【简单易懂】Java编译Class文件的运行原理及环境变量配置

1.1 Java程序介绍

在开始案例之前，我们需要了解一下Java应用程序的编写流程。

通过上图我们可以了解到编写的程序大致如下；

1. 源文件：编写Java源文件（我们也称之为源代码文件），它的扩展名为.java；

2. 编译：然后通过编译器把源文件编译成字节码文件，字节码文件扩展名为.class；

3. 运行：最后使用解释器来运行字节码文件。

编译和运行操作需要使用DOS命令，所以在编写源代码文件之后，我们要学习常用DOS命令，再去学习编译和运行。

1.2 源代码编写

1.2.1 创建HelloWorld.java文件

Java源代码编写只需要使用最普通的文本编辑器编写即可，例如Windows系统自带的notepad即可。如果你不知道什么是notepad，那么你可以在空白处点击鼠标右键à新建à文本文档来创建文本文件。

然后修改文件名称为HelloWorld.java，注意文件名称的大小写。以及是否已经修改了文件的扩展名。

如果看不到文件后缀名，可通过窗口上方“查看”菜单中的“文件夹选择”找到“查看”选项卡，在“查看选择卡”的高级设置找到“隐藏已知文件类型的扩展名”选项，去掉前面的勾，点击“确定”即可显示文件后缀名了。如下图

1.2.2 编写源程序代码

下面是完整的内容：

HelloWorld.java

public class HelloWorld {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("HelloWorld");

}

注意，大家在编写源代码时一定要注意大小写。总而言之，一模一样就对了。

下面我们对源代码进行解析，HelloWorld案例的源代码一共分为三个部分，分别是：类、主方法，以及输出语句。

　　类是最外层的部分，其中public class是必须要写的命令，其中HelloWorld是类名称，要求必须与源文件名称相同。因为我们的源文件名称为HelloWorld.java，所以类名称必须是HelloWorld。类有一对大括号，类的内容存放在这对大括号中。你可能会问什么是类，我的答案是先不要去管什么是类，现在你需要记下来下面的代码，即定义类的语法。

public class HelloWorld {

}

主方法是类的内容，所以主方法放到类的大括号中。现在我们不需要了解更多，只需要把主方法的内容背下来即可。主方法也有一对大括号，用来存放主方法的内容。

public static void main(String[] args) {

}

输出语句是主方法的内容，所以输出语句需要放到主方法的大括号中。输出语句也需要背下来。输出语句最后有一对圆括号，在圆括号中有一语话用双引号括起来：Hello World!。在程序运行时会输出它。

System.out.println("HelloWorld!");

到这里我们的源代码就已经编写完毕了，还要再次提醒大家编写源代码时要注意大小写。文件名称和文件内容都要注意大小写。

1.3 编译源代码文件

学习完DOS命令后我们就可以来学习编译源代码文件了。编译操作需要使用编译器来完成，在安装JDK时已经安装了编译器，它属于JDK的一部分。可以到JDK目录下的bin目录下找到它，它的名称为：javac.exe。

注意，javac.exe并不支持双击运行，所以必须使用DOS命令来运行它。

下面我们来介绍一下使用编译器来编译Java源文件的格式：

格式：编译器程序完整名称源文件完整名称

让我们来分析一下：

l 我的JDK安装在D:\develop\Java\jdk1.7.0_72目录，那么编译器完整名称为：D:\develop\Java\jdk1.7.0_72\bin\javac.exe；

l 我的源文件存放在：D:\java\HelloWorld.java；

l 编译命令为：D:\develop\Java\jdk1.7.0_72\bin\javac.exe D:\java\HelloWorld.java。

编译之后会在源文件同目录下生成字节码文件，字节码文件的扩展名为.class。

请注意，在编译时控制台上不会有输出，如果有输出说明源代码有错误，所以大家一旦编译出错，就要去查看源文件中是否存在错误。

1.4 运行字节码文件

运行字节码文件需要使用java.exe命令，它与javac.exe在同一目录下。与javac.exe相同，java.exe也不支持双击运行，所以也必须要使用DOS命令来运行。运行字节码文件与编译有点区别：

l 进行字节码文件所在目录：即进入D:\java目录；

l D:\develop\Java\jdk1.7.0_72\bin\java.exe HelloWord；

注意，在运行HelloWorld.class文件时不能给出“.class”，切记！！！

1.5 HelloWorld案例常见问题

A:找不到文件

a:文件扩展名隐藏导致编译失败

b:文件名写错了

B:单词拼写问题

a:class写成Class

b:String写成string

c:System写成system

d:main写成mian

C:括号匹配问题

a:把类体的那对大括号弄掉一个

b:把方法体的那对大括号弄掉一个

c:把输出语句的那对小括号弄掉一个

1.6 简化编译和运行操作

我们发现每次程序编译与运行都要输入D:\develop\Java\jdk1.7.0_72\bin后，才能使用javac.exe与java.exe，这样的方式很麻烦，那么，能否不输入D:\develop\Java\jdk1.7.0_72\bin呢？是可以的，通过配置Windows的PATH环境变量来完成。

PATH变量中保存着多个路径，当我们在DOS控制台中使用的程序只给出程序名称，而没有给出完整路径时，那么Windows系统会到PATH变量保存的路径中去查找程序。我们如果把“D:\develop\Java\jdk1.7.0_72\bin”路径保存到PATH变量中，那么在我们使用javac或java时，Windows系统就会自动到“D:\develop\Java\jdk1.7.0_72\bin”路径下查找javac和java了。