🥅对Java的加载与执行的理解

❤️从图可以得出Java 程序从开发到最终运行是这样进行的：

   ⭐️第一步（写代码）：在任意位置创建一个.java 结尾的文件，程序员在该文件中编写符合 Java 语法的源代码，这个文件被称为Java 源文件。

   ⭐️第二步（编译）：使用“javac”命令对 java 源文件进行编译，如果 Java 源文件符合 Java 语法规则，则编译生成 1 个或者多个以“.class”结尾的文件。

        “.class”结尾的文件我们称之为字节码文件，注意字节码文件不是普通文本文件，使用记事本等文本编辑器是无法打开的， 但该文件内容也不是二进制，如果是二进制形式的话，操作系统是可以直接执行的，这个文件 的内容我们称之为字节码。

        注意：这里有一个“类名”的概念，假设生成的文件是 A.class， 则表示类名为 A，B.class 则表示类名为 B。

   ⭐️第三步（运行）：使用“java”命令运行已编译的Java程序，假设编译之后的字节码文件 是 A.class，则在 dos 命令窗口中执行 java A命令，这个时候 Java 虚拟机（JVM）就启动了， Java 虚拟机（JVM）通过“类装载器 ClassLoader”从硬盘中找到 A.class 文件并装载，字节码文件被装 载到Java虚拟机之后，Java 虚拟机解释器对字节码进行解释，最终解释为二进制码，然后操 作系统通过执行二进制指令来和硬件平台完成交互。

❤️ java程序从编写到最终运行经历了非常重要的两个阶段：

     ⭐️编译阶段

     ⭐️运行阶段

❤️注意1：java程序员直接编写的java代码（普通文本）是无法执行被JVM识别的。

     ⭐️java程序员编写的java代码这种普通文本必须经过一个编译，将这个

         "普通文本代码"变成字节码”，JVM能够识别“字节码”。

❤️java代码这种普通文本被称为：java源代码。（自己编写的代码是源代码）

    ⭐️java代码这种普通文本变成字节码的过程，被称为：编译。

    ⭐️源代码不能直接执行，需要先进行编译，生成源代码对应的“字节码”，

         JVM可以识别的是字节码。

❤️问题1：编译阶段和运行阶段可以在不同的操作系统上完成吗？

    ⭐️答：在windows上编译，编译之后生成了“字节码”，把“字节码”放到linux上运行

                完全可以， 因为Java是跨平台的。可以做到一次编写到处运行。

❤️问题2：java源代码一旦编译之后，源代码可以删除吗？只留下字节码可以执行吗？

    ⭐️答：可以执行，因为源代码不参与程序的执行过程。参与程序执行过程的是字节码。

           但是最好不要删除源代码。有可能会用到源码进行重编译

❤️放源代码的文件扩展名必须是：xxx.java，并且需要注意的是：编译生成的字节码文件

   ⭐️扩展名是：xxx.class

       .java文件就是源文件，这个文件中编写源代码。

       .class文件就是字节码文件，这个文件是编译源代码而得到的。

❤️注意：

   ⭐️1个java源文件是可以编译生成多个.class文件的。最终运行的是.class文件。

❤️问题3：字节码文件是二进制文件吗？

   ⭐️答：字节码文件不是二进制文件。如果是二进制的话，就不需要JVM了。

               因为操作系统可以直接执行二进制。

❤️问题4： java程序从开发到最终运行经历了什么？

   ⭐️编译期：（可以在windows上）

           第一步：新建一个xxx.java文件，并打开

           第二步：在xxx.java文件中编写“符合java语法规则的”源代码。并保存

           第三步：使用编译器（javac【JDK安装后自带】）对xxx.java文件进行编译。

                         编译通过了才会生成.class字节码文件。并且一个java源文件是可以

                         生成多个.class文件的。（编译实质上是检查语法）

  ⭐️ 运行期（JRE在起作用）：（可以在windows上，也可以在其他的OS上。）

          第四步：如果是在Linux上运行，需要将windows上生成的.class文件拷贝过去，不需

                         要拷贝源代码，真正运行的是字节码。（但是源代码也不要删除）

          第五步：使用JDK自带的一个命令/工具：java（负责运行的命令/工具）执行字节码

          第六步：JVM虚拟机的操作

                       JVM会将字节码文件装载进去，然后JVM对字节码进行解释

                    （解释器负责将字节码解释为1010..等的二进制）

         第七步：JVM会将生成的二进制码交给操作系统(OS)，操作系统会执行

                       二进制码和硬件进行交互。

❤️注意2：在以上的过程中，需要使用两个非常重要的命令？

             javac 命令：负责编译

             java 命令：负责运行

❤️注意3：

            xxx.java源文件经过编译之后生成了A.class、B.class、C.class等文件，

            那么我们称A是一个类、B是一个类、C是一个类。其中A、B、C是类的名字。

❤️总结： 编写、编译、运行  

           ⭐️新建java文件，并打开

           ⭐️写java源代码并保存

           ⭐️javac命令编译

           ⭐️java命令运行

🏀4.第一个Java程序

🥅JDK的安装与配置

❤️安装JDK

   ⭐️先在orcale官网中下载，并进行安装，一定要记住安装路径！

   ⭐️对于JDK13安装的时候内置了一个JRE，独立于JDK之外的JRE并没有生成。

       如果你希望生成一个独立于JDK之外的JRE的话需要执行特殊的命令。

  ⭐️注意的是：

           JDK8安装的时候，不仅JDK内置了一个JRE，而且还会在JDK目录之外

           独立的生成一个单独的JRE（以前低版本的时候，JRE实际上是有2个。）

           一个是JDK内置的，一个是独立于JDK之外的。

  ⭐️JDK的bin目录下有：

           javac.exe 负责编译

           java.exe 负责运行

❤️环境的配置

   ⭐️安装好JDK我们直接代开dos窗口，输入javac -version居然发现并不能用！

        这是因为javac不是内部命令，我们没有配置环境变量。

   ⭐️这很类似于Linux中我们配置环境变量PATH！在Linux中，命令、程序、                  

        工具可简单理解为可执行程序！既然是可执行程序，那么就可以直接运行！

  ⭐️那么我们通过gcc编译的可执行文件a.out，为什么不能像常用命令ls

       那样直接就可以运行呢？因为ls的绝对路径已经写到环境变量PATH里面了；

       我们把a.out的路径也追加到PATH里就可以直接就能运行啦！

  ⭐️对于ipconfig用来查看IP地址，如果我们删除Path里面的%SystemRoot%\system32呢？

         我们就会发现也会报错，因为我们把它的绝对路径从Path里面删除了！

        最终还要把%SystemRoot%\system32添加回去到Path里面！

 ⭐️所以我们只需要把javac这个命令的绝对路径写到环境变量Path里就可以啦！

        也就是安装的JDK下的bin路径里有javac命令，

        比如我的：C:\Program Files\Java\jdk-13.0.2\bin 配置到环境变量path当中

 ⭐️详细步骤：【此电脑】右击鼠标属性---》【相关设置】高级系统设置---》

      【环境变量】---》【系统变量】找到Path，把上面的路径加进去就行！

 ⭐️重新打开dos框，输入javac -version能显示版本说明就好了！

 ⭐️补充1：环境变量包括“系统变量”和“用户变量”

              系统变量：范围比较大，系统变量会让计算机所有用户都起作用

              用户变量：范围比较小，这个变量只是作用于当前用户

 ⭐️补充2：

            怎么查看编译器版本？javac -version      

            怎么查看java虚拟机的版本？java -version

 ⭐️补充3：

            如果把路径和其它路径配置到一块，路径和路径之间必须采用“半角的分号”分隔。

🥅程序的编译

❤️比如我们写一个HelloWord程序，具体代码分析后面再讲！

  ⭐️创建一个HelloWorld.java文件，并写入:

❤️怎么编译呢？

     ⭐️方法1：

          首先在dos命令窗口，用cd切换目录，进入HelloWorld.java文件所在的文件夹，

          然后输入javac HelloWorld.java进行编译；但是这样切换目录，是不是很麻烦？很难记住目录？

    ⭐️方法2：

        输入cd，然后直接进行拖拽，把HelloWorld.java所在的目录直接拖拽到dos命令窗口，就会直接切入到所需目录，例如：

  ⭐️方法3：

       在当前HelloWorld.java文件目录下的最上面显示路径的地址栏上，输入cmd回车就可以点开dos窗口，并且路径是当前路径！

❤️javac 源文件

   ⭐️javac HelloWorld.java进行编译，最终就会生成一个.class文件（字节码文件）！

🥅程序的运行

❤️运行的前提是：class文件（字节码）生成了。没有字节码文件程序是无法运行的。

   ⭐️假设该文件的名字叫做：HelloWorld.class，HelloWorld 就是一个类名。

   ⭐️如果文件名是Test.class，那么：Test就是一个类名。  

❤️怎么运行，使用哪个命令？

     ⭐️使用JDK的bin目录下的：java.exe命令来运行。

     ⭐️ java 类名，例如：java HelloWorld

❤️千万要注意：java这个命令，后面跟的是“类名”，而绝对不能跟“文件路径”，

     ⭐️因为java命令后面跟的不是文件，是一个“类名”。

❤️运行java程序需要哪些步骤呢？

     ⭐️第一步：先使用cd命令切换到HelloWorld.class文件所在的路径。

     ⭐️第二步：执行java HelloWorld

          java命令后面只要是跟路径，就一定不行。

          java命令后面只能跟类名！

🥅其它环境变量

❤️1、Path

  ⭐️到目前为止，我们学习了两个环境变量，一个是 windows 操作系统的 path 环境变量，另 一个是 java 语言的 classpath 环境变量；但只配置了一个环境变量Path，就能运行java代码了，并且这个环境变量Path和java实际上没关系，是windows操作系统的机制

❤️2、JAVA_HOME

  ⭐️对于Java的JDK所属的环境变量，有一个叫做：JAVA_HOME

  ⭐️JAVA_HOME目前我们不需要，不配置这个环境变量也不会影响当前java程序的运行。

       学习JavaWeb的时候需要安装Tomcat服务器，那个时候JAVA_HOME就必须配置了！

❤️ “java HelloWorld”的执行过程以及原理。

    ⭐️cd进入当前目录：执行java HelloWorld，敲完回车，都发生了什么？

    ⭐️第一步：会先启动JVM（java虚拟机）

    ⭐️第二步：JVM启动之后，JVM会去启动“类加载器classloader”

       类加载器的作用：加载类的。本质上类加载器负责去硬盘上找“类”对应的“字节码”文件。

       假设是“java HelloWorld”，那么类加载器会去硬盘上搜索：HelloWorld.class文件。

   ⭐️第三步：类加载器如果在硬盘上找不到对应的字节码文件，会报找不到或无法加载主类

       类加载器如果在硬盘上找到了对应的字节码文件，类加载器会将该字节码

       文件装载到JVM当中，JVM启动“解释器”将字节码解释为“1010...”这种

       二进制码，操作系统执行二进制码和硬件交互。

❤️3、CLASSPATH是给“类加载器”指路的

  ⭐️问题：

        默认情况下，类加载器去硬盘上找“字节码”文件的时候，会从当前路径下找。

        那么能不能给类加载器指定一个路径，让类加载器去指定的路径下加载字节码文件？

        答案：是可以的。但是我们需要设置一个环境变量，叫做：classpath

  ⭐️classpath是一个环境变量，是给“类加载器”指路的

     classpath环境变量不属于windows操作系统，classpath环境变量隶属于java  

  ⭐️注意：变量名不能随意写：大小写无所谓，但必须叫做：classpath

  ⭐️特点：配置了classpath=D:\course之后，类加载器只会去D:\course目录下找“xxx.class”

              文件不再从当前路径下找了。这就很多此一举！

  ⭐️结论：到目前为止：classpath环境变量不需要配置。    

  ⭐️但一定要理解classpath环境变量的作用？

   （1）是给类加载器指路的。

   （2）在没有配置环境变量classpath的时候，默认从当前路径下加载。

   （3）如果配置了环境变量classpath的话，就只能从指定的路径下加载了。

  ⭐️在 java 开发中有很多第三方的类库需要在我们 的项目中引入，等需要引入其它类库的时候，我们就需要将这些类库的路径配置到 classpath当中。

❤️最终结论：Path、JAVA_HOME、CLASSPATH，这3个环境变量目前Path需要配置，

    后面两个暂时不需要配置。最主要的是我们要了解每个环境变量的代表意义，而不是上来就胡乱进行配置！

🥅程序的剖析

❤️三种注释方法

 ⭐️// 单行注释

 ⭐️  /*

       多行注释

       */

 ⭐️ /**

      * javadoc注释：注释信息可以自动被javadoc.exe命令解析提取并生成到帮助文档当中。

     */

    public class HelloWorld{//声明定义一个公开的类，起个名字叫HelloWorld
  //在java中任何有效的代码必须写到“类体”当中，最外层必须是一个类的定义。
  //public表示公开的，class表示定义一个类，HelloWorld是一个类名。类名后面必须是
     一对大括号，这一对大括号被称为“类体”  
  //1、下面是类体
       public static void main(String[] args){ //这是一个入口方法。这里args是变量，可以更改     
  2、下面方法体
  //整个这一块的代码被称为：main方法/主方法（程序的入口）
  //JVM在执行程序的时候，会主动去找这样一个方法。没有这个规格的方法，程序是无法执行的。
  //注意：方法必须放到“类体”中，不能放到“类体”外面。
  //任何一个程序都要有一个入口，没有入口进不来，无法执行。
  //方法体：方法体由一行一行的“java语句”构成
  //非常非常重要的是：方法体中的代码遵循自上而下的顺序依次逐行执行。
       System.out.println("Hello World");
         System.out.println("你好 世界");
  // System.out.println();这行代码的作用是向控制台输出一句话。
  }
}

🏀5.public class 和 class的区别

public class Class{
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Test1");
  }
}
class A{
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Test2");
   }
}
class B{
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Test3");
  }
}
class C{
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("Test4");
  }
}

❤️能正常运行，Class.class、A.class、B.class、C.class都能生成！

  ⭐️第一个结论：

       一个java源文件中可以定义多个class；并且会生成多个.class字节码文件。

  ⭐️第二个结论：

       public的类不是必须的。可以没有。就算只有class也能正常运行。

 ⭐️第三个结论：

       在源文件中只要有一个class的定义，那么必然会对应生成一个class文件。

 ⭐️第四个结论：

      public的类可以没有，但如果有的话，public修饰的类名必须和源文件名保持一致。

      并且public的类有也只能有1个。

总结：我们想要进入那个入口，直接使用java+类名就可以，比如上面的代码：java Class、java A、java B、java C；这只是测试，一般一个软件的执行入口是一个。不会出现多个的！

❤️JDK 常用的基本组件包括：javac（编译器）、java（运行 java 程序）、javadoc（提取 java程序的注释信息并生成帮助文档）、jar（打 jar 包）、jdb（查错工具）、javap（反编译器）、jconsole（系统调试和内存监控工具）等。有一些组件后面会慢慢讲到！

🏀6.简单习题练习

❤️第一题：编写 Java 程序，输出学生的基本信息，输出结果如下图所示：

public class Stu{
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("学号：123456");
    System.out.println("姓名：张三");
    System.out.println("生日：2001年9月14");
    System.out.println("家庭地址：安徽省阜阳市");
  }
}

❤️第二题：编写 Java 程序，输出京东商城商品列表信息，输出结果如下图所示：

public class JingDong{
  public static void main(String[] args){
    System.out.println("---------------------------------------");
    System.out.println("|手机商品列表");
    System.out.println("---------------------------------------");
    System.out.println("|商品编号   |商品名称      |单价（元）");
    System.out.println("---------------------------------------");
    System.out.println("|1309203929|荣耀10青春版    |1299.00  |");
    System.out.println("---------------------------------------");
        System.out.println("|1309203920|红米Redmi Note7 |1199.00 |");
    System.out.println("---------------------------------------");
    System.out.println("|1309203922|HUAWEI P30 Pro  |1299.00  |");
    System.out.println("---------------------------------------");
  }
}

结束语

今天的分享就到这里，想要提升编程思维的，快快去注册牛客网开始刷题吧！各种大厂面试真题在等你哦！

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