我们能从java的HelloWorld学到什么？

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。如果能更多的帮到你，请留下宝贵的意见。

HelloWorld.java

public class HelloWorld {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
System.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 HelloWorld

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，invokespecial＃1，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 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