介绍

Java 是一种功能强大且广泛使用的编程语言，是全球无数应用程序和系统的支柱。Java 初学者首先遇到的概念之一是public class Main及其public static void main(String[] args)方法。

本文旨在揭秘当您public class Main在 Java 中使用 时会发生什么。我将把这个概念分解为容易理解的部分，探索 Java 如何使用这种结构来启动您的应用程序，并提供有效利用它的示例。无论您是刚刚开始还是希望巩固您的理解，本指南都将为您提供坚实的基础。

理解“public class Main”和“main”方法

当开始学习 Java 之旅时，最初的里程碑之一就是public class Main理解其结构、目的及其main方法。这些基础知识对于理解 Java 应用程序如何从单纯的代码行集合转变为完全可执行的程序非常重要。

public class Main的作用

在 Java 领域中，类本质上是创建各个对象的蓝图。它封装了这些对象将拥有的属性（数据）和行为（方法）。通常public class Main作为 Java 应用程序的关键，是 JVM（Java 虚拟机）开始执行的起点。

附加到类声明中的关键字public并不是一个简单的选择；这是一个经过深思熟虑的设计决定，旨在确保可访问性。通过将类标记为public，Java 开发人员向 JVM 和程序的其他部分发出信号，表明该类可以从任何其他类访问，无论它属于哪个包。这一点至关重要，因为 JVM 需要不受限制地访问此类来启动应用程序。

main方法的剖析

在 public class Main中，有一个方法充当应用程序的入口点：public static void main(String[] args)，这个方法非常重要，以至于 JVM 在启动 Java 应用程序时会专门寻找它。让我们剖析它的组成部分，以了解它们的个人和集体角色：

public：就像类一样，此关键字呈现可从程序的任何其他部分甚至其他程序访问的方法。这种通用访问是必要的，因为该main方法必须可由 JVM 调用，而这超出了应用程序包的范围。static：该关键字允许调用方法而无需实例化类。这是一个实际要求，因为main必须运行该方法才能启动程序，并且在运行任何方法之前创建该类的对象会导致一种矛盾的情况，即您需要运行该程序才能启动自身。void：在Java中，方法可以返回值，但main方法本身不可以。这由void关键字指示，表示该方法执行完成后main不返回任何值。main：方法本身的名称不是任意的，而是 JVM 期望的约定。它专门寻找具有该确切名称的方法来启动程序执行。String[] args：该参数代表一个String对象数组，通常称为命令行参数。这些参数可以在执行时传递给程序，提供一种通过传递不同值来影响程序行为的方法。怎么运行的

main方法充当 Java 静态世界和动态世界之间的桥梁。当启动 Java 应用程序时，JVM 会执行一系列步骤来启动应用程序：

类加载： JVM 将Main应用程序所需的类以及其他类加载到内存中。链接：在此阶段，将验证、准备并选择性地解决该类。此步骤确保类的正确性并准备好执行。初始化：类变量被初始化为其默认值，并且运行任何静态初始化程序。执行： JVM在Main类中找到该方法并调用它。此步骤有效地启动应用程序的执行。终止：main方法执行完成后，应用程序终止。如果还有任何非守护线程仍在运行，JVM 将等待它们完成后再关闭。

main理解这个过程对于 Java 开发人员来说非常重要，因为它强调了该方法作为程序入口点的重要性及其在 Java 应用程序生命周期中的作用。

通过对public class Main其及其方法main的探索，我们对 Java 编程的这些基本方面有了更深入的了解。它们不仅作为初学者的初始接触点，而且体现了语言的结构化和有条理的本质，从一开始就指导执行流程。

深入研究 Java 程序执行的复杂性

Java 程序的执行是一个精心编排的过程，涉及多个阶段，每个阶段对于应用程序的无缝运行都至关重要。了解这些阶段不仅可以阐明 Java 程序运行时发生的情况，还可以增强您编写更高效且有效的 Java 代码的能力。

1. 加载

当 JVM 加载类时，旅程就开始了。这一步并不像看上去那么简单；它涉及查找类文件、读取Class其二进制数据以及在 JVM 的方法区中创建对象。该对象包含有关该类的元数据，例如其名称、方法和变量。类加载器子系统在这里起着至关重要的作用，确保类只加载一次，以保持Java强大的安全性和运行时效率。

2. 链接

加载后，该类将进行链接，其中包括验证、准备和可选解析：

验证：确保类文件的正确性，检查结构、语法和语义错误，以防止运行时错误和违规。准备工作：为类变量分配内存并将其初始化为默认值，为显式初始化做好准备。解析（此阶段可选）：将类文件中的符号引用转换为 JVM 使用的直接引用，该步骤也可以推迟到实际使用（延迟解析或后期解析）。3. 初始化

初始化为类注入了生命，从默认值过渡到显式初始化。设置静态变量，静态块按照它们在类中出现的顺序执行。此阶段对于设置方法执行的环境至关重要，确保满足所有必要的条件和先决条件。

4、执行

阶段设置完成后，JVM 将重点关注main方法，即 Java 应用程序的入口点。该main方法是独一无二的，因为它是执行开始和应用程序逻辑之间的桥梁。它在初始化的环境中运行，访问静态变量并调用其他方法来执行应用程序的任务。结构化方式影响整个应用程序的流程，使其成为 Java 编程的关键组成部分。

5. 清理

main方法完成后，程序不仅停止，而且还继续运行。有一个清理阶段。JVM 启动垃圾收集，回收分配给不再使用的对象的内存。此阶段对于内存管理至关重要，确保有效利用资源并在不再需要时释放资源。对于大多数应用程序来说，此阶段由 JVM 自动处理，从而将内存管理的复杂性从开发人员手中抽象出来。

Java 程序的执行过程（从加载Main类到清理资源）是一个复杂但精心安排的事件序列。每个阶段对于确保Java应用程序安全、高效、正确运行都起着至关重要的作用。了解这些阶段不仅可以揭开执行过程的神秘面纱，还可以让您作为开发人员能够编写更有效、更高效的 Java 代码，充分利用 JVM 的功能。

实际例子

示例 1：显示消息

经典的《你好，世界！》程序演示了该main方法的最简单用法，展示了如何将消息输出到控制台。

public  class  Main {     public  static  void  main (String[] args) {         System.out.println( "Hello, World!" ); }     } }

该程序打印“Hello, World!” 到控制台，这是学习新编程语言的典型第一步。它说明了该main方法如何充当 Java 应用程序的入口点。

示例 2：了解命令行参数

该示例通过利用命令行参数扩展了基本结构，允许在运行时动态输入。

public  class  Main {     public  static  void  main (String[] args) {         if (args.length > 0 ) {             System.out.println( "收到的命令行参数：" );             for (String arg : args) {                 System.out.println(arg); }             }         } else {             System.out.println( "未找到命令行参数。" );         } }     }

使用参数 ( java Main FirstArg SecondArg) 运行此程序会在新行中打印每个参数，演示如何args将信息传递给 Java 程序。

示例 3：一个简单的计算器

此示例展示了一个执行加法的基本计算器，说明了条件逻辑、异常处理和参数解析。

public  class  Main {     public  static  void  main (String[] args) {         if (args.length != 2 ) {             System.out.println( "用法：java Main <number1> <number2>" );             return;         }        try{             double  num1  = Double.parseDouble(args[ 0 ]);             double num2  = Double.parseDouble(args[ 1 ]);             double sum = num1 + num2；            System.out.println( "" + num1 + " 和 " + num2 + " 之和为 " + sum);         } catch (NumberFormatException e) {             System.out.println( "错误：请提供两个有效的数字。" );         } }     }

该程序在使用两个数字参数（例如java Main 5 7）执行时，计算并显示它们的总和，突出显示错误处理和基本算术运算。

结论

本文揭开了 Java中public class Main及其main方法的神秘面纱，以及 Java 应用程序的关键入口点。我们已经介绍了 Java 虚拟机 (JVM) 内的执行过程，深入了解了 Java 程序如何生成。实际示例展示了这些概念的应用，强调了它们在 Java 开发中的重要性。

了解public class Main工作原理对于 Java 开发人员来说是基础，为构建有效且高效的应用程序奠定了坚实的基础。对于任何开始或推进 Java 编程之旅的人来说，这些知识都是重要的第一步。