【初心者向け】Javaの開発環境構築3ステップ

このページでは、これからJavaの開発・学習を始めようとしている方向けにJavaの開発環境構築（Javaのプログラミングを実行できる環境の構築）の手順を解説します。

同時に、Java開発において最低限知っておかなくてはならない基本用語についても合わせてご説明しますので、是非最後までご覧ください。

Java開発環境構築ステップ

Java Development Kit (JDK) のインストール
インストールの確認テスト
開発環境の設定

早速解説を始めます！

ステップ1：Java Development Kit (JDK) のインストール
1. JDKとは？
ステップ２：インストールの確認テスト
ステップ3：コーディング環境の設定

ステップ1：Java Development Kit (JDK) のインストール

最初のステップはJDKのインストール作業です。JDKが無いと、あなたのPCでJavaを書いてそれを実行することはできません。ここでは「そもそもJDKって何？」について解説しつつ。PCにJDKをインストールする方法をご説明します。

ポイント　JDKのインストール手順

Windowsの場合:
1. Oracleの公式サイトからJDKをダウンロード。
2. ダウンロードしたファイルを開いて、画面の指示に従ってインストール。
3. インストール後、環境変数を設定する必要があります。システムの「環境変数」設定に行き、「新規作成」でJAVA_HOMEを追加し、JDKがインストールされたフォルダを指定。また、「Path」変数に%JAVA_HOME%\binを追加します。
Macの場合:
1. Oracleの公式サイトからMac用のインストーラをダウンロードして実行。
2. インストールが完了した後は、通常は特別な設定をする必要はありません。

JDKとは？

JDKとは「Java Development Kit」の略で、その名の通り「Javaを開発するためのツール」です。主に以下の３つの機能が含まれるツールで、これをPCにインストールすることでJavaの開発～実行までを行うことができるようになります。

Javaコンパイラ (javac)
Java仮想マシン (JVM)
Javaランタイム環境 (JRE)

Javaコンパイラ (`javac`)

JavaコンパイラはJavaのプログラミング言語で書かれたコード（ソースコード）を、コンピュータが理解できる形式（バイトコード）に変換する役割を担っています。

要は、人間が理解しやすい形で書かれた内容（ソースコード）を、コンピューターが理解できる形（バイトコード）に変換するということ。これがJavaコンパイラの役割です。

またJavaコンパイラはバイトコードを生成する際、単にソースコードを機械が理解できる形に変換するだけではなく様々な最適化（プログラムの実行速度が向上させる / メモリ使用量を減少させる）を行います。加えてコンパイル中に発生するエラー内容（型の不一致、未使用の変数、非推奨のメソッドの使用など）の詳細を表示したり、プログラムの品質を向上させたりもします。

単なるコンパイルではなく、諸々の最適化も行うのがJavaコンパイラの特徴です。

参考　コンパイラとインタプリタ

Java仮想マシン (JVM)

JVMは「Java Virtual Machine」の略で、直訳して「Javaの仮想マシン」となります。Javaコンパイラ（javac）によって生成されたバイトコードは完全な機械語ではなく、JVMが理解できる中間言語です。JVMはこのバイトコードを読み込み、それを実際のマシンコードに変換して、コンピュータ上で実行します。

JVMのおかげで、Javaプログラムは「一度書けば、どこでも動く」という特性を持っています。つまり、異なるOS（Windows、macOS、Linuxなど）でも、JVMがあるおかげで同じJavaプログラムが問題なく動作します。

ポイント　JVMの動作

ロード
- 必要なJavaクラス（バイトコード）をメモリに読み込む。
検証
- 読み込まれたバイトコードが適切で安全であることを確認。
実行
- 読み込まれたバイトコードを実行する。もしくは、より高速な実行のためにネイティブマシンコードにさらにコンパイルする。

Javaランタイム環境 (JRE)

JREは「Java Runtime Environment」の略で、直訳すると「Java実行環境」となります。この環境は、開発されたJavaプログラムを実際に実行するために必要な全てを提供します。JREはエンドユーザー（プログラムを使用する人）やクライアントシステムにとって必須で、Javaで開発されたアプリケーションやWebアプリケーションを動かすために使われます。

ポイント　JREの構成

Java Virtual Machine（JVM）
- Javaプログラムを実行するための仮想マシン
Javaプラットフォームライブラリ
- Javaプログラムが使用する基本的なクラスとインターフェース
ユーザーインターフェースツールキット
- GUIアプリケーションを開発するためのツールキット（SwingやJavaFXなど）
JavaプラグインとWeb Start
- ブラウザ内でJavaアプリケーションを実行するためのコンポーネント

Javaプログラムを「実行」するだけならJREがあればOK。「開発」するためにはJDKも必要になります。

JREはJavaアプリケーションを実行するための環境で、Javaが「どこでも実行できる」言語として機能するための核となる部分。JREがインストールされている限り、Javaで書かれたアプリケーションはプラットフォームに依存せずに実行できるため、ソフトウェア開発者は異なるプラットフォームに対して個別にアプリケーションを開発する必要がありません。

ステップ２：インストールの確認テスト

JDKのインストールが正常に完了したかを確認します。コマンドプロンプト（Windows）またはターミナル（Mac）を開いて、以下のコマンドを入力します。

java -version

このコマンドを実行したときに以下のようなインストールしたJavaのバージョン情報が表示されれば環境構築は成功です。

java version "1.8.0_271"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_271-b09)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.271-b09, mixed mode)

ステップ3：コーディング環境の設定

最後にJavaでプログラムを書き、実行するために必要なツールやソフトウェアをコンピュータにセットアップしていく手順です。Javaのコーディングを始めるためには、テキストエディタか統合開発環境（IDE）が必要となるので以下のようなIDEをインストールしましょう。

参考　統合開発環境（IDE）とは？

Eclipseのインストール
1. Eclipseのダウンロードページ
IntelliJ IDEAのインストール
1. IntelliJ IDEAのダウンロードページ
VSCodeのインストール
- VSCodeの公式サイト

インストールが完了したら、早速簡単なJavaプログラムを作成してみましょう。以下のサンプルコードを作成し、ファイルに.java拡張子を付けて保存します（例えば、HelloWorld.javaのようなファイル名）。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

保存したJavaファイルはIDE上から直接実行することができます。もしくは、コマンドプロンプト / ターミナルを開いてjavac HelloWorld.javaと入力しコンパイル→java HelloWorldと入力して実行することもできます。