1.1 Hello World 与 JVM

程序（program）是一组让计算机解决问题的指令。刚开始学习编程时，最容易误解的一点是：计算机并不会“理解”人类自然语言。即使是“计算一下 1 + 2”这么简单的请求，也必须被写成计算机能执行的明确步骤。

计算机底层处理的是二进制信息，也就是由 0 和 1 表示的数据。编程语言的作用，是把人的想法变成一组结构化、可执行、没有歧义的指令。你写下源代码（source code），Java 编译器会检查代码并把它变成字节码（bytecode），然后 Java 虚拟机（Java Virtual Machine, JVM）负责运行这些字节码。这个“先编译成字节码，再交给 JVM 运行”的模型，是 Java 能在多种操作系统上运行的重要原因之一。

常见的主流编程语言包括：

Python：语法简洁，常用于入门编程、数据分析、人工智能、自动化脚本和 Web 后端。

C：更接近计算机底层，常用于操作系统、嵌入式系统和性能敏感的程序。

C++：在 C 的基础上支持更多抽象能力，常用于游戏引擎、高性能计算和大型软件系统。

Java：常用于企业级后端、Android 开发和大型跨平台系统。

JavaScript / TypeScript：主要用于网页前端，也可以用于后端和全栈开发。

Go、Rust、C#：分别常见于云服务、系统编程、游戏开发和企业应用等领域。

不同语言的语法、适用场景和学习曲线不同，但它们的共同目标都是把人的想法变成计算机可以执行的明确指令。

什么是程序？

一个程序通常包含四类基本动作：

输入（input）：从键盘、文件、网络或其他来源获得数据。

处理（processing）：计算、判断、转换或保存数据。

输出（output）：把结果显示到屏幕、写入文件，或发送给其他系统。

控制流程（control flow）：决定哪些步骤先执行、哪些步骤重复执行、哪些步骤在条件满足时才执行。

学习 Java 时，不需要一开始就掌握所有复杂语法。更重要的是先建立一个稳定心智：程序是一组清晰步骤，计算机会严格按照这些步骤执行。

流程图

流程图（flowchart）是一种把程序步骤画出来的方法。它适合在写代码之前帮助你看清程序的执行顺序。

下面这个流程图描述了如何计算从 1 到 100 的整数和。注意其中的菱形节点：它代表一次判断。如果条件为真，程序继续累加；如果条件为假，程序输出结果并结束。

流程图

计算 1 到 100 的整数和

标准流程图用终止符表示开始/结束，用矩形表示处理步骤，用菱形表示条件判断。

对应到代码时，它大致会变成“初始化变量、循环判断、累加、更新变量、输出结果”这几个动作。

java

public class SumOneToHundred {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        int total = 0;

        while (i <= 100) {
            total = total + i;
            i = i + 1;
        }

        System.out.println(total);
    }
}

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第一个 Java 程序

Hello World 通常是学习一门编程语言的第一个程序。它的作用非常单纯：向屏幕输出一段文本。

java

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

运行结果：

text

Hello World!

这里有五个细节值得马上记住：

public class HelloWorld 定义了一个名为 HelloWorld 的类。

main 通常是 Java 程序的入口方法。

大括号 {} 把属于类和方法的语句组织在一起。

System.out.println() 负责输出文本，并自动换行。

每条语句以分号 ; 结束。

中间那行可以读成：“请调用 System.out.println，把字符串 Hello World! 显示到屏幕上。”

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运行 Java 代码

很多初学者会在可以一键运行的 IDE 中写 Java，例如 IntelliJ IDEA、Eclipse、带 Java 扩展的 VS Code、Android Studio，或者在线评测 / 教学环境。在这些工具里，通常创建一个 Java 源文件，点击 Run 或 Build，就能在输出面板看到结果。

如果使用终端，可以把文件保存为 HelloWorld.java，再用 JDK 工具编译和运行：

bash

javac HelloWorld.java
java HelloWorld

javac 会把源代码编译成 .class 文件里的字节码。java HelloWorld 会让 JVM 加载这些字节码并执行 main 方法。

后面的课程会把重点放在 Java 语法和问题求解上，默认你已经有 IDE、教学平台或其他一键运行环境来运行示例。

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其他语言中的 Hello World

不同语言的 Hello World 写法不同，但核心目的相同：把文本输出到屏幕。对比这些例子可以帮助你看出 Java 明确写出了哪些结构。

python

print("Hello World!")

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}

cpp

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

Java 会明确写出程序入口和类结构。刚开始看起来比 Python 长一些，但当程序变大时，这种结构会很有帮助。

注释

注释（comment）是写给人看的说明，不会作为程序指令执行。它可以解释代码目的、记录作者信息，或提醒自己某段逻辑的关键原因。

Java 中常见的注释方式包括：

单行注释：以 // 开头，该行后面的内容会被视为注释。

多行注释：使用 /* ... */ 包裹多行文本。

java

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

注释不是越多越好。对初学者来说，建议优先注释“为什么这样做”，而不是机械重复“这行代码做了什么”。

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1.1 Hello World 与 JVM

常见的主流编程语言包括：

Python：语法简洁，常用于入门编程、数据分析、人工智能、自动化脚本和 Web 后端。

C：更接近计算机底层，常用于操作系统、嵌入式系统和性能敏感的程序。

C++：在 C 的基础上支持更多抽象能力，常用于游戏引擎、高性能计算和大型软件系统。

Java：常用于企业级后端、Android 开发和大型跨平台系统。

JavaScript / TypeScript：主要用于网页前端，也可以用于后端和全栈开发。

Go、Rust、C#：分别常见于云服务、系统编程、游戏开发和企业应用等领域。

不同语言的语法、适用场景和学习曲线不同，但它们的共同目标都是把人的想法变成计算机可以执行的明确指令。

什么是程序？

一个程序通常包含四类基本动作：

输入（input）：从键盘、文件、网络或其他来源获得数据。

处理（processing）：计算、判断、转换或保存数据。

输出（output）：把结果显示到屏幕、写入文件，或发送给其他系统。

控制流程（control flow）：决定哪些步骤先执行、哪些步骤重复执行、哪些步骤在条件满足时才执行。

学习 Java 时，不需要一开始就掌握所有复杂语法。更重要的是先建立一个稳定心智：程序是一组清晰步骤，计算机会严格按照这些步骤执行。

流程图

流程图（flowchart）是一种把程序步骤画出来的方法。它适合在写代码之前帮助你看清程序的执行顺序。

流程图

计算 1 到 100 的整数和

标准流程图用终止符表示开始/结束，用矩形表示处理步骤，用菱形表示条件判断。

对应到代码时，它大致会变成“初始化变量、循环判断、累加、更新变量、输出结果”这几个动作。

java

public class SumOneToHundred {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 1;
        int total = 0;

        while (i <= 100) {
            total = total + i;
            i = i + 1;
        }

        System.out.println(total);
    }
}

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第一个 Java 程序

Hello World 通常是学习一门编程语言的第一个程序。它的作用非常单纯：向屏幕输出一段文本。

java

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

运行结果：

text

Hello World!

这里有五个细节值得马上记住：

public class HelloWorld 定义了一个名为 HelloWorld 的类。

main 通常是 Java 程序的入口方法。

大括号 {} 把属于类和方法的语句组织在一起。

System.out.println() 负责输出文本，并自动换行。

每条语句以分号 ; 结束。

中间那行可以读成：“请调用 System.out.println，把字符串 Hello World! 显示到屏幕上。”

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运行 Java 代码

如果使用终端，可以把文件保存为 HelloWorld.java，再用 JDK 工具编译和运行：

bash

javac HelloWorld.java
java HelloWorld

javac 会把源代码编译成 .class 文件里的字节码。java HelloWorld 会让 JVM 加载这些字节码并执行 main 方法。

后面的课程会把重点放在 Java 语法和问题求解上，默认你已经有 IDE、教学平台或其他一键运行环境来运行示例。

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其他语言中的 Hello World

不同语言的 Hello World 写法不同，但核心目的相同：把文本输出到屏幕。对比这些例子可以帮助你看出 Java 明确写出了哪些结构。

python

print("Hello World!")

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("Hello World!\n");
    return 0;
}

cpp

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

Java 会明确写出程序入口和类结构。刚开始看起来比 Python 长一些，但当程序变大时，这种结构会很有帮助。

注释

注释（comment）是写给人看的说明，不会作为程序指令执行。它可以解释代码目的、记录作者信息，或提醒自己某段逻辑的关键原因。

Java 中常见的注释方式包括：

单行注释：以 // 开头，该行后面的内容会被视为注释。

多行注释：使用 /* ... */ 包裹多行文本。

java

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

注释不是越多越好。对初学者来说，建议优先注释“为什么这样做”，而不是机械重复“这行代码做了什么”。

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