Java程序执行原理

 首先了解一下什么是计算机程序。计算机的作用在于它可以帮助人类完成计算功能，它由硬件和软件两部分组成，硬件包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等，软件包括计算机程序、相关文档及数据。而计算机程序可以看作整个计算机系统的灵魂，它向计算机发出指令，指挥数据的输入、运算和输出，由于计算机程序的作用太重要了，因此好多人把软件和程序看成是一回事。

计算机程序是由一条条的指令组成的，但计算机所能接受的指令是由0和1构成的二进制数据，这叫做机器指令。让计算机算一下1+2等于几怎么办呢？只能向计算机输入类似于下面的代码了：

0011111 0000000 0000001 000000 00000010

当然了，具我的老师说，他的老师编写过这样机器指令程序，当时还没有键盘这种东西，首先根据程序中0、1的位置在纸带上打孔，然后把纸带送到机器上进行读入，然后……，试想一下，如果使用机器指令编写一个企业管理信息系统的话，得浪费多少木材资源啊，估计要毁坏一个大兴安岭。

好在对于我们来说噩梦已经结束了，如今编程语言已经从机器语言、汇编语言发展成接近人类语言的高级语言，Java也正是一种优秀的高级程序设计语言。

我们利用Java语言编写程序，实际上是编写程序的源代码（source code），程序设计者能看懂这些源代码，但计算机是不懂的，50多年来它们一直顽固不化，仍然只认得机器指令。

怎么才能让Java编写的程序能够在计算机上执行呢？

首先要利用Java编译器（JDK自带的工具）把它转换成一种叫做Java字节码（Byte Code）的东西，这个过程叫做编译，它可以检查程序中的错误。

Java字节码可以在计算机上运行了吗？还是不行，这种字节码只有Java虚拟机（JVM）才能读懂，也就是说一台计算机如果想运行Java程序的话，安装Java虚拟机是必不可少的。Java虚拟机连同一些必要的Java核心类库一起称作Java运行时环境，这是执行Java程序必不可少的工具，可以免费获得并安装。

运行Java程序时，Java虚拟机首先读入字节码、对节码进行正确性，针对客户计算机平台生成对应的机器指令，由客户机器执行机器指令。

 
    好了，我们回顾一下Java程序开发及运行的过程。

现在假如你是一个优秀的Java程序设计师，老板交给你一个非常重要的任务：为客户编写一个Java应用系统，这个系统具有一项高级功能——计算两个数相加的和！

你该怎么办呢？

1. 编写满足需求的Java源程序，将源程序保存为以.java为扩展名的文件。例如Add.java。

2. 利用JDK提供的javac命令将源文件编译为字节码文件，例如输入：

javac Add.java

java编译器可以生成名称为Add.class的字节码文件。

3.  在装有Java运行环境的机器上执行Add.class，例如输入：

java Add

其他的工作交给Java虚拟机完成。

4.你的心里暗暗想：Java虚拟机者是个好东东。

上面介绍的是手工编译、执行Java程序的过程，目前有很多优秀的开发工具用于开发Java应用程序（如Eclipse、NetBeans、Jbuilder等），编写完代码后可以通过菜单项或快捷按钮进行编译、运行程序。但我们应该了解：在图形化界面的背后还是调用了javac和java命令。