Java 入門 FAQ 精選 (五)：JDK/JRE 區分、環境變數、建構工具、IDE、應用伺服器

FAQ：新手必讀入門知識速查

1. JDK vs JRE vs J2SE 名稱演進

💡 下載建議：Eclipse Temurin 選擇 JDK (非 JRE)，版本鎖定 LTS (17/21)，作業系統對應 x64/aarch64。

2. 環境變數配置標準版 (Windows)

# 系統變數 (Win+S → 編輯系統環境變數 → 環境變數 → 系統變數)
JAVA_HOME = C:\Java\jdk-21          # JDK 根目錄 (含 bin/lib)
PATH      = %JAVA_HOME%\bin;%PATH%  # 放最前面，確保優先使用此版本

# 驗證
cmd /k "echo JAVA_HOME=%JAVA_HOME% && java --version && javac --version"

⚠️ 不再需要 手動設定 CLASSPATH (含 ./dt.jar/tools.jar)。Maven/Gradle/模組系統/IDE 會自動構建類別路徑/模組路徑。手動 CLASSPATH 易造成版本衝突、類別載入器洩漏、除錯困難。

3. HelloWorld 驗證完整流程

# 1. 建立專案目錄
mkdir HelloWorld && cd HelloWorld

# 2. 撰寫原始碼 (檔名必須與 public 類別名相同)
cat > HelloWorld.java << 'EOF'
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, Java " + System.getProperty("java.version") + "!");
    }
}
EOF

# 3. 編譯 → 產生 HelloWorld.class
javac HelloWorld.java

# 4. 執行 (類別名，非檔名)
java HelloWorld
# 輸出: Hello, Java 21.0.x!

建構工具：Ant → Maven → Gradle 演進

Maven 快速上手

# 1. 產生標準專案骨架
mvn archetype:generate -DgroupId=com.example -DartifactId=myapp -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart -DinteractiveMode=false

# 2. 專案結構
myapp/
├── pom.xml              # 專案物件模型：座標、依賴、外掛、Profile
├── src/
│   ├── main/java/       # 主程式碼
│   └── test/java/       # 測試碼

# 3. 核心命令
mvn clean compile        # 編譯主程式
mvn test                 # 執行單元測試
mvn package              # 打包 JAR/WAR (target/myapp-1.0-SNAPSHOT.jar)
mvn install              # 安裝至本地倉庫 (~/.m2/repository)
mvn dependency:tree      # 顯示依賴樹
mvn help:effective-pom   # 顯示合併後完整 POM

Gradle (Kotlin DSL) 快速上手

# 1. 初始化專案
gradle init --type java-application --dsl kotlin --name myapp --package com.example

# 2. 核心配置 build.gradle.kts
plugins {
    id("application")
    id("org.jetbrains.kotlin.jvm") version "1.9.20"
}
application { mainClass.set("com.example.Main") }
repositories { mavenCentral() }
dependencies {
    implementation("org.slf4j:slf4j-api:2.0.13")
    testImplementation("org.junit.jupiter:junit-jupiter:5.10.2")
}

# 3. 核心命令
./gradlew build          # 編譯、測試、打包
./gradlew run            # 執行應用
./gradlew dependencies   # 依賴報告
./gradlew help --all-task # 列出所有任務

IDE 選型與避坑

⚠️ 新手鐵律：前 2 週禁止用 IDE 智能補全/自動 Import/重構。手寫 javac/java/mvn/gradle 指令，理解建構生命週期、類別路徑、模組路徑、輸出目錄結構。**只有理解底層機制，才能駕馭 IDE 排查環境問題**。

應用伺服器 / Servlet 容器選型

現代架構趨勢

• 內嵌容器：Spring Boot / Quarkus / Micronaut / Helidon 內嵌 Tomcat/Jetty/Undertow，**無獨立應用伺服器部署**，JAR 即服務。
• 雲原生：容器映像 (Docker) + Kubernetes 部署，Sidecar 模式掛載 Service Mesh (Istio/Linkerd)。
• GraalVM Native Image：AOT 編譯為原生執行檔，啟動毫秒級、記憶體極低、無 JIT 預熱，適合 Serverless/FaaS。

專業開發環境檢核清單

• ☐ JDK 21 LTS (Temurin) 安裝、JAVA_HOME/PATH 配置、java --version 正常
• ☐ Maven 3.9+ / Gradle 8.5+ 安裝、Wrapper 專案化 (mvnw/gradlew)
• ☐ IntelliJ IDEA Community/Ultimate 安裝、JDK/建構工具/Git 整合驗證
• ☐ Git 設定 user.name/user.email/core.autocrlf=input/init.defaultBranch=main
• ☐ 程式碼風格：Google Java Style 導入 IDE、Spotless 外掛自動格式化
• ☐ 靜態分析：SpotBugs/PMD/Checkstyle 整合建構流程
• ☐ 測試：JUnit 5 + Mockito + AssertJ + Testcontainers 標準棧
• ☐ 文件：javadoc + AsciiDoc (Architecture Decision Records) + OpenAPI/Swagger (REST API)
• ☐ 容器化：Dockerfile 多階段建構、.dockerignore、非 root 用戶、distroless 基底映像
• ☐ CI/CD：GitHub Actions / GitLab CI / Jenkins Pipeline — 建構→測試→掃描→打包→部署

「環境是生產力的基礎設施。」花半天建立**標準化、可重現、可版控**的開發環境，能省下未來無數小時的「在我機器上能跑」扯皮與環境排查。專案根目錄的 .sdkmanrc/.tool-versions/pom.xml/build.gradle.kts 就是環境的源碼定義，團隊成員 clone 即用，零口頭傳承。