前言

​ 学习java有一段时间了，但我从来没有从头到尾地整理过java程序的运行过程，所以心里总觉得少点什么（可能是最近刷力扣整的自己不自信了-_-||所以想回归基础找点自信吧）

持续更新，有问题的地方敬请指出！

1.java源代码的编写编译

​ 源文件因为其不同的编码，在编译时可能需要设置不同的encoding参数。一般情况下java源代码采用OS默认的编码。（不使用IDE，因为IDE会将各种参数提前给我们设置好）

​ 首先，我们来看Intellj IDEA采用的编码方式：

​ 我们注意到右下角

​ 这就说明当前的java文件是按照UTF-8编码的（LF是在Unix和macOS中按下Enter后输入的字符，与Windows下的\r\n相比，为单一的\n换行符）

​ 接下来我们使用最简单的方式编写一个Demo类，注意其中包含中文

​ 而此文件采用的编码就是系统的默认编码（Win10）

​ 可以发现并不是以UTF-8进行的编码

​ 接下来我们尝试通过javac.exe进行编译

​ 再运行一下

​ 没有一点问题

​ 下面来让我们在用javac时添加个参数

-encoding UTF-8

这个参数的作用是让java的编译器在编译java源代码的时候采用 UTF-8字符集 进行解码，但是注意，我们的 .java 源文件的编码是采用的 gb2312字符集

​ 让我们再看看结果

​ 嗯，不出所料的报错了

​ 原因也很明显，因为我们的源文件是以gb2312字符集编码的

​ 来看看错误“编码UTF-8的不可映射字符”

​ 需要注意的是gb2312在编码中文的时候，是两个字节对应一个汉字，而UTF-8在编码常用汉字时（大约2w多个），占用了3个字节

​ 让我们修改下源文件的编码

​ 注意到这里，中文炸了，对应上面的报错，确实是第4行

​ 接下来我们直接在UTF-8编码下修改报错的中文，这样正常显示出来的中文就是采用UTF-8进行编码的了

​ 保存，再次，先来个不带参数的javac

​ 没有报错，但javac的默认使用的字符集是gb2312啊？！

​ 再看看运行结果

​ 看样子确实是有问题的

​ 但为什么没有报错呢？

​ 首先是以UTF-8解码gb2312时报错的原因：

• gb2312的编码范围是：A1A1－FEFE，用两个字节表示一个字符， 而UTF-8的编码是变长的,对应的中文范围是：4E00-9FA5，但却是以3个字节来表示的，可以看到中文的编码范围在两字符集中是没有交集的（虽然有正常显示的，但其结果也不会是我们想要的）

​ 再者是以OS默认字符集解码UTF-8时不报错但乱码的原因：

• 原因很简单，“你好，世界！”算上其中的中文标点，在UTF-8字符集中一共是18个字节，而在gb2312字符集下则是12个字节，而在以gb2312解码UTF-8编码的源文件时，因为是以2个字节解码一个中文，所以显示了9个汉字，但由于两个字符集的编码方式不同，所得结果也不是我们想要的

​ 所以，在 编写 和 编译 java源文件的时候，要保证这两个过程所用的字符集相同

​ 最后来看看 -encoding 参数的官方文档

-encoding encoding

Set the source file encoding name, such as EUC-JP and UTF-8. If -encoding is not specified, the platform default converter is used.

注意斜体，大概意思是，如果 -encoding 参数没有指定，将以所在平台（一般为OS）的默认字符集进行转换

2.javac产生的.class文件长什么样？

​ .class就是常说的字节码文件，也就是 .java 源代码编译后的文件

​ 先来段源码：

​ 编译（执行 javac Demo.java）后产生的字节码是这样的：

​ 这里！.class文件是以UTF-8进行编码的！

​ 还记得之前的参数 -encoding 么？

​ javac的具体过程大致是这样的：根据指定的 -encoding 参数，使用相称的字符集，读取并解码源代码，再将解码后的源代码编译后，以UTF-8进行编码存入 .class 文件中

​ 字节码文件按照UTF-8解码后大致如下：

public class Demo {

  // compiled from: Demo.java

  // access flags 0x1
  public <init>()V
   L0
    LINENUMBER 1 L0
    ALOAD 0
    INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
    RETURN
    MAXSTACK = 1
    MAXLOCALS = 1

  // access flags 0x9
  public static main([Ljava/lang/String;)V
   L0
    LINENUMBER 3 L0
    GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
    LDC "Hello, world!"
    INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
   L1
    LINENUMBER 4 L1
    GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
    LDC "\u4f60\u597d\uff0c\u4e16\u754c\uff01"
    INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
   L2
    LINENUMBER 5 L2
    RETURN
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 1
}

"\u4f60\u597d\uff0c\u4e16\u754c\uff01"

Unicode格式发现！

http://mytju.com/classcode/tools/encode_utf8.asp

​ 源代码的编译大致如此，现在我们得到了相应的字节码，接下来就是把字节码送入虚拟机并运行了