java怎么运行？从代码到运行

你是否好奇，那些神奇的 Java 程序是如何从一行行代码变成我们眼前生动的应用的呢？让我们一起踏上这段奇妙的旅程，揭开 Java 程序运行的神秘面纱。

第一步：编写代码

一切始于代码。开发者使用 Java 语言编写程序，将想法转化为计算机能够理解的指令。这些指令被保存在以 `.java` 为扩展名的文本文件中，例如 HelloWorld.java。

public class HelloWorld {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello, World!"); 
    }
}

这段简单的代码定义了一个名为​HelloWorld​的类，其中包含一个​main​方法。当程序运行时，​main​方法中的代码会被执行，这里会打印出 ”Hello, World!”。

第二步：编译代码

Java 是一种编译型语言，这意味着代码需要先被转换成计算机可以直接执行的机器码。这个转换过程由 Java 编译器（javac）完成。

当你使用命令行编译 `HelloWorld.java` 文件时：

javac HelloWorld.java

编译器会检查代码语法，并将 Java 代码转换成字节码，存储在名为 `HelloWorld.class` 的文件中。字节码是一种平台无关的中间代码，它可以在任何安装了 Java 虚拟机（JVM）的设备上运行。

第三步：类加载

当你准备运行程序时，Java 虚拟机会被调用。JVM 首先需要将程序所需的类加载到内存中。

类加载器会从 HelloWorld.class 文件中读取字节码，并将其加载到方法区。方法区是 JVM 内存中的一块区域，用于存储类的结构信息，例如类的名称、方法、字段等。

第四步：字节码校验

为了确保程序的安全性，JVM 会在执行字节码之前对其进行校验。字节码校验器会检查代码是否存在非法操作，例如访问数组越界、跳转到无效地址等。

第五步：解释执行

Java 虚拟机使用解释器将字节码逐条翻译成机器码并执行。解释器会读取字节码指令，根据指令的操作码执行相应的操作。

例如，当解释器遇到​System.out.println("Hello, World!")​这条语句时，它会识别出这是一个打印操作，并将字符串 ”Hello, World!” 输出到控制台。

第六步：垃圾回收

在程序运行过程中，JVM 会不断地创建和销毁对象。当一个对象不再被引用时，它就变成了垃圾，占用着宝贵的内存空间。

Java 虚拟机配备了垃圾回收机制，它会自动识别并回收不再使用的对象，释放内存空间，提高程序的运行效率。

总结

从代码编写到程序运行，Java 经历了编译、类加载、字节码校验、解释执行和垃圾回收等多个阶段。每个阶段都至关重要，共同保证了 Java 程序的跨平台性、安全性和高效性。

当然，这只是 Java 程序运行机制的冰山一角。JVM 还有许多复杂的机制，例如即时编译（JIT）、内存管理等，它们共同构成了 Java 强大的运行时环境。

希望这篇文章能帮助你更好地理解 Java 程序是如何运行的，并激发你探索 Java 世界更多奥秘的兴趣。

Java 入门课程 >>