這是每個(gè)Java程序員都知道的。雖然簡(jiǎn)單，但是從一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題可以引入更深的思考。在這篇文章中，我們將討論這個(gè)簡(jiǎn)單的程序。如果能更多的幫到你，請(qǐng)留下寶貴的意見(jiàn)。
HelloWorld.java
1、為什么一切都開(kāi)始于一個(gè)類？
Java程序是由類組成，一個(gè)類包含方法和屬性。這是由于它的面向?qū)ο蟮奶卣鳎阂磺薪詫?duì)象，每個(gè)對(duì)象都是一個(gè)類的實(shí)例。面向?qū)ο缶幊逃泻芏鄡?yōu)勢(shì)，比如更好的模塊化，擴(kuò)展性強(qiáng)等
2、為什么總有一個(gè)“main”方法？
“main”方法是程序的入口，它是靜態(tài)的。 “static”是指該方法是類的一部分，而不是對(duì)象的一部分。
這是為什么？我們?yōu)槭裁床话岩粋€(gè)非靜態(tài)方法作為程序的入口？
如果方法不是靜態(tài)的，那么需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)對(duì)象后才能使用方法。因?yàn)楸仨氂脤?duì)象去調(diào)用方法。對(duì)于程序的入口，這是不現(xiàn)實(shí)的。所以，程序的入口方法是靜態(tài)的。
參數(shù)“String[] args”表示一個(gè)字符串?dāng)?shù)組可以被傳入到該程序，用來(lái)初始化程序。
3、HelloWorld的字節(jié)碼
執(zhí)行這個(gè)程序，Java文件首先編譯為java字節(jié)碼儲(chǔ)存在.class文件里。
字節(jié)碼是什么樣子的呢？
首先，字節(jié)碼本身是無(wú)法讀取。如果我們用一個(gè)十六進(jìn)制編輯器打開(kāi)，它看起來(lái)像下面這樣：
我們能看到很多操作碼（比如 CA、4C 等）在字節(jié)碼上，它們每個(gè)都有一個(gè)相應(yīng)的助記碼（比如，aload_0 在下面的例子中）。操作碼是不可讀的，但我們可以用javap命令查看.class文件的助記符形式。
“javap -C”打印出每個(gè)方法的反匯編代碼。反匯編代碼的意思是包括Java字節(jié)碼的說(shuō)明。
-
Compiled
from
"HelloWorld.java"
-
public
class
HelloWorld
extends
java
.
lang
.
Object
{
-
public
HelloWorld
();
-
Code
:
-
0
:
aload_0
-
1
:
invokespecial
#1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
-
4
:
return
-
-
public
static
void
main
(
java
.
lang
.
String
[]);
-
Code
:
-
0
:
getstatic
#2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
-
3
:
ldc
#3; //String Hello World
-
5
:
invokevirtual
#4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
-
8
:
return
-
}
上面的代碼中包含兩個(gè)方法：一個(gè)是默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，這是由編譯器推斷出，另一個(gè)是main方法。
每個(gè)方法下面，都有一系列指令，比如 aload_0,invokespecial #1,等
下面的每個(gè)方法，也有說(shuō)明，如aload_0，invokespecial＃1，等指令可以在java指令清單里 查到 。例如，aload_0指令是加載一個(gè)從棧中引用的本地變量0，getstatic 指令獲取一個(gè)類的靜態(tài)字段值。注意“＃2” 指令在getstatic指令后指向運(yùn)行常量池。常量池是一個(gè)JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)， 查看 。我們可以用“javap -verbose”命令來(lái)查看常量池。
此外，每個(gè)指令開(kāi)始于一個(gè)數(shù)字，如0,1，4等。在.class文件中，每個(gè)方法都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼數(shù)組。這些數(shù)字對(duì)應(yīng)的每一個(gè)操作碼和它的參數(shù)都存儲(chǔ)在數(shù)組中的索引中。每個(gè)操作碼為1個(gè)字節(jié)，指令可以有0個(gè)或多個(gè)參數(shù)。這就是為什么數(shù)字是不連續(xù)的。
現(xiàn)在，我們可以用“javap -verbose” 查看.class文件進(jìn)一步研究。
-
javap
-
classpath
.
-
verbose
HelloWorld
-
Compiled
from
"HelloWorld.java"
-
public
class
HelloWorld
extends
java
.
lang
.
Object
-
SourceFile
:
"HelloWorld.java"
-
minor version
:
0
-
major version
:
50
-
Constant
pool
:
-
const
#1 = Method #6.#15; // java/lang/Object."<init>":()V
-
const
#2 = Field #16.#17; // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
-
const
#3 = String #18; // Hello World
-
const
#4 = Method #19.#20; // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
-
const
#5 = class #21; // HelloWorld
-
const
#6 = class #22; // java/lang/Object
-
const
#7 = Asciz <init>;
-
const
#8 = Asciz ()V;
-
const
#9 = Asciz Code;
-
const
#10 = Asciz LineNumberTable;
-
const
#11 = Asciz main;
-
const
#12 = Asciz ([Ljava/lang/String;)V;
-
const
#13 = Asciz SourceFile;
-
const
#14 = Asciz HelloWorld.java;
-
const
#15 = NameAndType #7:#8;// "<init>":()V
-
const
#16 = class #23; // java/lang/System
-
const
#17 = NameAndType #24:#25;// out:Ljava/io/PrintStream;
-
const
#18 = Asciz Hello World;
-
const
#19 = class #26; // java/io/PrintStream
-
const
#20 = NameAndType #27:#28;// println:(Ljava/lang/String;)V
-
const
#21 = Asciz HelloWorld;
-
const
#22 = Asciz java/lang/Object;
-
const
#23 = Asciz java/lang/System;
-
const
#24 = Asciz out;
-
const
#25 = Asciz Ljava/io/PrintStream;;
-
const
#26 = Asciz java/io/PrintStream;
-
const
#27 = Asciz println;
-
const
#28 = Asciz (Ljava/lang/String;)V;
-
-
{
-
public
HelloWorld
();
-
Code
:
-
Stack
=
1
,
Locals
=
1
,
Args_size
=
1
-
0
:
aload_0
-
1
:
invokespecial
#1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
-
4
:
return
-
LineNumberTable
:
-
line
2
:
0
-
-
-
public
static
void
main
(
java
.
lang
.
String
[]);
-
Code
:
-
Stack
=
2
,
Locals
=
1
,
Args_size
=
1
-
0
:
getstatic
#2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
-
3
:
ldc
#3; //String Hello World
-
5
:
invokevirtual
#4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
-
8
:
return
-
LineNumberTable
:
-
line
9
:
0
-
line
10
:
8
-
}
JVM定義 ：運(yùn)行常量池提供一個(gè)類似于傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言的符號(hào)表函數(shù)，盡管它包含了比典型的符號(hào)表范圍更廣的數(shù)據(jù)
“invokespecial #1″指令指向#1常量在常量池中.常量是”Method #6.#15;“從數(shù)字上看，我們就可以按遞歸方式來(lái)得到最終的常量。
LineNumberTable提供用來(lái)調(diào)試java源代碼對(duì)應(yīng)字節(jié)碼的行數(shù)信息例如，在main方法里Java源代碼第9行對(duì)應(yīng)字節(jié)碼0，第10行對(duì)應(yīng)字節(jié)碼8。
如果你想知道更多關(guān)于字節(jié)碼，您可以創(chuàng)建和編譯一個(gè)更復(fù)雜的類來(lái)看一看。HelloWorld確實(shí)是個(gè)很簡(jiǎn)單的例子。
4、它是如何在JVM中執(zhí)行？
現(xiàn)在的問(wèn)題是如何JVM加載類并調(diào)用main方法？
在main方法執(zhí)行之前，JVM需要分三步走加載、連接以及初始化該類。1）加載二進(jìn)制的類和接口到j(luò)vm中。 2）連接合并二進(jìn)制數(shù)據(jù)到正在運(yùn)行狀態(tài)的jvm。連接有三步構(gòu)成，驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析。驗(yàn)證確保了類/接口在結(jié)構(gòu)上正確的;準(zhǔn)備工作包括所需要的類/接口分配內(nèi)存;解析符號(hào)引用。最后3）初始化變量并初始化值
這個(gè)裝載工作是由Java類加載器完成的。當(dāng)JVM啟動(dòng)時(shí)，3個(gè)類加載器被使用：
1.引導(dǎo)類加載器：加載位于/ jre / lib目錄的核心Java庫(kù)。這是jvm核心的一部分，并且是原生的代碼。
2.擴(kuò)展類加載器：加載代碼的擴(kuò)展目錄（例如，/jar/ lib / ext目錄）。
3.系統(tǒng)類加載器：在CLASSPATH中找到負(fù)載代碼。
所以HelloWorld類是由系統(tǒng)類加載器加載。當(dāng)執(zhí)行的主要方法，它會(huì)觸發(fā)加載，鏈接和其他相關(guān)的類的初始化（ 查看 ），如果它們存在。
最后，main()的幀被加載到j(luò)vm堆棧,程序計(jì)數(shù)器（PC）被相應(yīng)地設(shè)置。程序計(jì)數(shù)器然后指示println()幀的加載到JVM堆棧。當(dāng)main（）方法完成后，它會(huì)從堆棧中彈出執(zhí)行完成。
參考文獻(xiàn)：
1、 負(fù)載
2、 類加載機(jī)制
3、 類加載器
via： http://www.programcreek.com/2013/04/what-can-you-learn-from-a-java-helloworld-program/
更多文章、技術(shù)交流、商務(wù)合作、聯(lián)系博主
微信掃碼或搜索：z360901061
微信掃一掃加我為好友
QQ號(hào)聯(lián)系： 360901061
您的支持是博主寫(xiě)作最大的動(dòng)力，如果您喜歡我的文章，感覺(jué)我的文章對(duì)您有幫助，請(qǐng)用微信掃描下面二維碼支持博主2元、5元、10元、20元等您想捐的金額吧，狠狠點(diǎn)擊下面給點(diǎn)支持吧，站長(zhǎng)非常感激您！手機(jī)微信長(zhǎng)按不能支付解決辦法：請(qǐng)將微信支付二維碼保存到相冊(cè)，切換到微信，然后點(diǎn)擊微信右上角掃一掃功能，選擇支付二維碼完成支付。
【本文對(duì)您有幫助就好】元
