當你寫Java HelloWorld時候，背後到底發生什麼？

每一個主要學過寫代碼的人，都知道helloworld是做什麼的。而不同的程序與眼中的Helloworld深度和層次是不一樣的，這篇文章讓我們更加深度的解讀一下java的helloworld背後的故事。

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為什麼java的所有代碼都是在類中?

java的設計邏輯就是基於類來開發，所以所有的方法和類函數都是基於類來彈的。這和c++這門是有本質的區別的。

一定程度上，這樣的設計讓JAVA面向對象的底蘊更加濃厚，所有的事務邏輯都應該是以類的某一個實例來出現。

而面向對象相對於函數式的編程好處，可以說有很多，其中最為重要的則是模塊化和拓展性。

2

為什麼main函數永遠有一個static修飾符?

main函數是程序運行的入口，static修飾符告訴我們，這個函數是屬於類本身的一部分，而不是屬於某一實例。

那為什麼我們一定要用static來作為一個程序入口呢? 可以不用嗎?

如果一個方法不是static的，那這個方法或者這個對象必須是先被創建才能被使用。而作為程序的入口，自然這是不合理的。

就如同生雞生蛋的問題，你什麼都沒有，沒人可以做創建。所以static就是要讓main方法是無需創建而直接可以調用的。

String[ ] args是做什麼用的?

這些就是在命令行調用時候傳入的參數，就如同ls -l -t後面的-l -t這些參數。都是為了初始化時候，將參數輸入程序。

3

HelloWorld的位元組碼長啥樣?

helloworld在執行前，會被編譯成Java的位元組碼存儲在.class文件中。位元組碼本身不可讀，但是我們可以通過hex editor這樣的工具來簡單看到一些內容。

在bytecode前幾個位元組碼里，我們看到CA字元這樣的opcode。這些叫做記憶碼(不知道怎麼翻譯，mnemonic code)。

這些記憶碼是不可讀的，但是我們可以通過javap命令里看看.class文件里的記憶碼。

javap -classpath . -c HelloWorld

javap -c可以列印出程序的彙編代碼，彙編代碼也就是位元組碼的前一個階段。

這段彙編包含兩個方法，一個是默認的構造器，這部分編譯器自己做好的，另一個則是main函數。

在每個方法下面則是一串執行的命令碼，aload_o,invoke這樣的命令。需要知道每個命令的含義，可以看java bytecode list在java的官網上有。

簡單介紹下，aload_o就是從本地變數o載入一個引用到棧上，getstatic則是拿到一個類的static的方法。

那這些彙編左邊的數字是什麼呢?這些命令是存在一個數組中，每個命令佔用的位元組空間不一樣，所以數字就不是連續的。

這個.class文件是如何執行的呢?

在main函數執行之前，JVM需要執行load, link, initialize這些工作。

load: 就是要把class/interface的二進位碼載入到JVM

link: 將這些二進位數據放到JVM的run-time state

initialize: 將變數初始化

所有的工作做完之後，main函數就會被push到JVM棧中，程序計數器會設定到對應位置，開始執行程序。當所有程序執行完，JVM會將Helloworld pop出來，程序結束。

結語

IT是一個相對其他行業更為公平的平台。所謂公平就是，不論長相，不論背景，你的能力決定一切。

廣大的青年才俊們，只要你有真本事，就不用擔心自己在這個行業的前途。

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