这是每个Java程序员都知道的。虽然简单，但是从一个简单的问题可以引入更深的思考。在这篇文章中，我们将讨论这个简单的程序。如果能更多的帮到你，请留下宝贵的意见。
HelloWorld.java
1、为什么一切都开始于一个类？
Java程序是由类组成，一个类包含方法和属性。这是由于它的面向对象的特征：一切皆对象，每个对象都是一个类的实例。面向对象编程有很多优势，比如更好的模块化，扩展性强等
2、为什么总有一个“main”方法？
“main”方法是程序的入口，它是静态的。 “static”是指该方法是类的一部分，而不是对象的一部分。
这是为什么？我们为什么不把一个非静态方法作为程序的入口？
如果方法不是静态的，那么需要创建一个对象后才能使用方法。因为必须用对象去调用方法。对于程序的入口，这是不现实的。所以，程序的入口方法是静态的。
参数“String[] args”表示一个字符串数组可以被传入到该程序，用来初始化程序。
3、HelloWorld的字节码
执行这个程序，Java文件首先编译为java字节码储存在.class文件里。
字节码是什么样子的呢？
首先，字节码本身是无法读取。如果我们用一个十六进制编辑器打开，它看起来像下面这样：
我们能看到很多操作码（比如 CA、4C 等）在字节码上，它们每个都有一个相应的助记码（比如，aload_0 在下面的例子中）。操作码是不可读的，但我们可以用javap命令查看.class文件的助记符形式。
“javap -C”打印出每个方法的反汇编代码。反汇编代码的意思是包括Java字节码的说明。
-
Compiled
from
"HelloWorld.java"
-
public
class
HelloWorld
extends
java
.
lang
.
Object
{
-
public
HelloWorld
();
-
Code
:
-
0
:
aload_0
-
1
:
invokespecial
#1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
-
4
:
return
-
-
public
static
void
main
(
java
.
lang
.
String
[]);
-
Code
:
-
0
:
getstatic
#2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
-
3
:
ldc
#3; //String Hello World
-
5
:
invokevirtual
#4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
-
8
:
return
-
}
上面的代码中包含两个方法：一个是默认构造函数，这是由编译器推断出，另一个是main方法。
每个方法下面，都有一系列指令，比如 aload_0,invokespecial #1,等
下面的每个方法，也有说明，如aload_0，invokespecial＃1，等指令可以在java指令清单里 查到 。例如，aload_0指令是加载一个从栈中引用的本地变量0，getstatic 指令获取一个类的静态字段值。注意“＃2” 指令在getstatic指令后指向运行常量池。常量池是一个JVM运行时数据区， 查看 。我们可以用“javap -verbose”命令来查看常量池。
此外，每个指令开始于一个数字，如0,1，4等。在.class文件中，每个方法都有一个对应的字节码数组。这些数字对应的每一个操作码和它的参数都存储在数组中的索引中。每个操作码为1个字节，指令可以有0个或多个参数。这就是为什么数字是不连续的。
现在，我们可以用“javap -verbose” 查看.class文件进一步研究。
-
javap
-
classpath
.
-
verbose
HelloWorld
-
Compiled
from
"HelloWorld.java"
-
public
class
HelloWorld
extends
java
.
lang
.
Object
-
SourceFile
:
"HelloWorld.java"
-
minor version
:
0
-
major version
:
50
-
Constant
pool
:
-
const
#1 = Method #6.#15; // java/lang/Object."<init>":()V
-
const
#2 = Field #16.#17; // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
-
const
#3 = String #18; // Hello World
-
const
#4 = Method #19.#20; // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
-
const
#5 = class #21; // HelloWorld
-
const
#6 = class #22; // java/lang/Object
-
const
#7 = Asciz <init>;
-
const
#8 = Asciz ()V;
-
const
#9 = Asciz Code;
-
const
#10 = Asciz LineNumberTable;
-
const
#11 = Asciz main;
-
const
#12 = Asciz ([Ljava/lang/String;)V;
-
const
#13 = Asciz SourceFile;
-
const
#14 = Asciz HelloWorld.java;
-
const
#15 = NameAndType #7:#8;// "<init>":()V
-
const
#16 = class #23; // java/lang/System
-
const
#17 = NameAndType #24:#25;// out:Ljava/io/PrintStream;
-
const
#18 = Asciz Hello World;
-
const
#19 = class #26; // java/io/PrintStream
-
const
#20 = NameAndType #27:#28;// println:(Ljava/lang/String;)V
-
const
#21 = Asciz HelloWorld;
-
const
#22 = Asciz java/lang/Object;
-
const
#23 = Asciz java/lang/System;
-
const
#24 = Asciz out;
-
const
#25 = Asciz Ljava/io/PrintStream;;
-
const
#26 = Asciz java/io/PrintStream;
-
const
#27 = Asciz println;
-
const
#28 = Asciz (Ljava/lang/String;)V;
-
-
{
-
public
HelloWorld
();
-
Code
:
-
Stack
=
1
,
Locals
=
1
,
Args_size
=
1
-
0
:
aload_0
-
1
:
invokespecial
#1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
-
4
:
return
-
LineNumberTable
:
-
line
2
:
0
-
-
-
public
static
void
main
(
java
.
lang
.
String
[]);
-
Code
:
-
Stack
=
2
,
Locals
=
1
,
Args_size
=
1
-
0
:
getstatic
#2; //Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
-
3
:
ldc
#3; //String Hello World
-
5
:
invokevirtual
#4; //Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
-
8
:
return
-
LineNumberTable
:
-
line
9
:
0
-
line
10
:
8
-
}
JVM定义 ：运行常量池提供一个类似于传统的编程语言的符号表函数，尽管它包含了比典型的符号表范围更广的数据
“invokespecial #1″指令指向#1常量在常量池中.常量是”Method #6.#15;“从数字上看，我们就可以按递归方式来得到最终的常量。
LineNumberTable提供用来调试java源代码对应字节码的行数信息例如，在main方法里Java源代码第9行对应字节码0，第10行对应字节码8。
如果你想知道更多关于字节码，您可以创建和编译一个更复杂的类来看一看。HelloWorld确实是个很简单的例子。
4、它是如何在JVM中执行？
现在的问题是如何JVM加载类并调用main方法？
在main方法执行之前，JVM需要分三步走加载、连接以及初始化该类。1）加载二进制的类和接口到jvm中。 2）连接合并二进制数据到正在运行状态的jvm。连接有三步构成，验证、准备、解析。验证确保了类/接口在结构上正确的;准备工作包括所需要的类/接口分配内存;解析符号引用。最后3）初始化变量并初始化值
这个装载工作是由Java类加载器完成的。当JVM启动时，3个类加载器被使用：
1.引导类加载器：加载位于/ jre / lib目录的核心Java库。这是jvm核心的一部分，并且是原生的代码。
2.扩展类加载器：加载代码的扩展目录（例如，/jar/ lib / ext目录）。
3.系统类加载器：在CLASSPATH中找到负载代码。
所以HelloWorld类是由系统类加载器加载。当执行的主要方法，它会触发加载，链接和其他相关的类的初始化（ 查看 ），如果它们存在。
最后，main()的帧被加载到jvm堆栈,程序计数器（PC）被相应地设置。程序计数器然后指示println()帧的加载到JVM堆栈。当main（）方法完成后，它会从堆栈中弹出执行完成。
参考文献：
1、 负载
2、 类加载机制
3、 类加载器
via： http://www.programcreek.com/2013/04/what-can-you-learn-from-a-java-helloworld-program/
