java程序是怎么运行起来的？-百木园

前言

学习java有一段时间了，但我从来没有从头到尾地整理过java程序的运行过程，所以心里总觉得少点什么（可能是最近刷力扣整的自己不自信了-_-||所以想回归基础找点自信吧）

持续更新，有问题的地方敬请指出！

1.java源代码的编写编译

源文件因为其不同的编码，在编译时可能需要设置不同的encoding参数。一般情况下java源代码采用OS默认的编码。（不使用IDE，因为IDE会将各种参数提前给我们设置好）

首先，我们来看Intellj IDEA采用的编码方式：

我们注意到右下角

这就说明当前的java文件是按照UTF-8编码的（LF是在Unix和macOS中按下Enter后输入的字符，与Windows下的\\r\\n相比，为单一的\\n换行符）

接下来我们使用最简单的方式编写一个Demo类，注意其中包含中文

而此文件采用的编码就是系统的默认编码（Win10）

可以发现并不是以UTF-8进行的编码

接下来我们尝试通过javac.exe进行编译

再运行一下

没有一点问题

下面来让我们在用javac时添加个参数

-encoding UTF-8

这个参数的作用是让java的编译器在编译java源代码的时候采用 UTF-8字符集 进行解码，但是注意，我们的 .java 源文件的编码是采用的 gb2312字符集

让我们再看看结果

嗯，不出所料的报错了

原因也很明显，因为我们的源文件是以gb2312字符集编码的

来看看错误“编码UTF-8的不可映射字符”

需要注意的是gb2312在编码中文的时候，是两个字节对应一个汉字，而UTF-8在编码常用汉字时（大约2w多个），占用了3个字节

让我们修改下源文件的编码

注意到这里，中文炸了，对应上面的报错，确实是第4行

接下来我们直接在UTF-8编码下修改报错的中文，这样正常显示出来的中文就是采用UTF-8进行编码的了

保存，再次，先来个不带参数的javac

没有报错，但javac的默认使用的字符集是gb2312啊？！

再看看运行结果

看样子确实是有问题的

但为什么没有报错呢？

首先是以UTF-8解码gb2312时报错的原因：

gb2312的编码范围是：A1A1－FEFE，用两个字节表示一个字符，而UTF-8的编码是变长的,对应的中文范围是：4E00-9FA5，但却是以3个字节来表示的，可以看到中文的编码范围在两字符集中是没有交集的（虽然有正常显示的，但其结果也不会是我们想要的）

再者是以OS默认字符集解码UTF-8时不报错但乱码的原因：

原因很简单，“你好，世界！”算上其中的中文标点，在UTF-8字符集中一共是18个字节，而在gb2312字符集下则是12个字节，而在以gb2312解码UTF-8编码的源文件时，因为是以2个字节解码一个中文，所以显示了9个汉字，但由于两个字符集的编码方式不同，所得结果也不是我们想要的

所以，在编写和编译 java源文件的时候，要保证这两个过程所用的字符集相同

最后来看看 -encoding 参数的官方文档

-encoding encoding

Set the source file encoding name, such as EUC-JP and UTF-8. If -encoding is not specified, the platform default converter is used.

注意斜体，大概意思是，如果 -encoding 参数没有指定，将以所在平台（一般为OS）的默认字符集进行转换

2.javac产生的.class文件长什么样？

.class就是常说的字节码文件，也就是 .java 源代码编译后的文件

先来段源码：

编译（执行 javac Demo.java）后产生的字节码是这样的：

这里！.class文件是以UTF-8进行编码的！

还记得之前的参数 -encoding 么？

javac的具体过程大致是这样的：根据指定的 -encoding 参数，使用相称的字符集，读取并解码源代码，再将解码后的源代码编译后，以UTF-8进行编码存入 .class 文件中

字节码文件按照UTF-8解码后大致如下：

public class Demo {

  // compiled from: Demo.java

  // access flags 0x1
  public <init>()V
   L0
    LINENUMBER 1 L0
    ALOAD 0
    INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
    RETURN
    MAXSTACK = 1
    MAXLOCALS = 1

  // access flags 0x9
  public static main([Ljava/lang/String;)V
   L0
    LINENUMBER 3 L0
    GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
    LDC \"Hello, world!\"
    INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
   L1
    LINENUMBER 4 L1
    GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
    LDC \"\\u4f60\\u597d\\uff0c\\u4e16\\u754c\\uff01\"
    INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
   L2
    LINENUMBER 5 L2
    RETURN
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 1
}

\"\\u4f60\\u597d\\uff0c\\u4e16\\u754c\\uff01\"

Unicode格式发现！

字符	Unicode编码（UTF-8）
你	4F60
好	597D
，	FF0C
世	4E16
界	754C
！	FF01

http://mytju.com/classcode/tools/encode_utf8.asp

源代码的编译大致如此，现在我们得到了相应的字节码，接下来就是把字节码送入虚拟机并运行了

来源：https://www.cnblogs.com/slime04/p/15969657.html
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1.java源代码的编写编译

2.javac产生的.class文件长什么样？

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