这是每个Java程序员都知道的程序。它很简单，但是简单的开始可以导致对更复杂概念的深入理解。在这篇文章中，我将探讨从这个简单的程序中学到什么。

公共 类 HelloWorld {

/ **

* @参数参数

* /

public static void main （String [ ] args ） {

// TODO自动生成的方法存根

System。出来。println （“ Hello World” ）；

} }

1.为什么一切都从一堂课开始？

Java程序是从类构建的，每个方法和字段都必须在一个类中。这是由于它具有面向对象的功能：一切都是一个对象，它是一个类的实例。相对于功能性编程语言，面向对象的编程语言具有很多优势，例如更好的模块化，可扩展性等。

2.为什么总是有“主要”方法？

“ main”方法是程序入口，它是静态的。“静态”表示该方法是其类的一部分，而不是对象的一部分。

这是为什么？我们为什么不将非静态方法作为程序入口？

如果方法不是静态的，则需要先创建一个对象才能使用该方法。因为必须在对象上调用该方法。为了进入目的，这是不现实的。没有鸡肉，我们就无法获得鸡蛋。因此，程序进入方法是静态的。

参数“ String [] args”指示可以将字符串数组发送到程序以帮助程序初始化。

3. HelloWorld的字节码

为了执行该程序，首先将Java文件编译为存储在.class文件中的Java字节码。字节码是什么样的？字节码本身不可读。如果我们使用十六进制编辑器，则如下所示：

我们可以在上面的字节码中看到很多操作码（例如CA，4C等），每个操作码都有一个对应的助记码（例如，在下面的示例中为aload_0）。操作码不可读，但是我们可以使用javap来查看.class文件的助记符形式。

“ javap -c”打印出该类中每个方法的反汇编代码。反汇编代码表示组成Java字节码的指令。

javap -classpath。-c HelloWorld

从“ HelloWorld.java”编译而成的公共 类 HelloWorld 扩展了 Java。郎。对象{ public HelloWorld （）;

代码：

0 ： aload_0

1 ： 调用特殊＃1 ; //方法java / lang / Object。“ <init>” :(）V

4 ： 返回

公共 静态 无效主（ java中。郎。字符串[ ] ）;

代码：

0 ： 静态＃2 ; //字段java / lang / System.out：Ljava / io / PrintStream;

3 ： ldc＃3 ; // String Hello World

5 ： invokevirtual＃4 ； //方法java / io / PrintStream.println：（Ljava / lang / String;）V

8 ： return }

上面的代码包含两种方法：一种是默认的构造函数，由编译器推断出来；另一种是默认的构造函数。另一种是主要方法。

在每种方法之下，都有一系列指令，例如aload_0，invokespecial＃1等。可以在Java字节码指令列表中查找每个指令的作用。例如，aload_0将局部变量0的引用加载到堆栈上，getstatic获取类的静态字段值。请注意，在getstatic指令指向运行时常量池之后，将显示“＃2”。常量池是JVM运行时数据区域之一。这使我们看一下常量池，可以使用“ javap -verbose”命令来完成。

此外，每个指令都以数字开头，例如0、1、4等。在.class文件中，每个方法都有一个对应的字节码数组。这些数字对应于存储每个操作码及其参数的数组的索引。每个操作码的长度为1个字节，指令可以具有0个或多个参数。这就是为什么这些数字不连续的原因。

现在，我们可以使用“ javap -verbose”进一步看一看该类。

javap -classpath。详细的HelloWorld

从“ HelloWorld.java”编译而成的公共 类 HelloWorld 扩展了 Java。郎。对象

SourceFile ： “ HelloWorld.java”

次要版本： 0

主要版本： 50

常量池：const＃1 = Method ＃6。＃15 ; // java / lang / Object。“ <init>” :(）V const＃2 = 字段 ＃16。＃17 ; // java / lang / System.out：Ljava / io / PrintStream;const＃3 = 字符串 ＃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 = ASCII码; const＃10 = Asciz LineNumberTable ; const＃11 = Asciz主函数；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你好世界; const＃19 = 类别 ＃26 ; // java / io / PrintStreamconst＃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 = ASCII输出; const＃25 = Asciz Ljava / io/ PrintStream ;; const＃26 = Asciz java / io / PrintStream ; const＃27 = Asciz println ; const＃28 = Asciz （ Ljava / lang / String ; ） V ;

{ 公共 HelloWorld （）;

代码：

堆栈= 1，Locals = 1，Args_size = 1

0 ： aload_0

1 ： invokespecial＃1 ; //方法java / lang / Object。“ <init>” :(）V

4 ： 返回

LineNumberTable ：

第2行： 0

公共 静态 无效主（ java中。郎。字符串[ ] ）;

代码：

堆栈= 2，Locals = 1，Args_size = 1

0 ： getstatic＃2 ; //字段java / lang / System.out：Ljava / io / PrintStream;

3 ： ldc＃3 ; // String Hello World

5 ： invokevirtual＃4 ； //方法java / io / PrintStream.println：（Ljava / lang / String;）V

8 ： 返回

LineNumberTable ：

行9 ： 0

行10 ： 8 }

从JVM规范开始：运行时常量池的功能类似于常规编程语言的符号表，尽管它包含的数据范围比典型的符号表还大。

“ invokespecial＃1”指令中的“＃1”指向常量池中的＃1常量。该常量为“方法＃6.＃15;”。从数字中，我们可以递归获得最终常数。

LineNumberTable向调试器提供信息，以指示Java源代码的哪一行对应于哪个字节代码指令。例如，Java源代码中的第9行对应于main方法中的字节代码0，而行10对应于字节代码8。

如果您想了解更多有关字节码的信息，可以创建并编译一个更复杂的类以进行查看。HelloWorld确实是这样做的起点。

4.如何在JVM中执行？

现在的问题是，JVM如何加载类并调用main方法？

在执行main方法之前，JVM需要1）加载，2）链接和3）初始化类。1）加载将类/接口的二进制形式带入JVM。2）链接将二进制类型的数据合并到JVM的运行时状态中。链接包括3个步骤：验证，准备和可选的解决方案。验证可确保类/接口在结构上正确；准备工作涉及分配类/接口所需的内存；分辨率解析符号引用。最后3）初始化为类变量分配了适当的初始值。

此加载作业由Java类加载器完成。启动JVM时，将使用三个类加载器：

1. Bootstrap类加载器：加载位于以下位置的核心Java库： / jre / lib目录。它是核心JVM的一部分，并用本机代码编写。

2. 扩展类加载器：将代码加载到扩展目录中（例如， / jar / lib / ext）。

3. 系统类加载器：加载在CLASSPATH上找到的代码。

因此，HelloWorld类由系统类加载器加载。当main方法执行时，它将触发其他依赖类的加载，链接和初始化（如果存在）。

最后，将main（）框架压入JVM堆栈，并相应地设置程序计数器（PC）。PC然后指示将println（）帧推送到JVM堆栈。当main（）方法完成时，它将从堆栈中弹出并执行完毕。

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