Javaが動くまで。
コードを書いてから実行されるまで

01 / WRITE CODE

まずはJavaを書く

まずは普通にJavaのコードを書きます。

public class Hello {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("Hello Java");

    }

}

これを Hello.java というファイルに保存します。

ここまでは、 Javaを勉強したことがある人なら 見慣れた光景だと思います。

02 / WHAT HAPPENS NEXT?

書いたコードは、そのまま動くの？

ここで少し疑問が出てきます。

Hello.javaを書いた。
じゃあ、 パソコンはこのコードを そのまま実行しているの？

実は、そのままではありません。

Javaでは、 まず書いたコードを 「実行しやすい形」に変換します。

この変換を コンパイル といいます。

03 / COMPILE

Javaのコードを変換する

Javaでは、 書いたコードをコンパイルします。

コンパイルには、 javac というコマンドを使います。

javac Hello.java

すると、 Hello.class というファイルが作られます。

Hello.java
    ↓
コンパイル
    ↓
Hello.class

この .class ファイルには、 Javaを実行するための 「バイトコード」が入っています。

04 / BYTECODE

.classには何が入っているの？

Hello.class の中には、 Javaの バイトコード が入っています。

ここで大事なのは、 Javaのソースコードを いきなりパソコンのCPUが 実行しているわけではない、 ということです。

Javaソースコード
      ↓
    コンパイル
      ↓
Javaバイトコード
      ↓
    実行

この間にある 「バイトコード」が、 Javaを理解するうえで 重要なポイントになります。

Javaでは、 ソースコードと実行の間に バイトコードという 中間的な形があります。

05 / JVM

ここでJVMが登場する

では、 Hello.class は誰が実行するのでしょうか。

そこで登場するのが JVM です。

JVMは Java Virtual Machine の略です。

名前は少し難しく見えますが、 最初は 「Javaのバイトコードを読み込んで 実行する仕組み」 くらいに考えて大丈夫です。

Hello.java
    ↓
コンパイル
    ↓
Hello.class
    ↓
JVM
    ↓
「Hello Java」と表示

つまり、 自分が書いたJavaコードが そのままJVMに渡されるわけではなく、 コンパイルされた バイトコードをJVMが読み込んでいます。

06 / JDK

じゃあJDKって何？

Javaを開発していると、 javac などのコマンドを使います。

こうしたJava開発に必要な ツールをまとめたものが JDK です。

JDKは Java Development Kit の略です。

今回使った javac も、 JDKに含まれる Java開発用のツールです。

07 / JRE

JREという言葉も出てくる

Javaを実行するための環境として、 JRE という言葉もあります。

JREは Java Runtime Environment の略です。

最初から、 この3つを完璧に覚える必要はありません。

まずは、 こんなイメージで十分です。

Javaを作る → JDK
Javaを動かす環境 → JRE
バイトコードを実行する → JVM

08 / COMPLETE FLOW

Javaが動くまでを一気につなげる

ここまでの話を 一つにつなげてみます。

Javaを書く
    ↓
コンパイルする
    ↓
.classになる
    ↓
バイトコードになる
    ↓
JVMが読み込む
    ↓
Javaが動く

これが、 Javaのコードを書いてから 実際にプログラムが動くまでの 大まかな流れです。

09 / WHY IT MATTERS

この流れを知ると何がうれしい？

普段Javaを書いていると、 この途中の仕組みを 毎回意識することはありません。

IDEで 「実行」 を押せば、 Javaのプログラムが動きます。

なので、 最初は 「裏側で何が起きているんだろう？」 くらいで十分です。

ただ、 エラーやメモリ、 パフォーマンスなどを 調べるようになると、 この知識が少しずつ効いてきます。

例えば、

このクラスはいつ読み込まれる？
このコードはどこで実行されている？
なぜメモリを使い続ける？

こうした疑問を考えるときに、 「Javaのコードを書いたら そのまま動いているわけではない」 ということを知っているだけでも、 見方が変わってきます。