Windows中的JDK和Linux中的JDK是否相同

前言

在面试中，被问到了一个问题：

Windows中的JDK和Linux中的JDK是否相同？

其实，以上这个问题是一个子问题。原本的问题是：如何理解Java的跨平台机制。由于原问题显得有些宽泛，因此延伸出一个子问题，在本篇博客中争取能够完整地回答。
本文力求建立起自己知识体系中Java的基石，希望在阅读本文之后，同时可以很好地回答上述的跨平台机制这个基础问题。

一、JDK的架构

下面这张是从Oracle官方文档中找到的JDK架构图，非常细致的展现了JDK每个层级的架构和组件。以下将会挑选重点，谈谈自己的理解。

JDK

首先我们来看JDK的组成，总的来说，JDK包括两部分：

• 第一部分是Tools & Tool APIs，这包括了将java文件编译成为class文件的工具，比如javac，java，还有调试java程序的各种工具；
• 第二部分是JRE，JRE是Java的运行时环境，被编译后的java程序，就是在JRE中得到执行。

由于本文只想要分析JDK、JRE等比较宏观的相关概念，所以可以将上面的复杂的JDK架构图简化，得到下面一张简图。 从中可以很好的看到JDK、JRE和JVM的架构关系。

JRE

JRE是Java的运行时环境，总的来看，包括三部分内容：

• 首先是java的class文件或者是java的package，这些class文件和package有时需要和被编译后的java程序一起，得到执行；
• 第二是java运行时的库文件，例如rt.jar，有了库文件的支持，被编译后的java文件才能得到正确的执行；
• 第三是JVM。JVM是Java虚拟机，是真正执行Java程序的地方。它使用了第一部分的java的class和第二部分的库文件来实际运行Java程序。不同的操作系统或者平台中，JVM是不同的。

看到这里，相信已经可以回答文章开头提出的问题了。Windows中的JDK和Linux中的JDK是否相同？回答是，不相同的！

JVM

JVM是Java虚拟机，是Java程序真正得到执行的地方。不同的操作系统或者平台中，JVM是不同的。这也就是为什么Oracle的官网上提供了不同平台的JDK给用户下载。

二、Java程序的编译和执行

下面从JDK，JRE等角度，来简略的描述Java程序编译和执行的流程。流程图如下所示：

1. Java源代码，也就是java文件，首先会被JDK编译，具体来说，是被JDK中的Java Compiler编译了，然后就会生成Java字节码（Java Bytecode），这个Bytecode，就是class文件。
2. Bytecode会被传输到JVM中，JVM会使用JRE中的java class和库文件与Bytecode一起编译执行。
3. 所谓的编译执行，其实质上还是编译的过程，也就是说，JVM接收的输入是Java Bytecode，处理后的输出是基于特定平台和操作系统的机器码，这里说的机器码，也可以被认为是一组指令集。
4. 可以看到在JVM中，有一个橙色的框，是JVM中包含的JIT Complier。JIT Compiler的作用是，对Java Bytecode中的部分字节码进行优化，这样可以生成更高效的机器码，被底层的物理硬件执行。

总结

写到这里，可以对“Windows中的JDK和Linux中的JDK是否相同”，或者“如何理解Java的跨平台特性”，进行回答。

• Java平台的跨平台特性，从最基础的角度来说，是因为JVM。不同操作系统或者平台上的JVM是不同的，因为JVM要把Java字节码编译成为机器码，机器码才是真正物理硬件执行的指令集。由于不同操作系统或者平台的硬件架构不同，所以必须制作不同的JVM，安装在不同的操作系统或者平台上。
• 看到一位网友的总结，觉得很好：正是因为JVM的不跨平台特性，才实现了Java语言的跨平台特性。
• Java的概念中，有“一次编写，到处运行”，即“Write Once, Run Anywhere”。真正跨平台的，是Java字节码，简单理解就是编译后的class文件。
• 例如，在Windows上，我javac了一个最简单的HelloWorld的Java程序，生成了HelloWorld.class，然后我可以java HelloWorld来执行它。此时，我把HelloWorld.class拷贝到Linux环境中，同样java HelloWorld来执行，可以得到与Windows中相同的结果。事实上，如果我拷贝HelloWorld.java文件到Linux环境中，同样javac，生成的class文件也是相同的。
• 为了在不同的操作系统中把相同的java程序编译成为相同的Java字节码，jdk中bin目录下的编译工具是不相同的，例如javac工具和java工具；因为要将Java字节码编译成为特定平台上的机器码，所以JVM所依赖的JRE中的库文件也是不同的，例如rt.jar。
• 所以，Windows中的JDK和Linux中的JDK是完全不同的，相同的是可以在两者之间通用的Java字节码。

创作时间：10/11/2016 4:30:18 PM