Javaに関する様々な情報をご紹介します。

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このページではJavaが動作する仕組み、Javaの開発環境について説明します。

Javaの仕組み

Javaが動作する仕組みを図で表すと以下のようになります。

Javaの仕組み

Javaソースプログラム/Javaバイトコード

Javaソースプログラムは、開発者自身が作成するものです。開発者が人の目で見て、どのような動作をするのか理解できるように、一定のルールに基づき作成されます。作成は、メモ帳などのエディタソフトでもできますが、入力補助や文法チェックなど開発を補助する機能が備わったIDE(統合開発環境)と呼ばれるソフトを使用したほうが効率的に作成できます。いくつかのソフトが出ていますが、Eclipseというものがよく利用されています。

Javaバイトコードは、Javaソースプログラムをコンピュータが実行できるように、数字の羅列に変換したものです。この変換作業をコンパイルといいます。 コンパイルする際、ソースプログラムの文法のチェックも行われ、誤りがある場合は、コンパイルエラーとなり誤りの箇所、理由が表示されます。

JavaAPI/JVM

JavaAPIは、日付や文字列に関する処理、DB処理、インターネットの通信処理など、プログラムでよく使われる処理を開発者が利用しやすいようにまとめたものです。日付や文字列に関する処理をJavaAPIを使用せずに1から自分で作成することもできます。ただ、基本的な処理を1から作成すると、基本的な処理の作成に膨大な時間がかかり、本質的なプログラムの作成に時間を割けません。また、自分で作成するより、Javaのコミュニティで承認された高品質なAPIを使用するほうが、プログラムの品質も高まります。

JVMは、Java Virtual Machine(Java仮想マシン)の略で、コンパイルされたJavaバイトコードを実行する環境です。プログラムをコンピューター上で動作させるために、コンピュータに対し様々な指示を出します。コンピューターといっても、Windowsや、Mac、携帯電話やサーバ機など様々な環境があります。それぞれの環境ごとにプログラムを開発するのは、手間がかかり、すべての環境に合わせてプログラムを開発するのは実質的に不可能です。

Javaは、JVM上でプログラムを動作させることで、コンピュータの環境に依存せずプログラムを動作させることができます。これは、Javaの特徴として言われている「Write Once, Run Anywhere」(一度プログラムを作ると、どこでも実行させることができる。環境に合わせてプログラムを変更する必要がない)を実現する仕組みです。

Java開発環境

Javaを開発するためには、IDEと呼ばれる統合開発環境、上記で説明したJavaAPI、JVMが実装されたJDKをインストールする必要があります。

IDE(統合開発環境)

IDEは、Javaソースプログラムを作成する際に使用します。手持ちのパソコンのエディタソフトでもソースプログラムは作成できますが、IDEを使用することで効率的に作成できます。IDEには、Javaのクラス名やメソッド名を途中まで入力すると入力候補を表示する補完機能や、コンパイルする前に文法間違いをチェックしアラート表示する機能を備えています。

Wikipediaによると、IDEの特徴としては、プロジェクト管理、バージョン管理、GUIの作成、チーム開発、作成補助、ビルド、デバック補助が挙げられています。

Wikipedia:統合開発環境

JavaのIDEとしては、Eclipseというソフトがよく使われています。

Javaの道:Eclipse(1.インストール)

JDK

JDKは、Java SE Development Kitの略で、Java SEプラットフォームに対応した開発キットです。上記で説明した、Javaを動作させるためのJVMやJavaAPI、ソースプログラムをコンパイルするコンパイラが含まれています。

Javaの道:基本事項(2.Java(JDK)インストール方法(Windows環境))

JDKのほかに、JREというものもあります。JREは、Java Runtime Environmentの略でJava実行環境とも呼ばれ、Javaを実行するための環境が備わっています。Javaを開発せず、実行するためだけであれば、JREのみのインストールします。

JREにはJavaを動作させるためのJVMやJavaAPIが含まれています。
JDKには、JREに加え、コンパイラやJava開発に必要な開発キットが含まれています。

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