第2章 第一行代码
为什么会有这首打油诗呢？因为我看到一个新闻，讲的是地球的另一边，美国，有https://thelastmile.org这样一个 项目，如果你犯了事，被关进了监狱。监狱里就会培训你：编程！
听说，这大大降低了犯罪率，因为很多惯犯出狱之后，一想到再次入狱，要去学编程，就放弃了作案的想法，那可太痛苦了，宁可死刑也不愿意去监狱学编程！
本章的主要目的是把开发环境给跑起来，用Hello World肯定学不到什么东西，但是至少能检测开发环境有没有跑起来。
1974年，美国贝尔实验室，一位名叫Brian Kernighan的研究员，他写了一份名为《Programming in C – A Tutorial》的文档，在这个文档的第二段，他用C语言写了一个经典的程序，程序是输出Hello World这两个单词。
后来这个研究员又写了一本风靡全球的书叫《The C Programming Language》，在这本书里，他再次用了上面提到的程序，从此，几乎每一个编程语言的第一个程序都是输出hello world这两个单词。
写这个程序的目的是测试一下开发环境配置的是否正确。如果能输出这两个单词，至少说明“大概率”可用。本章的目的也是让开发环境跑起来。
1 “传统”Java版的Hello World
其源代码如下：
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, World!");
}
}这一章，我们要做的事情是搞明白： 用什么工具，把上面这段代码输入，输入之后，用什么工具把这些代码整成能运行的“软件”.
1.1 用什么工具来输入代码？
简单来说，用VSCode或者IntelliJ IDEA，前者是一个编辑器（虽说是编辑器，但是比十年前的IDE，比如Eclipse，NetBeans的功能强太多了），后者是一个IDE。说实在的，不管这两个你用哪个，都已经是非常强大了，强大到无论你用哪个，都可以通过菜单把代码运行起来。
Eclipse最初是由IBM开发的内部工具，在2001年发布为开源项目。Eclipse的设计师是 Erich Gamma，同时他也是JUnit的作者。Eclipse的精髓是插件，但是Eclipse的插件可以进入主进程，一些“水平很一般”的程序员，可能就把主进程给写坏了。
后来VS Code就吸取了经验，等等，为什么VS Code能吸取经验呢？因为VS Code是Erich Gamma跳槽到微软做出来的。
至于NetBeans，也是一个IDE。哎，本书的作者——就是我——曾经在Sun公司里去高校以及各种技术大会，比如Intel开发者大会，推广过Solaris和NetBeans，推广真的好难，背着宣传单，背着光盘，还得送人家巧克力。人家还不一定用，只是把光盘上送的巧克力吃了，出门就把光盘扔了。
我就不多介绍什么是VSCode和IntelliJ IDEA了，问问ChatGPT吧。如果开发Java的话，项目一旦变大，IntelliJ IDEA是更好的选择，这家捷克开发的软件，有收费版，也有免费的社区版，用免费的就足够了。
只需要点一下，代码就跑起来了，就跟自动档汽车一样，“傻瓜”都会开。
无论你选择哪个，我都建议你安装一些AI插件，这些AI插件可以自动帮你补全所有的代码。插件实在太多了，也没人给我广告费，所以我就不推荐了。我用的是GitHub的Copilot，但是这个每个月要收10美元。如果没人给你这个钱，就用免费的吧，功能大差不差，尤其是对初学者，都是用最简单的功能，没差别。
没有什么好推荐的，我做事的原则是：大事看原则，小事讲风格。
用哪个工具，缩进用空格还是用tab，显然都是小事，你有自己的风格就好。又不是什么家国大事，婚姻大事，如果在这些大事上有冲突，赶紧跑路，最好打车跑路。
1.2 输入的时候需要注意什么？
编程语言是“语言”的一种，而且是“最死板”的那一类。错一点，也不给你运行。所以，对初学者，有以下需要注意的地方：
1.2.1 源代码的文件名要与类名严格一致
如果你是初学者，可能会好奇，什么叫类名？没关系，类名就是上面代码中 class 后面跟着的HelloWorld。java的源文件后缀名为.java。所以，源代码的文件名为HelloWorld.java。
1.2.2 要注意全角与半角符号
在源代码中有分号、逗号、花括号……这些都应该用英文的半角字符，而不能用中文的全角字符。在英文中，这些符号都是半角——在排版时占据一个字符的宽度。而在中文中，这些符号都是全角——在排版时占据两个字符的宽度。
我当年初学的时候，在这上面可吃了大亏了。
1.2.3 可以用AI补全
要是搁在以前，我都是建议别人手打一遍代码，受受苦，但是现在，真是用不着了。AI目前这么强大，现在你不让他干活，到时候它强大到足够奴役人类的时候，可不一定会让你清闲哦。早享受总是对的。
1.3 如何让源文件跑起来？
用的工具是JDK，全称为Java Development Kit（JDK），这是Sun针对Java开发人员发布的免费软件开发工具包（SDK，Software development kit）。自从Java推出以来，JDK已经成为使用最广泛的Java SDK，即使后来Sun公司被Oracle收购了，也叫JDK，只是叫Oracle JDK了。
至于如何安装JDK，我就不废话了，请打开ChatGPT这类大语言模型，输入类似“ 如何在Windows上配置Java开发环境？”大语言模型处理这种事情，特别拿手。
如果你使用的是IntelliJ IDEA，可能你连装JDK的机会都没有，IntelliJ IDEA当检测到你的电脑没有JDK的时候，会使用自己的JetBrains Runtime，这是一个基于OpenJDK的修改版本，作为运行环境。
无论是借助大AI来帮助你完成的开发环境配置，还是IntelliJ IDEA自动安装的，最终，都会安装几个软件，最重要的有两个，一个叫javac，另一个叫java。
javac的是java语言的编译器，其作用是将java源代码（就是前面那个HelloWorld.java）编译成字节码，如果你用命令行的话，命令如下：
javac HelloWorld.java这条命令执行之后，会生成字节码文件（你会发现执行完以上的命令之后，在存放HelloWorld.java的目录下，多了一个叫HelloWorld.class的文件）。然后，再使用java来运行刚刚生成的字节码，命令如下：
java HelloWorld这里需要注意的是，不需要HelloWorld.class这里的.class后缀。
但是现在没人还这样手工来处理了，都是使用VS Code或者IntelliJ IDEA，这些工具已经足够智能，完全自动的处理javac与java的执行过程。点个按钮，直接出结果。这当然简化了工作，但是也会让人搞不清楚到底发生了什么事。
各有利弊吧。希望你在VS Code上，或者IntelliJ IDEA上看到了“Hello World”这两个单词。如果没有，恭喜你，你碰到bug了。看下一小节。
1.4 碰到bug了怎么办？
如果你认为确实没有任何问题，但是就是不运行，哥们，第一件事情：重启（先重启开发环境，再重启电脑）。可能会有其它同事说你，你TMD就是会重启，这时候，如果你觉得有必要跟他争论，就以下面的理论为基础进行人身攻击。
图灵奖得主Jim Gray写的论文，名字叫《Why Do Computers Stop and What Can Be Done About It》，我把这篇论文放在我的社区xueban.app里。在这篇论文里，Jim Gray认为，bug为两种，一种是玻尔bug，另一种是海森堡bug。
Jim Gray是第三位因推动数据库技术而获得图灵奖的人，在计算机方面有非常多贡献。他爱好冒险，在2007年1月28日，他驾驶着自己40英尺的船，消失在茫茫大海，至今杳无音讯。5年后的2012年1月28日，Jim Gray在法律上被宣告去世。
我平时还有个爱好是录podcast，名字叫“软件那些事儿”，我录了快500期电台了。有一个系列叫图灵奖得主介绍，就介绍每一年图灵奖得主的信息，如果你有兴趣，可以搜来听听，或者到liuyandong.com上看文字版。
按照Jim Gray的分类，玻尔bug是能通过测试，容易复现，也比较容易解决的bug。海森堡bug是不确定的，不容易复现，不容易解决的bug。正如两位科学家所研究的理论一样，一个如原子结构般确定，一个如电子行为般不确定。
如果重启能解决，那我们碰到的就是玻尔bug。
如果重启还没有解决问题，一般来说，把报告的错误信息放到搜索引擎里，是个好办法。初学者，碰不到什么新鲜bug，99.9999%的情况下，咱们碰到的bug都是别人碰到，并且解决过的。
但是也不否认你确实碰到了别人没有碰到的bug，虽然机率确实很低，而且是用HelloWorld这种代码碰到的，概率就更低了。
不过，凡事不能太绝对，比如，在Java的历史上，就有一个至今都没修复的bug，这个bug是初学者就能碰到的。有兴趣的读者可以到Java的bug系统上去看看，网址是：https://bugs.java.com/bugdatabase/index.jsp 输入这个bug的编号：4252539.
按照Java语言的规则，main函数必须被声明为public，但是软件难免会出现bug。在Java 1.4之前的一些版本里，public不被声明为public也可以运行。这个bug从来没有被修复过，主要原因是如果修复了，可能会导致其它不可预知的结果。不少bug就是会被置之不理的。
如果大家用iOS 1582 calendar作为关键字来搜索，会找到这个bug的详细介绍。
简单来说，在1582年，人类的日历从儒略历换成了格里历。这就导致在1582年的2月份出现了2月31日。iOS系统没有恰当的处理这个bug，以后不知道会不会处理，但是谁会在意1582年的日历呢？
同样，bug足够出名，还会成为feature。（你足够出名，写的错别字就会成为通假字，人是一种贱嗖嗖的生物，欺软怕硬。鲁迅写就是通假字，你写就是错别字被都是扣1分）。
在软件史上，有很多类似的情况，bug成了feature，将错就错。比如Unix上的creat，本来应该是create，但是少写了一个e，后来所有的Unix变种都将错就错的少写了一个e。后来有人问到Unix的作者Ken Thompson如果你要重要设计Unix，你会做哪些改变，他回答说把creat写成create。这个故事来源：https://en.wikiquote.org/wiki/Ken_Thompson
2 八仙过海的Java虚拟机
这段是八卦，如果你没时间，不用看。如果用来八卦的话，还是稍微有点用处的。或者只需要看看最后我的感慨就可以了。
比如，现在大语言模型是热点，那么，所有有能力的公司都要搞自己的大模型出来。行不行是一回事，有没有是另一回事。如果不行，在牌桌上顶多是个送财童子；如果没有，那可就连牌桌都上不去了。
同样的道理，Java在当年也是热点，而且还开源。只要你敢开源，洒家可就敢自主创新了。Java的标准大家都要“尽量遵守”，也有故意掺沙子，甩石头，挖墙角的，比如微软当年搞的J++语言，就是想把Java搞黄。但是Java虚拟机的强弱，就要各显神通了。
以前有个叫Borland的公司，其灵魂人物叫Anders Hejlsberg，跟很多大佬一样，是个辍学生。Borland公司跟微软有场官司，控告微软挖走了公司30多名重要雇员。这些雇员中，就有Anders。最后Borland赢了官司，但是输了战争，从此销声匿迹。
Anders去了微软以后，操刀负责J++项目，这个项目从名字上看就是对标Java。而且是Java的变种，其语法、关键字与Java完全相同，讲究一个微创新。Anders的功力是不容小觑的，在他的操盘下，外加微软的无限资金与无限人才，J++很快就做到了当时Java所能做到的一切，并且在很多方面都超越了Sun的Java。完爆这个词不好随便使用，但是说一句青出于蓝而胜于蓝，是不夸张的。
从技术上来说，我觉得微软胜；但是从道义上来讲，微软输。因为当时Sun给微软的协议，要求微软不能魔改Java，要遵守标准。而且，微软那时没打算把这些技术用在Windows之外的平台上，那时跟Linux是水火不容，更不要说给Linux提供支持了。于是，法庭见，微软输了。
于是J++项目停止，C#项目出生。操刀人依旧是Anders。于是纷争，就成了Java与C#的竞争，这么多年过去了，若论技术，我仍然觉得C#要比Java高明一点，但是微软多年来对开源社区的态度，以及经常跟合作伙伴上法庭，所以，C#就是没法压Java一头。
后来，又有一家公司试图把Java给分裂掉，这家公司就是Google，只是Java的东家换成了更善于打官司的Oracle，那就是另一个故事了。
我们写的代码最终还是要跑在Java虚拟机上。现在业界有很多种Java虚拟机，在维基百科的页面上，活跃的JVM还有9种，不活跃的JVM有16种，我相信还有更多没有统计在这个页面上的JVM。JVM和Java语言是双子星，他们相伴相生，一损俱损，一荣俱荣。如果你对故事感兴趣，可以读一下Java虚拟机的故事。
2.1 Sun的虚拟机
1996年，Sun发布Java语言的同时，还发布了世界上第一个Java虚拟机。这个虚拟机之所以重要，是因为是世界上第一个JVM。缺点也很明显，这个JVM的执行效率非常差。
随后，Sun公司开始对Java虚拟机进行改进。改进的成果是一款只可以运行在Solaris上的JVM，名叫Exact VM。如果大家用Exact VM在Oracle的官网上搜索，仍然可以找到一些信息。大部分信息都是介绍Exact VM和HotSpot在编译时如何设置参数。
但是Sun没有再继续推广这款名为Exact VM的虚拟机，原因是一个更为先进的虚拟机出现了，这个虚拟机也是目前最为流行的Java虚拟机之一，名字就叫HotSpot。
HotSpot并不是Sun公司做的，而是一家叫Longview Technologies的产品，这家公司的创始人，一个叫Urs Hölzle，一个叫Lars Bak，两人从Sun离职后创业。为了重新获得这两个员工和他们的产品，Sun收购了这家公司。
该产品原本是针对SmallTalk语言做的虚拟机，被收购以后重新设计，转而支持Java语言，跟随Java 1.2的同时发布。
Java的1.2版本，有3个JVM，一个是Sun公司第一版的虚拟机，一个是Solaris上的Exact VM，还有一个就是HotSpot。默认的JVM是最慢的那一个，直到1.3版以后，才将默认的虚拟机换成HotSpot。
在早期，只有Sun公司有JVM，其它公司没有“版权”来染指Java。直到1998年，Sun公司成立了JCP（Java Community Process）组织，这个组织希望让越来越多的公司参与进来，大家都分一杯羹。当然了，Sun公司肯定是想做分羹的人，大家做Java可以，但是要通过TCK（Technology Compatibility Kit），翻译成中文叫技术兼容性测试。
在TCK的约束下，不少公司通过了TCK，也号称自己的虚拟机叫JVM。在这个背景下，有很多公司推出了自己的Java虚拟机。最著名的厂商有IBM、BEA、Microsoft和Apache。
IBM官网上介绍，这款JVM最早是由IBM Ottawa实验室一个SmallTalk的虚拟机扩展来的。
那时候，这个虚拟机有一个bug是因为8k值定义错误引起，工程师们花了很长时间终于发现并解决了这个错误，此后这个版本的虚拟机就被称为K8了。
后来出现的支持Java这个版本的虚拟机就被称为J9了。
与Sun公司收购HotSpot类似，IBM的J9也是收购的。1996年，IBM收购了一家叫OTI（Object Technology International）的公司，该公司有虚拟机产品。更巧合的是，这个产品最初也是为SmallTalk语言设计的虚拟机，后来在Java流行以后，才改为支持Java虚拟机。
2017年，J9变成了IBM主导的Eclipse组织的一个项目，名字已经改成了Eclipse OpenJ9。现在建立在Eclipse开放运行时项目（OMR）之上，IBM的专有项目大部分基于此，它完全兼容Java认证。
2.2 BEA的JRockit
BEA公司目前已经被Oracle收购，所以，Oracle拥有三个最主要的虚拟机中的两个。
BEA公司是著名的Java中间件公司，曾经是IBM公司最重要的竞争对手，产品是与IBM WebSphere竞争的WebLogic，IBM有自己的Java虚拟机，BEA也想有自己的Java虚拟机。
收购是最省时间的方式，BEA就收购了Appeal Virtual Machines公司，这个公司的产品是JRockit。
从名字可以猜一下，应该和火箭一样快吧。JRockit的特点就是速度快，针对的市场是用专门硬件，专门服务器的商业用户，不针对消费者市场。这个公司宣传自己的产品是：“World’s Fastest JVM”，世界上最快的Java虚拟机。
BEA被Oracle收购以后，就被Oracle暂停了，Oracle没必要同时拥有两个Java虚拟机。在2011年，Oracle宣布JRockit可以免费使用，但是由于多年没开发，JRockit最高只能支持Java 6。Oracle承诺，会将JRockit的优秀特征在OpenJDK实现。
2.3 微软的JVM
微软也出过Java虚拟机，并且性能还相当不错，在1997和1998年获得过《PC Magazine》杂志的编辑选择奖，在1999年宣称自己是Windows上最快的Java虚拟机。
微软为什么会花大力气帮助Sun来实现Java虚拟机呢？答案当然是想控制Java了。因为Java，Sun在1997年控告微软违反协议滥用Java。直到2001年，微软败诉，赔偿2000万美元给Sun公司。
后来微软山寨了Sun的Java，强推自己的Visual J++，官司输了以后，又开发了J#和C#，再推广JVM对微软已经没任何正面意义，所以，微软的JVM在2003年就停止开发，最晚支持到2007年。
有个大翻转比较有趣，Sun在赢了官司以后，按照协议，Windows XP不能预装JVM。Sun此时才回过味来，如果不预装JVM，那么对于推广Java百害而无一利，于是又开始劝微软继续装JVM。
那时Sun公司已经发布了Java 1.4，微软只肯在Windows XP Service Pack 1中包含一个1997年的，基于Java 1.1.4版本的JVM。
2.4 Apache的Harmony
Apache也有JVM，但是却不能称之为JVM，前面讲过，想宣传自己为JVM，要先得到JCP主导的TCK兼容性测试。Apache得不到这个认证。
为什么会得不到这个认证呢？主要还是理念问题。
JCP的执行委员Doug Lea如此评价Oracle：“虽然Sun Microsystems已经制定了可以推动JCP创新的规则，但是Oracle并不理会这些规则，JCP也许会成为任Oracle摆布的傀儡。”
Apache组织是个非盈利组织，Oracle是个以盈利为主要目的公司。理念谈不拢。Apache希望Java能够不受任何公司的控制，让Java完全开源，做了名为Harmony的Java版本。
后来，Java的创始人James Gosling也建议Oracle应该成立一个独立的JCP来控制Java，但是Oracle不为所动。2010年，JCP开会讨论Java 7和Java 8的方向，这次会议双方的矛盾最终爆发，Apache宣布退出JCP，Oracle乐见其成。
本来IBM，Apache和Google是推动Harmony的三巨头，但是IBM却发表声明说今后将退出Harmony，以最大的努力推动Oracle的OpenJDK的发展。随后，IBM辞去了Harmony项目主席的职位。
Apache一方面无法得到TCK认证，另一方面，最坚定的支持者之一IBM也跑去了Oracle的阵营。在这种境地下，2011年12月16日，Apache宣布取消Harmony这个JVM的开发。
该项目包含一个名为动态运行时层虚拟机（Dynamic Runtime Layer Virtual Machine，DRLVM）的Java虚拟机实现，从官方文档介绍上说，该实现对Java 6类库的完成度超过了97%，我在写书的时候，花了不少时间来研究这个97%是如何计算的，没找到更详细的信息。
Apache有一个坚定的支持者，就是Google。Google的安卓系统是Java的最大用户之一，他们始终不愿意让Oracle掌握命脉，于是，他们坚定的走Apache的Harmony道路，开发自己的JVM。
2.5 Google的Dalvik
Android是Google最大的资产之一，凭借Android，Google掌握了手机市场。Sun公司虽然一直想把Java推广到手机中，但是应该没有想到Google把这事做成了。
Dalvik由Dan Bornstein编写的，名字来源于他的祖先曾经居住过的小渔村达尔维克（Dalvik），位于冰岛埃亚峡湾。
在Apache宣布不再继续Harmony虚拟机以后，Google从中获取了大量的代码添加到Google Android SDK中。在2010年JCP投票中，Google和Apache坚定的站在一起反对Oracle，Google也就顺理成章的没有获得TCK认证。当然， Google的Dalvik虚拟机压根就没打算取得Oracle的认证，再加上后来的Android Runtime，Google从不承认自己的产品是JVM。
情况确实有点复杂。除了Harmony虚拟机，Android还使用了一个交叉编译器来生成支持非Java虚拟机的不同的文件格式dex。
从2015年开始，Google已经不再采用Apache Harmony的类库，转而采用OpenJDK。无论如何，我总觉得它是一种魔改版的JVM。
介绍了前面几种JVM，这只是其中一部分比较出名的。据我所知，有非常多的Java虚拟机，因为相对于庞大的Java类库，虚拟机的实现成本要小的多。相比于数量众多的Java虚拟机，历史上只有三个独立的Java类库，它们分别是：OpenJDK、GNU Classpath和Apache Harmony。目前仍然活跃的类库只有硕果仅存的一个：OpenJDK。
2.6 我的感慨
现在的JDK更多，如果你去搜的话，出名的至少数十个，不知名的就更不计其数了，每家稍微大点的公司都有自己家的JDK。
为什么会这样呢？因为每家公司都不能依赖别人，是的，不止每家公司，每个人都不能依赖别人。中国有句古话叫靠山山倒，靠人人跑。
在不久以前，开源的C++的编译器只有gcc这一家，苹果公司当时还没有现在这么有统治力，在苹果公司的开发工具xcode中，使用的是gcc这个编译器。那……会有问题么？
就像蛋蛋被别人捏住一样，虽然你的朋友可能不会捏，但是你总担心万一哪天，他一使劲，你不就完蛋了么？每当苹果公司需要gcc的某些功能的时候，gcc总是爱理不理，钱留下，功能，慢慢排期吧。于是，Apple也就不再纠结了，自己做自己的工具链。于是Apple开发了自己的LLVM，Clang，不用再仰人鼻息。
大的公司不但要有自己的JVM，还要有自己的编程语言，比如Apple家的swift，Google家的Go，Microsoft家有自己的C#……
当你认为别人可能会攻击你的时候，那他一定会攻击你。这是我看《动物世界》最大的感慨，动物从来不攻击年富力强的动物，专门挑老弱病残来攻击，要么就攻击带娃的动物。只要你有弱点，那么这个弱点一定会成为攻击对象。中国有名言：麻绳专挑细处断。
而人，是动物的一种。
你的年龄会成为劣势，你的子女会成为你的软肋，如果你上有老下有小，年龄还偏大，并且还有贷款，好吧，你就是最弱的那个人。老板会欺负你，这几乎是肯定的。因为你没有能力反抗，你的身后什么都没有，搁在国外，加入个工会什么的，企业还是比较怕的。
希望你能理解，为什么这些公司，拼命的要把握住自己的命运。也希望你能把握住自己的命运。
3 “脱口秀”之表扬与自我表扬
前面讲了Java语言，javac和JVM，了解程序员，javac和JVM之间的关系非常重要。下面我编了一个小故事，希望对理解这三者之间的关系有帮助。这个小故事的名字叫《表扬与自我表扬》，栋哥是程序员。
栋哥：有件事情我想和两位说一下，项目成功上线以后，咱们会有一个名额去东京旅游。我觉得咱们仨个这几年来一直在一起工作，我非常的感谢javac一直以来给我写的程序检查错误，给JVM输出最终执行的文件。当然了，javac很棒，JVM也非常棒，能一直稳定的运行咱们最终的项目。没有javac的检查，没有JVM的运行，我肯定没法完成任务，这些年来，我一直拿两位当兄弟看待！不过，我还是觉得我最有资格去东京，毕竟没有我，两位工作的再好，也是无本之木，无源之水。两位应该没什么意见吧？
javac：很好，一起工作有难同当的时候是兄弟，有福同享的时候就不是兄弟了，很好！不瞒两位说，如果不是我javac在两位之间做翻译，你们知道你们说的什么么？栋哥，不瞒你说，你写代码，如果有我输出的字节码质量的百分之一，我们还用天天加班么？你应该心里有数吧？从标点符号出错，到变量名出错，还有变量类型中的错误……这么说吧，如果不是我屏蔽了这些错误，你的代码如果直接给JVM去运行，他能天天死机。没有我，你们两个只能是最陌生的陌生人。
JVM：两位真是王婆卖瓜，自卖自夸啊，你们可真是厉害。我只想纠正两位一下，只要项目一上线，我就要24小时工作，你们工作再多，也不过是996么。两位既然自视甚高，我就不去旅游了，我还要工作呢。我只是提醒两位，没有人比我干活多。刚刚javac的发言，真是要笑死我了，你还当我们的翻译，对我来说，你就是个传话筒，栋哥你可以直接写字节码给我，咱们两个直接交流，还有javac说的那些错误处理，我都能处理。只要有错误，我就扔给你ClassCastExceptions，咱们之间，不用有些人传话，有道是，传钱就怕传少了，传话就怕传多了啊。
javac：哈哈，JVM你可真是可笑，你和栋哥直接交流，不是我说大话，栋哥用简单的编程语言写的代码都错误百出，你要是让他用字节码和你交流，他一天也写不出一行来。用字节码写程序，那就相当于搞活字印刷，先得让栋哥去学习如何用铅字排版，不，还没有铅字，得让栋哥学习如何将硫化铅提炼成铅。
栋哥：别吵了，没想到我在你们眼里是如此不堪。我并没有否认两位的功劳。我和两位不一样，你们俩只懂Java这一门语言，我是程序员，我还懂得C语言，Python语言，PHP语言……相比于两位来说，我可以说是站得高，看得远，用其它的语言中，其实也能实现两位的功能，比如说在C语言中……你们要干什么，打人是不对的，有话说话，不要动手啊，君子动口不……救命啊，打人了……
4 小朋友，你是不是有很多问号？
4.1 bytecode是什么？
我在IBM Developer上曾经看过一篇文章，文章的名字叫Java bytecode: Understanding bytecode makes you a better programmer在这篇文章里，作者说：“对Java程序员来说，理解bytecode类似于让C/C++程序员理解汇编语言”。
Kathleen Booth女士在1947年发明了汇编语言，并且设计了伦敦大学第一个汇编程序与自动解码。
汇编语言是一种非常低级的语言，一般不能在不同的平台之间移植。可以把汇编语言看作是机器语言的助记符，在不同的设备上有不同的机器语言指令集。
“bytecode”里的byte有真实的含义，代表byte，也就是8个bit。8 bits会产生256个组合。Java虚拟机最多支持256个操作符。目前，只用了大概80%。可以把bytecode理解为“Java虚拟机的机器码”。
javac的工作就是把Java源代码转化成bytecode。 不管是在Linux上生成的bytecode，还是在Windows上生成的bytecode，都是一模一样的，这构成了java跨平台的基石。
4.2 javac是编译器么？
肯定不是gcc那样的编译器，javac不产生机器码。javac产生的是bytecode，如果大家了解Windows上的dll文件，或者Linux上的so文件，它们的作用非常相似。
在Java虚拟机中，负责产生机器码的是JIT（Just-In-Time）运行时编译器。
在本书中提到javac是编译器，我的意思是编译成字节码。也可以认为Java上实际上有两种编译器，一个是Java字节码编译器，一个是JIT编译器。
JIT编译器的工作原理是这样的：软件在运行的过程中，大部分时间用来运行少量的代码。当软件在解释模式下执行的时候，编译子系统会时刻监控软件的运行，并观察代码中执行最频繁的部分。在整个分析过程中，会捕获一些重要的信息，再根据这些信息进行优化，优化的原则是：把运行最频繁的部分，编译成机器码。这样一来，Java代码就拥有了可以和C/C++相媲美的性能。
多说一句，如果你多年未关注编程语言的飞速发展，可能错过了一些精彩的时刻。目前，主流的编程语言都已经支持JIT技术，像PHP 8，JavaScript，Python都已经开始引入JIT技术，这也是开源技术的魅力所在，只要一项技术被证实可靠，就会被其它语言采用。
对普通开发者来说，采用HotSpot的方法就很好。因为HotSpot采用的方法太复杂，普通开发者根本看不懂，看不懂就不会胡乱修改，反而不容易产生性能问题，只要跟着Java虚拟机升级就能获得益处。
4.3 Java虚拟机只能运行Java语言么？
以前是，现在不是。
Java虚拟机和Java语言现在已经渐行渐远，虽然Java编译的字节码只能跑在Java虚拟机上，但是Java虚拟机并不是只跑Java的字节码。目前来说，Java语言和Java虚拟机在一定程度上是独立的，Java虚拟机也许应该换个名字，比如叫“万物虚拟机”更贴切一些。
现在Java虚拟机可以执行任何语言生成的合法的文件，只要符合Java虚拟机的规范就好。比如目前比较热门的scala语言用其编译器scalac生成的字节码，完全可以运行在Java虚拟机上。
Java虚拟机如果要加载类，会先验证它们是不是符合规定的格式，如果符合，就允许其执行。本书不会对类文件的规范讲的太深入，只讲一个有点意思的事情吧。
在Windows上，可以用扩展名来识别文件类型，在Unix环境下，则要使用一些魔数（magic number）来识别。每个Java类文件都以魔数0xCAFEBABE开头的，这四个以十六进制表示的字符表示当前文件的类型。大家看到没有，最后四个字母是BABE，当年Java可能没想到会这么火，也没想到这个单词放在今天的舆论下，会涉及性别歧视。现在有转机了，在Java 9中，为模块文件（JIMAGE）引入了新的魔数0xCAFEDADA。也不知道“爸爸（DADA）”这个单词会不会在未来的日子里，也有歧视的意味。
比起社会的文化的变革速度，Java的更新速度其实很慢的，所以我们要长期使用到0xCAFEBABE这个魔数，不过，如果你不用十六进制编辑器打开二进制文件，是不会看到这个涉嫌性别歧视的字串的。顺便提一句，github这个网站，因为master这个词语涉嫌种族歧视，从2020年10月开始，新建的仓库的默认分支名由master改成main。
世界发展的非常螺旋🌀，一方面，BABE涉嫌对女性的歧视，Master涉嫌对当年黑人的歧视，纷纷做出了修改。另一方面，歧视好像没有减少，越不让说，通过罚款，把人嘴堵住的方式，会不会让歧视从显性到隐性呢？
比如，当年有一个叫Sarah Sharp的女性开发者对Linus抱怨，指责Linux内核开发者邮件列表让她感到不舒服。原因是，内核开发者都是一些“生活在黑乎乎地下室里的，只有地震、伽马射线与妈妈”才能伤害他们的人。Linus的邮件中，经常出现一些“不礼貌”的用词。后来失控了，Linus也被迫向女性朋友们道歉。
这件事过去十多年了，根据我的观察，即使Linus不太敢大嘴巴喷人了，女性内核开发者也没增加。（至少出名的内核开发者，还是那几个“老人”）。
5 “未来版”的Hello World
无可否认的是，相较于其他众多编程语言，Java语法确实展现出了更为严谨且相对复杂的特性。然而，在当今时代背景下，特别是伴随大型语言模型的应用普及，实际编程过程中，越来越多的代码编写工作不再完全依赖程序员手动输入，而是更多地扮演代码设计与审核者的角色。在此转变中，Java语言因其详尽且规范化的语法构造，恰恰有助于提升代码的可读性与一致性。从某种角度来看，这种所谓的“繁琐”特质实际上转化为了有利于团队协作和长期维护的优点。
尽管如此，Java依旧在简化自己的代码，在Java 21中，引入了新的语言特征，该语言特征可以使Java的Hello World用下面的方式来书写：
void main() {
System.out.println("Hello world!");
}由于这是Java 21新引入的特征，所以在编译与运行的时候，跟传统的方式有些不同，要告诉编译器与虚拟机启用新的特征。所以编译的时候要使用下面的代码：
javac --release 21 --enable-preview NewHelloWorld.java–release 21 选项指示编译器使用 Java 21 版本的语言和 API。 –enable-preview 选项指示编译器启用 Java 21 中的预览功能。 运行的时候，也要加上相应的参数，用如下的命令：
java --enable-preview NewHelloWorld在Java中，java –enable-preview NewHelloWorld 命令用于编译和运行使用预览功能的Java源代码。 预览功能是指尚未最终确定并纳入Java标准的实验性功能。这些功能可能会在未来的Java版本中发生更改或删除。 –enable-preview 选项指示Java编译器和运行时环境启用预览功能。如果不使用此选项，则无法编译或运行使用预览功能的代码。
6 如果你需要使用多个版本的Java……
说实在的，只要你打工，什么屁事都能碰见。最大的可能是你公司里维护了3个版本的Java，这非常常见，为了跟客户的运行环境相同，你需要安装3个java，这时候推荐使用SDKMAN这个工具。
我打工的时候，碰到过用Java 1.2版的，到现在我都记得要手动转换int与Integer。考的是C证的本，结果人家整来一辆马车。
SDKMAN 是一个用于类Unix系统（包括但不限于Linux、Mac OS X、Cygwin、Solaris 和 FreeBSD）的强大工具，它旨在简化软件开发工具包（SDKs）的安装和管理过程。对本书来说，用SDKMAN可以很方便的安装JDK，其实，它还可以安装各种各样的流行框架与工具，在此不一一列举，安装以后，可以运行sdk list自行查看。
SDKMAN 的核心功能包括：一键安装、多版本管理 与快速切换。以Java为例，我来演示以下以上的核心功能。
一键安装是通过提供的命令行接口，只需一条命令即可安装指定的SDK版本，例如安装特定版本的Java JDK。比如，通过下面的命令可以安装JDK 21:
sdk install java 21.0.2-tem如果你不确定有哪些版本的JDK可供安装，可以通过如下的命令来查看：
sdk list java这条命令运行之后，会给出非常多的JDK供选择。我可以安装任意数量版本的JDK在我的系统中，用下面的命令可以查看目前的系统中安装了哪些JDK：
sdk list java | grep installed如果要在不同的JDK中切换，可以使用如下的命令：
sdk default java <VERSION>这里的VERSION只需要替换成你需要的并且已经下载到你电脑中的Java版本就可以了。
7 程序员故事
《潘新与潘闻两兄弟》
我的老板叫潘新，他有一个小他十二岁的弟弟叫潘闻。最近，潘闻来到他哥的公司实习，他也是学计算机的。老板让我带他弟弟熟悉一下公司和业务。
老板潘新的编程生涯是从汇编和C语言开始的，现在他已经不再写代码了，但是对编程有强烈的爱好。
他看了Java版的HelloWorld，问了我一个问题，Java的类名，函数名，变量名啊，能不能是中文的？
我觉得这是个好问题，正好可以给他弟弟找点事干，就扩展了这个问题：Java语言支持的Unicode字符可以用在什么地方？变量名可以么？函数名可以么？类名可以么？