第一集-Java为啥要用类

这集视频我会从Helloworld出发，先讲一讲一个java类由哪些构成，然后在介绍Java语法之前先说一说为啥Java要用类，满足一下初学者的好奇心。我们在写C语言程序的时候，一般一来就int main了，但是写java的时候却要public class啥啥啥的，为啥什么都要用类呢？这要从Java的平台无关性说起，为此我把跟平台相关的C++语言作为对比。什么叫平台无关性呢，就是你在Linux系统里面写一段Java代码，把它编译了，把编译好的代码放到windows平台也能运行，怎么做到的呢？

首先Java支持平台无关性有三个要素，C++是将编译好的代码直接放在操作系统上运行的，但是Java不一样，Java运行在Java虚拟机这个平台上，这个平台扮演着Java程序所在的机器硬件和系统之间的缓冲角色，这样Java程序只需与Java平台打交道，而不用管具体的操作系统。第二，Java基本的数据类型的值域和和行为由自己定义，而C++基本数据类型由它的占位宽度决定，占位宽度由所在的平台决定。第三、Java语言编译成.class文件，这是一种字节码，其格式由严格的定义，Java虚拟机只用关心编译成的字节码的内容，将.class字节码作为中间桥梁，因此可做到与平台无关。

说到.class字节码，我就先拿出一个概念，Java运行在Java虚拟机上面，Java虚拟机只认得到.class字节码的文件，实际上除了Java语言，JRuby、Groovy、Scala等程序都能编译成.class文件，Java虚拟机并不关心.class文件的来源是哪种语言。说到这里我就要简要提一下了C++语言的编译过程就在这里跟Java有很大区别，首先我们来看C++语言的编译过程:

C++的编译与链接过程主要由以下步骤组成,预处理、编译和优化、汇编生成目标文件、链接、生成可执行文件。

预处理过程主要就是替换宏、删除注释、处理预处理命令，编译和优化阶段就是进行词法语法语义分析，然后生成汇编指令。汇编生成目标文件阶段中生成的目标文件主要包含数据和二进制代码指令和两个表，未解决符号表和导出符号表，分别告诉链接器自己需要什么和能够提供什么。由于目标文件在程序中可能调用了某个库文件中的函数，因此不能立即执行，这个时候就需要链接程序将目标文件和这些链接在一起，生成可执行文件。回看整个编译过程我们发现，在编译和优化阶段，它的过程是依赖于机器的硬件结构的，比如如何充分利用机器的各个硬件寄存器存放有关变量的值，另外生成的可执行文件是直接在操作系统上运行的，也跟平台有关。

但是Java语言的编译过程就不一样了：

Java代码的编译过程由Javac编译器完成，Javac编译器将Java代码编译成Java虚拟机能够识别的一种语言，即.class字节码，然后由Java虚拟机将它转化为当前这个机器能够识别的机器语言。每一个.class文件由每一个.java文件编译而来，它的规范比较严格，有很多约定，它就要求每一个.java文件都必须要有一个主类，而且类的名字必须要跟文件名一致，这应该也是为了统一.class字节码的规范的需要。

另外，从两种语言的入口函数调用也是各具特色。

C/C++的运行环境中的上层.c文件调用C Runtime startup中的void mainCRTStartup(void)函数，它在执行了一系列初始化操作，比如获取命令行参数，获取环境变量值，初始化全局变量，初始化IO的所需各项准备后，调用main(argc,argv)

Java则不同，在编译生成了.class字节码文件了之后，在虚拟机上运行的时候，它会首先分析你的.class文件中有没有定义main函数，如果有，就会把main函数在的当前类装载到内存中，完成一些初始化操作，然后执行main函数体。