本節我們將以Windows操作系統為例，編寫并執行第一個Java程序。在這之前，請確保你的操作系統上已經安裝了JDK

1. 編譯程序

大家可能有個疑問，為什么需要編譯程序呢？計算機不能直接執行我們編寫的源代碼嗎？

這是由于計算機只能識別由0和1組成的二進制代碼。需要通過編譯將源代碼轉換為計算機認識的二進制代碼。

1.1 Java 中的編譯

在 Java 中，程序不是直接被編譯為可執行文件，而是被編譯為字節碼文件，?JVM（Java虛擬機）在運行時執行字節碼文件。當我們使用?javac?編譯器時，Java 源代碼文件被編譯為字節碼文件，字節碼文件以擴展名?.class?的形式保存在磁盤上。當程序運行時，字節碼文件將被轉換為機器代碼，并在內存中執行。

總的來說，Java 源代碼需要被“轉換”兩次才能被計算機執行：

1. Java 源代碼被編譯為字節碼：由 javac 前端編譯器完成；
2. 字節碼被編譯為機器碼：由 JVM 的執行引擎完成。

下圖描述了一個Java程序從編寫到編譯，再到執行的步驟：

1.2 快速執行一個程序

1.2.1 準備工作

為了確保我們人生中第一個 Java 程序能夠順利執行，請首先確認你已經完成了下面兩件事情：

1. 已經在你的電腦上成功安裝?JDK；
2. 有一個文本編輯器。（如 Windows 的記事本，Unix 的 vim）。

1.2.2 編寫源代碼

新建一個文本，輸入如下內容，將其命名為?HelloWorld.java并保存

實例演示

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

Tips：

• 文件名必須與類名同名（類名就是上面第一行代碼中class后面的HelloWorld），并且擴展名為?.java，文件名和類名都區分大小寫，所以請確保文件名和類名大小寫保持一致；
• 類的命名約定以大寫字母開頭；
• 上述代碼中的所有符號，請使用英文半角；
• 別忽略了代碼第三行結尾的分號;。

下面為實操中的截圖。

打開記事本，輸入源代碼：

點擊文件 -> 保存，將文件保存到磁盤（此處保存在桌面上），注意：這里要將文件名命名為HelloWorld.java，保存類型選擇所有文件，編碼選擇UTF-8：

1.2.3 編譯后執行

現在，打開你常用的命令行工具。（如 Windows 上的命令提示符、MacOS 上的終端），并進入你剛剛保存 Java 源代碼的目錄。

在Windows搜索欄中輸入cmd即可打開：

使用cd命令，進入到我們剛剛保存源代碼的目錄（即進入到桌面目錄cd Desktop），使用dir命令，查看目錄下內容:

使用javac命令編譯源代碼：

執行編譯命令后，你會發現同一目錄下會生成一個HelloWorld.class文件，這個HelloWorld.class就是我們說的字節碼文件。接下來就是通過?JVM?執行字節碼文件了，輸入下面的命令：

java HelloWorld

如果一切正常，你會看到屏幕上輸出如下內容：

祝賀你！成功執行了第一個 Java 程序！

Tips：

• javac?是編譯器，而?java?是虛擬機，先使用?javac?編譯器編譯源代碼，再使用java虛擬機執行字節碼文件。這就是我們上面提到的 java 源代碼被轉換兩次到執行的過程。
• java?命令后面的參數是類名。換句話說，我們只需要給虛擬機傳遞類名作為參數即可，虛擬機會自動查找對應的以.class為擴展名的文件并且執行。

2. 理解程序

我們現在對上面的?HelloWorld.java?代碼進行解析：

public class HelloWorld {...
}

這段代碼表示我們定義了一個公開類，類名為?HelloWorld，按照約定類名首字母要大寫。

public?表示這個類是公開的（至于什么是公開的，我們后面再講），class顧名思義，就是類，?public?和?class都是 Java 中的關鍵字，必須小寫。 花括號{}?中間為類的定義。

下面我們來看下花括號中間的?main()方法代碼：

    public static void main(String[] args) {...}

這段代碼表示我們定義了一個入口方法，注意：入口方法是 Java 程序執行的起點。

public?和?static分別表示方法是公開的、靜態的，void是方法的返回類型，main后面的括號()?用來將方法的參數括起來，String[]是參數的類型，args是參數的名稱。
當然，剛剛對于代碼的解釋略顯生澀，作為初學者無需深究每一項的含義。但有一個點請務必牢記：Java 規定，某個類定義的public static void main(String[] args)是Java程序的固定入口方法。

在方法內部，有一行代碼：

        System.out.println("Hello World!");

這行代碼的意義就是將Hello World這一串字符打印在屏幕上。你可以嘗試修改這塊內容，將代碼中的Hello World!，替換為其他內容，例如：

實例演示

public class HelloWorld {public static void main(String[] args) {System.out.println("我愛編程!");}
}

保存源代碼，打開命令行，重新編譯執行，屏幕上輸出的內容將會被成功替換。

3. 小結

本小節我們一起完成了第一個 Java 程序的執行，在這個過程中，我們了解了編譯相關的知識，知道了使用?javac命令，可以將一個.java擴展名的源代碼文件編譯成.class擴展名的字節碼文件，使用?java?命令，可以執行字節碼文件。我們也對程序的基礎語法有了大致的了解。如果你對程序的理解還有困惑，也不必擔心，在后面的章節中，我們將具體學習 Java 的基礎語法，隨著知識的累積，你也將更加游刃有余地閱讀、編寫程序。