Java пример кода hello world

Introduction to Java
The complete History of Java Programming Language
C++ vs Java vs Python
How to Download and Install Java for 64 bit machine?
Setting up the environment in Java
How to Download and Install Eclipse on Windows?
JDK in Java
How JVM Works – JVM Architecture?
Differences between JDK, JRE and JVM
Just In Time Compiler
Difference between JIT and JVM in Java
Difference between Byte Code and Machine Code
How is Java platform independent?

Decision Making in Java (if, if-else, switch, break, continue, jump)
Java if statement with Examples
Java if-else
Java if-else-if ladder with Examples
Loops in Java
For Loop in Java
Java while loop with Examples
Java do-while loop with Examples
For-each loop in Java
Continue Statement in Java
Break statement in Java
Usage of Break keyword in Java
return keyword in Java

Object Oriented Programming (OOPs) Concept in Java
Why Java is not a purely Object-Oriented Language?
Classes and Objects in Java
Naming Conventions in Java
Java Methods
Access Modifiers in Java
Java Constructors
Four Main Object Oriented Programming Concepts of Java
Inheritance in Java
Abstraction in Java
Encapsulation in Java
Polymorphism in Java
Interfaces in Java
‘this’ reference in Java

Java байткод «Hello world»

На хабре уже есть статья про java байткод. Я решил ее немного дополнить и в меру сил развить тему. Мне кажется довольно логичным разобрать простейшее приложение на Java. А что может быть проще «Hello world»?
Для своего эксперимента я создал директорию src, куда в папку hello положил файл App.java:

package hello; public class App < public static void main(String[] args) < System.out.println("Hello world!"); >>

Скопилируем файл командой:

javac src/hello/App.java -d classes/

На выходе в папке classes у меня появился файл App.class Для начала сравним размеры java и class файлов.

App.java 139B
App.class 418B

Это было неожиданно. Мне почему-то казалось, что скомпилированный файл должен быть меньше. Попытаюсь открыть class файл:

0000000 ca fe ba be 00 00 00 34 00 1d 0a 00 06 00 0f 09 0000010 00 10 00 11 08 00 12 0a 00 13 00 14 07 00 15 07 0000020 00 16 01 00 06 3c 69 6e 69 74 3e 01 00 03 28 29 0000030 56 01 00 04 43 6f 64 65 01 00 0f 4c 69 6e 65 4e 0000040 75 6d 62 65 72 54 61 62 6c 65 01 00 04 6d 61 69 0000050 6e 01 00 16 28 5b 4c 6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 67 0000060 2f 53 74 72 69 6e 67 3b 29 56 01 00 0a 53 6f 75 0000070 72 63 65 46 69 6c 65 01 00 08 41 70 70 2e 6a 61 0000080 76 61 0c 00 07 00 08 07 00 17 0c 00 18 00 19 01 0000090 00 0c 48 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64 21 07 00 00000a0 1a 0c 00 1b 00 1c 01 00 09 68 65 6c 6c 6f 2f 41 00000b0 70 70 01 00 10 6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 67 2f 4f 00000c0 62 6a 65 63 74 01 00 10 6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 00000d0 67 2f 53 79 73 74 65 6d 01 00 03 6f 75 74 01 00 00000e0 15 4c 6a 61 76 61 2f 69 6f 2f 50 72 69 6e 74 53 00000f0 74 72 65 61 6d 3b 01 00 13 6a 61 76 61 2f 69 6f 0000100 2f 50 72 69 6e 74 53 74 72 65 61 6d 01 00 07 70 0000110 72 69 6e 74 6c 6e 01 00 15 28 4c 6a 61 76 61 2f 0000120 6c 61 6e 67 2f 53 74 72 69 6e 67 3b 29 56 00 21 0000130 00 05 00 06 00 00 00 00 00 02 00 01 00 07 00 08 0000140 00 01 00 09 00 00 00 1d 00 01 00 01 00 00 00 05 0000150 2a b7 00 01 b1 00 00 00 01 00 0a 00 00 00 06 00 0000160 01 00 00 00 03 00 09 00 0b 00 0c 00 01 00 09 00 0000170 00 00 25 00 02 00 01 00 00 00 09 b2 00 02 12 03 0000180 b6 00 04 b1 00 00 00 01 00 0a 00 00 00 0a 00 02 0000190 00 00 00 06 00 08 00 07 00 01 00 0d 00 00 00 02 00001a0 00 0e 00001a2

Довольно непривычный вид для Java кода. Попробуем с помощью описание формата class файлов понять, что здесь закодировано.

Читайте также: Как удалить теги php

Это 4 байта для magic, который определяет формат файла.

minor version — Минорная версия как следует из названия

major version — 2 байта под мажорную версию.
Сочетание minor и major version говорит о том, что я компилировал этот код с помощью J2SE 8.

Эти два байта представляют constant_pool_count и отвечают за размер constant_pool. В моем случае count равен 29, а размер пула, соответственно 28. Дальше идут элементы вида:

cp_info u1 tag; // 1 байт на тег
u1 info[]; // массив с описанием
>

Рассмотрим элементы в constant_pool.

Этот тег соответствует CONSTANT_Methodref, а значит дальше должно быть описание:

CONSTANT_Methodref_info u1 tag;
u2 class_index;
u2 name_and_type_index;
>
соответственно:

name_and_type_index, указывает на 15 элемент в constant_pool

Пока не понятно, на какой метод указывает эта ссылка и мы идем дальше:

Это CONSTANT_Fieldref, а значит дальше ищем:

CONSTANT_Fieldref_info u1 tag;
u2 class_index;
u2 name_and_type_index;
>

И тут все очень похоже на предыдущий элемент, хотя не понятно что это за поле, в своем классе я вроде ничего такого не объявлял.

name_and_type_index в 17 элементе

получаем, что самое интересное лежит в 18 элементе:

5-ый элемент:
Tag для CONSTANT_Class

6-ой элемент:
Cнова CONSTANT_Class

Как мы помним 1-ый элемент constant_pool относится к этому классу.

7-ой элемент:
tag, CONSTANT_Utf8, первая строчка

Она должна соответствовать:

CONSTANT_Utf8_info u1 tag;
u2 length;
u1 bytes[length];
>

Тогда длина нашей строчки 6 байт:

Это особое название, так помечаются конструкторы.

Это описание нашего конструктора без параметров, который был упомянут в седьмом элементе.

9-ый элемент:
CONSTANT_Utf8

10-ый элемент:
Строка LineNumberTable

01 00 0f 4c 69 6e 65 4e 75 6d 62 65 72 54 61 62 6c 65

12-ый элемент
«([Ljava/lang/String;)V»

01 00 16 28 5b 4c 6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 67 2f 53 74 72 69 6e 67 3b 29 56

13-ый элемент
«SourceFile»

01 00 0a 53 6f 75 72 63 65 46 69 6c 65

14-ый элемент
«App.java»:

01 00 08 41 70 70 2e 6a 61 76 61

15-ый элемент
Tag, соответствует CONSTANT_NameAndType

CONSTANT_NameAndType_info u1 tag;
u2 name_index;
u2 descriptor_index;
>

и тогда:
ссылка на 7 элемент

Учитывая что первый элемент ссылался на это, мы можем заключить что первым был объявлен конструктор класса без параметров. Название класса, мы должны найти в 22 элементе.

16-ый элемент:
Tag, для CONSTANT_Class

17-ый элемент:
Tag, CONSTANT_NameAndType, со ссылкой на 24 и 25 элемент constant_pool

18-ый элемент:
Ура «Hello world!»

01 00 0c 48 65 6c 6c 6f 20 77 6f 72 6c 64 21

19-ый элемент:
Tag, для CONSTANT_class c названием в 25-ом элементе

20-ый элемент:
Tag CONSTANT_NameAndType cо ссылкой на 27 и 28 элемент

21-ый элемент:
«hello/App»

01 00 09 68 65 6c 6c 6f 2f 41 70 70

22-ой элемент:
«java/lang/Object»

01 00 10 6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 67 2f 4f 62 6a 65 63 74

23-ий элемент:
«java/lang/System»

01 00 10 6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 67 2f 53 79 73 74 65 6d

25-ый элемент:
«Ljava/io/PrintStream;»

01 00 15 4c 6a 61 76 61 2f 69 6f 2f 50 72 69 6e 74 53 74 72 65 61 6d 3b

26-ой элемент:
«java/io/PrintStream»

01 00 13 6a 61 76 61 2f 69 6f 2f 50 72 69 6e 74 53 74 72 65 61 6d

27-ой элемент:
«println»

01 00 07 70 72 69 6e 74 6c 6e

28-ой элемент:
«(Ljava/lang/String;)V»

01 00 15 28 4c 6a 61 76 61 2f 6c 61 6e 67 2f 53 74 72 69 6e 67 3b 29 56

00 00 // interfaces_count 00 00 // fields_count

00 01 - access_flags 00 07 - name_index 00 08 - descriptor_index 00 01 - attributes_count

00 09 // name_index (Code) 00 00 00 1d // attribute_length 00 01 // max_stack 00 01 // max_locals 00 00 00 05 // code_length

Один из самых интересных аттрибутов с кодом нашего метода code[code_length], разбор инструкций отдельная большая тема:

2a // aload_0 b7 00 01 // invokespecial (Запустить первый метод в constant_pool) b1 // return

Аттрибут закончился и продолжается описание метода

00 00 // exception_table_length 00 01 // attributes_count 00 0a // attribute_name_index (LineNumberTable - 10 элемент) 00 00 00 06 // attribute_length 00 01 // line_number_table_length 00 00 // start_pc 00 03 // line_number

00 09 // access_flags 00 0b // name_index 00 0c // descriptor_index 00 01 // atributes_count

00 09 // name_index (Code) 00 00 00 25 // attribute_length 00 02 // max_stack 00 01 // max_locals 00 00 00 09 // code_length

b2 00 02 // getstatic 2, распутывая цепочку будет java.lang.System 12 03 // ldc 3 b6 00 04 // invokevirtual 4 b1 // return

00 00 // exception_table_length 00 01 // attributes_count 00 0a // attribute_name_index (LineNumberTable - 10 элент) 00 00 00 0a // attribute_length 00 02 // line_nuber_table_length 00 00 // start_pc 00 06 // line_number 00 08 // start_pc 00 07 // line_number

Описание методов закончено и идет описание атрибутов класса

00 01 // attributes_count 00 0d // name_index (SourceFile) 00 00 00 02 // attributes_length 00 0e // sourcefile_index(App.java)

Теперь когда мы закончили с по-байтовым разбором class файла, становится понятно как работает:

javap -c -s -verbose classes/hello/App.class

Он автоматически выводит тоже самое, что я выписал руками:

Classfile /. /classes/hello/App.class Last modified Aug 14, 2015; size 418 bytes MD5 checksum e9d96126a9f5bbd95f154f1a40d46b53 Compiled from "App.java" public class hello.App minor version: 0 major version: 52 flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER Constant pool: #1 = Methodref #6.#15 // java/lang/Object."":()V #2 = Fieldref #16.#17 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; #3 = String #18 // Hello world! #4 = Methodref #19.#20 // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V #5 = Class #21 // hello/App #6 = Class #22 // java/lang/Object #7 = Utf8 #8 = Utf8 ()V #9 = Utf8 Code #10 = Utf8 LineNumberTable #11 = Utf8 main #12 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V #13 = Utf8 SourceFile #14 = Utf8 App.java #15 = NameAndType #7:#8 // "":()V #16 = Class #23 // java/lang/System #17 = NameAndType #24:#25 // out:Ljava/io/PrintStream; #18 = Utf8 Hello world! #19 = Class #26 // java/io/PrintStream #20 = NameAndType #27:#28 // println:(Ljava/lang/String;)V #21 = Utf8 hello/App #22 = Utf8 java/lang/Object #23 = Utf8 java/lang/System #24 = Utf8 out #25 = Utf8 Ljava/io/PrintStream; #26 = Utf8 java/io/PrintStream #27 = Utf8 println #28 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V < public hello.App(); descriptor: ()V flags: ACC_PUBLIC Code: stack=1, locals=1, args_size=1 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."":()V 4: return LineNumberTable: line 3: 0 public static void main(java.lang.String[]); descriptor: ([Ljava/lang/String;)V flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC 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 6: 0 line 7: 8 > SourceFile: "App.java"

А вот здесь можно посмотреть пример разбора class файла:

ClassFile(InputStream in, Attribute.Factory attributeFactory) throws IOException, ConstantPoolException

Источник

Первая программа – Hello, World!

В этом уроке вы напишите свою первую программу на Java! Для этого вам потребуется компилятор Java из набора JDK (набор инструментов разработки). Если вы ещё не установили JDK, вы можете это сделать, прочитав наш предыдущий урок.

Что вам понадобится

Для первой программы на Java потребуется следующее:

Исходный код

Исходный код программы – это код на каком-либо языке программирования. В нашем случае это язык программирования Java. Программисты пишут исходный код, который понятен им и компилятору. Затем компилятор преобразует исходный код программы в байт код, который понятен виртуальной машине Java (Java Virtual Machine, JVM). JVM это среда выполнения программ, скомпилированных в виде байт кода.

Рекомендую создать отдельную директорию для ваших исходников. Далее в тексте будет использоваться директория C:\Java\first

Исходный код Java программ содержится в файлах с расширением .java. В этих файлах хранятся классы Java. Давайте напишем свой первый класс:

Здесь мы объявили класс HelloWorld, указали в нём точку входа (метод main) и скомандовали вывести в консоль строку «Hello, World!».

Сохраните этот исходник в файле с названием HelloWorld.java. Будьте внимательны: название файла должно совпадать с названием класса, а расширение должно быть .java.

Теперь откройте консоль (нажмите комбинацию Win+R и укажите cmd):

В открывшейся консоли перейдите в каталог с исходниками:

Теперь нам требуется скомпилировать исходный код в байт код.

Компилирование

Давайте укажем компилятору Java, что нам требуется скомпилировать исходный код в файле HelloWorld.java:

Компилятор javac должен молча отработать и скомпилировать наш исходный код.

Успешным результатом компилирования будет создание нового файла HelloWorld.class в папке с исходником:

Выполнение программы

Давайте же наконец запустим нашу первую программу!

Выполните в консоли следующую команду:

Здесь мы запускаем на выполнение наш класс HelloWorld. Обратите внимание, что при запуске программы на выполнение не требуется указывать расширения файлов, так как указывается именно название класса (не файла).

Если вы увидели надпись «Hello, World!», поздравляю, значит, у вас всё получилось и программа корректно выполнилась!

Резюме

В этом уроке вы научились компилировать первую программу с помощью компилятора javac и запускать её на выполнение с помощью виртуальной машины java. В следующих уроках вы узнаете, из чего состоят классы Java.

Источник