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Java语言的Hello World程序详细分析HelloWorld.javapublic class HelloWorld /* * param args */public static void main(String args) / TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(Hello World);这是每个Java程序员都知道的。虽然简单，但是从一个简单的问题可以引入更深的思考。在这篇文章中，我们将讨论这个简单的程序。HelloWorld.javapublic class HelloWorld /* * param args */public static void main(String args) / TODO Auto-generated method stubSystem.out.println(Hello World);1、为什么一切都开始于一个类？Java程序是由类组成，一个类包含方法和属性。这是由于它的面向对象的特征：一切皆对象，每个对象都是一个类的实例。面向对象编程有很多优势，比如更好的模块化，扩展性强等2、为什么总有一个“main”方法？“main”方法是程序的入口，它是静态的。 “static”是指该方法是类的一部分，而不是对象的一部分。这是为什么？我们为什么不把一个非静态方法作为程序的入口？如果方法不是静态的，那么需要创建一个对象后才能使用方法。因为必须用对象去调用方法。对于程序的入口，这是不现实的。所以，程序的入口方法是静态的。参数“String args”表示一个字符串数组可以被传入到该程序，用来初始化程序。3、HelloWorld的字节码执行这个程序，Java文件首先编译为java字节码储存在.class文件里。字节码是什么样子的呢？首先，字节码本身是无法读取。如果我们用一个十六进制编辑器打开，它看起来像下面这样：我们能看到很多操作码（比如 CA、4C 等）在字节码上，它们每个都有一个相应的助记码（比如，aload_0 在下面的例子中）。操作码是不可读的，但我们可以用javap命令查看.class文件的助记符形式。“javap -C”打印出每个方法的反汇编代码。反汇编代码的意思是包括Java字节码的说明。javap -classpath . -c HelloWorldCompiled from HelloWorld.javapublic class HelloWorld extends java.lang.Objectpublic HelloWorld(); Code: 0:aload_0 1:invokespecial#1; /Method java/lang/Object.:()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上面的代码中包含两个方法：一个是默认构造函数，这是由编译器推断出，另一个是main方法。每个方法下面，都有一系列指令，比如 aload_0,invokespecial #1,等下面的每个方法，也有说明，如aload_0，invokespecial1，等指令可以在java指令清单里查到。例如，aload_0指令是加载一个从栈中引用的本地变量0，getstatic 指令获取一个类的静态字段值。注意“2” 指令在getstatic指令后指向运行常量池。常量池是一个JVM运行时数据区，查看 。我们可以用“javap -verbose”命令来查看常量池。此外，每个指令开始于一个数字，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。这些数字对应的每一个操作码和它的参数都存储在数组中的索引中。每个操作码为1个字节，指令可以有0个或多个参数。这就是为什么数字是不连续的。现在，我们可以用“javap -verbose” 查看.class文件进一步研究。javap -classpath . -verbose HelloWorldCompiled from HelloWorld.javapublic 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.:()Vconst #2 = Field#16.#17;/ java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;const #3 = String#18;/ Hello Worldconst #4 = Method#19.#20;/ java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)Vconst #5 = class#21;/ HelloWorldconst #6 = class#22;/ java/lang/Objectconst #7 = Asciz;const #8 = Asciz()V;const #9 = AscizCode;const #10 = AscizLineNumberTable;const #11 = Ascizmain;const #12 = Asciz(Ljava/lang/String;)V;const #13 = AscizSourceFile;const #14 = AscizHelloWorld.java;const #15 = NameAndType#7:#8;/ :()Vconst #16 = class#23;/ java/lang/Systemconst #17 = NameAndType#24:#25;/ out:Ljava/io/PrintStream;const #18 = AscizHello World;const #19 = class#26;/ java/io/PrintStreamconst #20 = NameAndType#27:#28;/ println:(Ljava/lang/String;)Vconst #21 = AscizHelloWorld;const #22 = Ascizjava/lang/Object;const #23 = Ascizjava/lang/System;const #24 = Ascizout;const #25 = AscizLjava/io/PrintStream;const #26 = Ascizjava/io/PrintStream;const #27 = Ascizprintln;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.:()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: 8JVM定义：运行常量池提供一个类似于传统的编程语言的符号表函数，尽管它包含了比典型的符号表范围更广的数据“invokespecial #1指令指向#1常量在常量池中.常量是”Method #6.#15;“从数字上看，我们就可以按递归方式来得到最终的常量。LineNumberTable提供用来调试java源代码对应字节码的行数信息例如，在main方法里Java源代码第9行对应字节码0，第10行对应字节码8。如果你想知道更多关于字节码，您可以创建和编译一个更复杂的类来看一看。HelloWorld确实是个很简单的例子。4、它是如何在JVM中执行？现在的问题是如何JVM加载类并调用main方法？在main方法执行之前，JVM需要分三步走加载、连接以及初始化该类。1）加载二进制的类和接口到jvm中。 2）连接合并二进制数据到正在运行状态的jvm。连接有三步构成，验证、准备、解析。验证确保了类/接口在结构上正确的;准备工作包括所需要的类/接口分 配内存;解析符号引用。最后3）初始化变量并初始化值这个装载工作是由Java类加载器完成的。当JVM启动时，3个类加载器被使用：1.引导类加载器：加载位于/ jre / lib目录的核心Java库。这是jvm核心的一部分，并且是原生的代码。2.扩展类加载器