java.exe如何执行java源代码？

Question

当我的目录中只有

HelloWorld.java

而没有

HelloWorld.class

时，Windows cmd中的

java HelloWorld

引发了类未找到异常。然而，

java HelloWorld.java

被正确执行，而没有做出

HelloWorld.class

。

据我了解，JVM读取扩展名为.class的文件的字节码，但无法读取.java文件。我知道 java.exe 只是一个创建 JVM 并运行它的启动器，但现在我很困惑它如何与 java 代码而不是字节代码正常工作。

Answer 1

tl；博士

在现代 Java 中，为了方便 Java 初学者，java 应用程序将优雅地编译并运行一个

.java

文件。

将其视为java应用程序检测源代码文件，然后将编译工作分包给javac应用程序，将编译后的类缓存在内存中，最后继续运行新编译的类。

详情

JDK 捆绑了几十个工具。其中一些至关重要：

• javac — 将

  .java

  源代码文本文件编译为

  .class

  字节码文件。
• java — 通过启动

  JVM

  来执行该 .class 文件。

流程步骤为：

1. 您在

   .java

   文件中编写 Java 源代码，其中在

   main

   定义中包含

   class

   方法。
2. 您将该文件提交给编译器，例如与每个 JDK 捆绑在一起的 javac 应用程序。
3. 编译器输出一个

   .class

   文件。
4. 您可以通过启动与每个 JDK 捆绑在一起的

   java

   应用程序来执行（运行）main 方法。

您可以跳过一些步骤。

• 编译并运行单个文件：
  从 Java 11 开始，您可以将 java 应用程序指向

  .java

  文件。 java 应用程序将首先自动编译，就像代表您调用 javac 一样。然后java应用程序将继续运行新编译的类。
  • 没有

    .class

    文件写入存储。编译后的类缓存在内存中。
  • 请参阅 JEP 330：启动单文件源代码程序了解所有详细信息。
  • 您注意到了这种行为：但是，

    java HelloWorld.java

    在没有创建HelloWorld.class的情况下正确执行了。
• 简化

  main

  
  作为 Java 21 中的预览功能，您可以：
  • 编写您的

    java

    文件而不声明类。只需单独编写

    main

    方法，周围什么都没有。
  • 从

    public static

    方法声明中删除

    main

    。
  • 请参阅 JEP 445：未命名类和实例主要方法（预览）了解详细信息。

动机

Java 团队正在齐心协力，为 Java 初学者铺平道路，克服最初的障碍。他们试图掩盖一些复杂的仪式，并使工具更加友好和包容。

Java 的底层结构和特性仍然存在。这并不是 Java 的“简化”。这些努力只是为初学者提供合理便利的尝试。

世界你好

结合这些功能，开始使用 Hello World 应用程序非常简单，只需在

HelloWorld.java

文件中编写以下内容即可：

void main() {
    System.out.println("Hello, World!");
}

...然后在命令行上调用：

java HelloWorld.java

控制台结果：

你好，世界！

对于 Java 新手来说，这大大减少了劳动量并减少了困惑。

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jshell

顺便说一下……另一个让 Java 更容易使用的部分是 jshell，一个用于 Java 的 REPL。

初学者和专业人士都发现 jshell 可以方便地运行简短的 Java 代码并提供即时反馈。

蓝J

另一个对初学者有用的工具是BlueJ，这是一个专为学生设计的IDE。