简述Java程序从编写到运行的基本步骤，并说明Java的基本工作原理

Java编译原理：

Java 虚拟机(JVM)是可运行Java 代码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。

一Java源文件的编译、下载 、解释和执行

Java应用程序的开发周期包括编译、下载 、解释和执行几个部分。Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码字节码。这一编译过程同C/C++ 的编译有些不同。当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。这样就有效的保证了Java的可移植性和安全 性。

运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。装入代码的工作由"类装载器"（class loader）完成。类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内，而所有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。通过在这一阶段确定代码的内存布局，Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码对地址的非法访问。

随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。校验器可发现 *** 作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。通过校验后，代码便开始执行了。

Java字节码的执行有两种方式：

1即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。

2解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程 序的所有 *** 作。

通常采用的是第二种方法。由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作

具有较高的效率。对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。

答案如下：

1 、javac 选 A

2、 int 选 D int 为关键字

3、 4 选 B

4、 15 选C

5 、界面类型 选D

6 、age[0] 选B

7、 class 选A

8 、java B

9、 abstract 选B

10 、false 选D

1、 错，区分大小写

2、 对

3 、错，可以有多个

4 、错 ，private 不可以被继承 public可以继承

5、 错，private 不能继承

6 、错，java中可以重载函数

Java是一种可以撰写跨平台应用程序的面向对象的程序设计语言。Java技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。

Java的主要工作是通过编程语言来制作互联网页面、制作动态效果以及网站等技术，现在网上关于这方面的教程有很多，但很多都是过时的，因为互联网是在不断的变化的，互联网上的牛人，要想成为Java大神，走进这条Java大神之群，首先Java教程的开头是二三一，Java的最中间是三一四，Java的最后面再加上零二八，把前面的综合起来，Java大神期待你的加入。这里有很多互联网大牛教你学习，还有免费的课程。不是想学习的就不要加了。

Java 编程语言的风格十分接近C、C++语言。Java是一个纯的面向对象的程序设计语言，它继承了C++ 语言面向对象技术的核心，Java舍弃了C ++语言中容易引起错误的指针（以引用取代）、运算符重载（operator overloading）、多重继承（以接口取代）等特性，增加了垃圾回收器功能用于回收不再被引用的对象所占据的内存空间，使得程序员不用再为内存管理而担忧。在 Java SE 15 版本中，Java 又引入了泛型编程（Generic Programming）、类型安全的枚举、不定长参数和自动装/拆箱等语言特性。

Java 不同于一般的编译执行计算机语言和解释执行计算机语言。它首先将源代码编译成二进制字节码(bytecode)，然后依赖各种不同平台上的虚拟机来解释执行字节码，从而实现了“一次编译、到处执行”的跨平台特性。不过，每次的编译执行需要消耗一定的时间，这同时也在一定程度上降低了 Java 程序的运行效率。但在J2SE142 发布后，Java 的执行速度有了大幅提升。

Java程序从源文件创建到程序运行要经过两大步骤：1、源文件由编译器编译成字节码（ByteCode）

2、字节码由java虚拟机解释运行。因为java程序既要编译同时也要经过JVM的解释运行，所以说Java被称为半解释语言（ "semi-interpreted" language）。

下面通过以下这个java程序，来说明java程序从编译到最后运行的整个流程。代码如下：

//MainAppjava

public class MainApp {

public static void main(String[] args) {

Animal animal = new Animal("Puppy");

animalprintName();

}

}

//Animaljava

public class Animal {

public String name;

public Animal(String name) {

thisname = name;

}

public void printName() {

Systemoutprintln("Animal ["+name+"]");

}

}

第一步(编译): 创建完源文件之后，程序会先被编译为class文件。Java编译一个类时，如果这个类所依赖的类还没有被编译，编译器就会先编译这个被依赖的类，然后引用，否则直接引用，这个有点象make。如果java编译器在指定目录下找不到该类所其依赖的类的class文件或者java源文件的话，编译器话报“cant find symbol”的错误。

编译后的字节码文件格式主要分为两部分：常量池和方法字节码。常量池记录的是代码出现过的所有token(类名，成员变量名等等)以及符号引用（方法引用，成员变量引用等等）；方法字节码放的是类中各个方法的字节码。下面是MainAppclass通过反汇编的结果，我们可以清楚看到class文件的结构：

第二步（运行）：java类运行的过程大概可分为两个过程：1、类的加载 2、类的执行。需要说明的是：JVM主要在程序第一次主动使用类的时候，才会去加载该类。也就是说，JVM并不是在一开始就把一个程序就所有的类都加载到内存中，而是到不得不用的时候才把它加载进来，而且只加载一次。

下面是程序运行的详细步骤：

在编译好java程序得到MainAppclass文件后，在命令行上敲java AppMain。系统就会启动一个jvm进程，jvm进程从classpath路径中找到一个名为AppMainclass的二进制文件，将MainApp的类信息加载到运行时数据区的方法区内，这个过程叫做MainApp类的加载。

然后JVM找到AppMain的主函数入口，开始执行main函数。

main函数的第一条命令是Animal animal = new Animal("Puppy");就是让JVM创建一个Animal对象，但是这时候方法区中没有Animal类的信息，所以JVM马上加载Animal类，把Animal类的类型信息放到方法区中。

加载完Animal类之后，Java虚拟机做的第一件事情就是在堆区中为一个新的Animal实例分配内存, 然后调用构造函数初始化Animal实例，这个Animal实例持有着指向方法区的Animal类的类型信息（其中包含有方法表，java动态绑定的底层实现）的引用。

当使用animalprintName()的时候，JVM根据animal引用找到Animal对象，然后根据Animal对象持有的引用定位到方法区中Animal类的类型信息的方法表，获得printName()函数的字节码的地址。

开始运行printName()函数。

特别说明：java类中所有public和protected的实例方法都采用动态绑定机制，所有私有方法、静态方法、构造器及初始化方法<clinit>都是采用静态绑定机制。而使用动态绑定机制的时候会用到方法表，静态绑定时并不会用到。

一、Editplus

EditPlus是功能很全面的文本、HTML、程序源代码编辑器。默认的支持HTML、ASP、Perl、C/C++、CSS、PHP、Java、java和VB的语法着色。通过定制语法文件还可以扩展到其他程序语言。可以在Tools菜单的ConfigureUserTools菜单项配置用户工具，类似于UltraEdit的配置，配置好Java的编译器Javac和解释器Java后，通过EditPlus的菜单可以直接编译执行Java程序。

二、UltraEdit

初学者一般用什么开发工具UltraEdit是一个功能强大的文本、HTML、程序源代码编辑器。作为源代码编辑器，它的默认配置可以对C/C++,VB,HTML,Java和Perl进行语法着色。用它设计Java程序时，可以对Java的关键词进行识别并着色，方便了Java程序设计。它具有完备的复制、粘贴、剪切、查找、替换、格式控制等编辑功能。可以在Advanced菜单的ToolConfiguration菜单项配置好Java的编译器Javac和解释器Java，直接编译运行Java程序。

三、Eclipse

初学者一般用什么开发工具Eclipse是一个开放可扩展的集成开发环境(IDE)。它不仅可以用于Java的开发，通过开发插件，它可以构建其他的开发工具。Eclipse是开放源代码的项目，并可以免费下载。建议使用Releases或StableBuilds版本。

四、Jcreator

Jcreator是一个用于Java程序设计的集成开发环境，具有编辑、调试、运行Java程序的功能。这个软件比较小巧，对硬件要求不是很高，完全用C++写的，速度快、效率高。java课程认为具有语法着色、代码参数提示、工程向导、代码自动完成、类向导等功能。先进次启动时提示设置JavaJDK主目录及JDKJavaDoc目录，软件自动设置好类路径、编译器及解释器路径，还可以在帮助菜单中使用JDKHelp。但目前这个版本对中文支持性不好。

用命令提示符编译java程序的步骤：

1先新建文本文档，输入自己的java程序。

这里我写一个简单的java程序，来做示范。

import javautil;

public class HelloDate{

public static void main(String[] args)

{

  Systemoutprintln("Hello,it's:");

  Systemoutprintln(new Date());

}

}

2然后另存为一个java文件。

1选择文件--->另存为--->名称为“HelloDatejava”----->选择“所有文件”。

2记住自己这个文件的存储位置。（方便调用！）

3打开程序---->附件--->命令提示符。

4由于我的那个java文本保存在了F:/java/（在F盘下的java文件夹里）下，所以如果要想编译，就需要先通过命令提示符进入java这个文件夹，具体步骤如下：

1进入F盘：输入F:，然后按下回车键Enter

2输入cd java，按下回车键Enter

这样就已经进入了。这里的cd的意思就是进入的意思。

5紧接着调用java编译器进行编译。

输入javac HelloDate。java，然后按下回车键Enter

然后运行结果。

输入java HelloDate，按下回车键Enter

经验总结：运行一个java程序的大概的流程是：

书写源代码------>编译------->运行---->结束。

注意事项：

1在输入的时候一定要注意区分大小写。

2 *** 作之前要保证自己的电脑配置了java的运行环境。

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