开发环境与 IntelliJ IDEA
学习目标
- 确认终端和 Maven 实际使用 Java 21。
- 使用 IntelliJ IDEA 导入本仓库的 Maven 聚合项目。
- 在 IDEA 中运行程序、JUnit 测试并完成一次断点调试。
- 遇到环境问题时，能够用命令判断问题属于 JDK、Maven、IDEA 还是工作目录。
前置知识
完成第一个 Java 程序，知道类、main 方法和 Maven 模块的基本含义。
真实问题场景
“代码完全一样，为什么同学能运行，我却报错？”多数入门环境问题并不是 Java 代码错误，而是实际使用了错误的 JDK、IDEA 没有同步 Maven，或命令运行目录不对。
核心概念
- JVM：执行 Java 字节码的虚拟机。
- JRE：运行 Java 程序需要的 JVM 和标准库；现代 JDK 发布方式不再强调单独安装 JRE。
- JDK：开发工具包，包含运行环境、
javac、java、诊断工具等。 - Maven：读取
pom.xml，统一完成依赖解析、编译和测试。 - Project SDK：IDEA 为当前项目选择的 JDK。
原理与设计思想
IDEA 是开发界面，Maven 构建才是仓库的统一标准。CI 无法读取你的 IDEA 私有配置，所以关键结果必须能通过 Maven 命令复现。
先检查：
bash
java -version
mvn -version两条命令都应显示 Java 21。java -version 正确但 mvn -version 显示其他版本，通常说明 JAVA_HOME 或 IDEA 的 Maven Runner JDK 配置不同。
可运行操作
导入项目
- IDEA 选择 Open，打开仓库根目录。
- 等待 IDEA 识别根目录
pom.xml。 - 打开 Project Structure → Project，将 Project SDK 设为 JDK 21。
- 打开 Maven 工具窗口，点击重新加载。
不要提交 .idea、*.iml 或包含本机绝对路径的配置。
运行程序
打开 HelloJava.java，点击 main 方法旁的运行按钮。等价命令：
bash
mvn -B -pl examples/first-java-program -am test
java -cp examples/first-java-program/target/classes io.github.javamastery.examples.HelloJava预期输出：
text
Hello, Java 21!运行测试
打开 HelloJavaTest.java，点击测试类旁的运行按钮。仓库级验证：
bash
mvn -B verify断点调试
- 在
HelloJava.greeting()的返回语句左侧单击，设置断点。 - 以 Debug 方式运行
main。 - 使用 Step Over 执行当前语句。
- 在 Variables 查看局部变量，在 Frames 查看调用栈。
常见错误与排查
release version 21 not supported
编译器不是 JDK 21。先看 mvn -version，再修正 JAVA_HOME 或 IDEA Maven Runner 使用的 JDK。
IDEA 中类全红，但 Maven 能通过
重新加载 Maven，确认 Project SDK 和 Module SDK 都是 21；必要时使用 Invalidate Caches，但不要把它当成第一步。
Could not find or load main class
确认已经编译、类名包含完整包名，并从仓库根目录执行命令。
Maven 找不到模块
-pl 的路径相对于 Maven reactor。命令应在包含根 pom.xml 的仓库根目录运行。
最佳实践及适用边界
- 项目统一声明 Java 版本，个人电脑不要靠“IDEA 能跑”判断兼容性。
- 先读完整错误信息，再搜索最后一行；根因经常出现在前面。
- IDEA 用于效率，Maven 用于可重复性。
- 本章只介绍基础调试；远程调试、性能分析和 JVM 诊断在高级阶段学习。
分级练习
- 基础：在 IDEA 中运行
HelloJava和HelloJavaTest。 - 进阶：故意将 Project SDK 切换为错误版本，观察错误后恢复 JDK 21。
- 挑战：在终端分别记录
java -version、mvn -version和 IDEA Project SDK，解释三者可能不一致的原因。
面试与复习题
- JDK、JRE 和 JVM 的职责分别是什么？
- 为什么项目在 IDEA 中能运行，不代表 CI 一定能通过？
JAVA_HOME和PATH分别影响什么？- Maven reactor 是什么？
- 断点、Step Over 和调用栈分别用于观察什么？
- 为什么不提交
.idea和*.iml？
本章总结
稳定开发环境的判断标准不是“界面没有红线”，而是 Java 21、Maven、IDEA 和命令行对同一项目给出一致结果。
下一步
下一章学习变量与数据类型。