不该被忽视的CoreJava细节(一)

一、系列文章导言

《不该被忽视的CoreJava细节》系列文章将会持续更新。我希望自己通过这一系列文章的写作，能与读者一起进步，逐步完善对Java体系结构的了解。

二、本期关注点

几乎翻看每一本与Java相关的入门书籍，教你跟着敲的第一个程序都会像下面这段代码一样。

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

这个程序貌似很简单，很多人都不以为意。但是，请大家扪心自问一下，你真的有花时间研究过吗或者说真的理解了吗？

不过，请你大可放心，本文不是教你编译器编译这段程序机制，也不是教你字节码反编译后如何解读，更不会教你JVM如何处理这段程序以及类的装载机制。

本期只是想让大家从最基础的角度读懂

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

这段代码，仅此而已。

三、main访问限定词趣闻

根据Java语言规范，main方法必须声明为public。注意，Java语言是Sun公司对于Java语言的官方文档，在Java语言方面具有最高的权威性。

但是，Java虚拟机规范并没有要求main方法一定是public。

两者的迥异导致，有些Java解释器能够执行非public修饰main方法所在的程序。

不过，这个bug最终在JDK1.4中得到了修复，其后的所有main方法必须使用public作为访问修饰符。

下面我尝试使用JDK1.7编写此方法，将main方法的public修改成private。

上图说明，至少在JDK1.7版本，这个bug已经被修复，无法使用非public修饰词修饰main方法。而且，我可以明确地告诉大家，1.7的虚拟机规范仍然没有指明必须这样做。

四、static修饰词、void返回值对main意味什么

先拿void开刀。如果在学过Java之前学过C语言，那么你一定会想起每次写main方法的时候都会写上这么一段话。

int main() {
    ...
    return 0;
}

表示程序会给操作系统返回一个状态码0，操作系统收到状态码0表示程序正常退出。

但是，我们的Java语言并没有返回值。也就是说，理论上Java程序并不会主动返回退出代码。

那么到底Java程序有没有返回状态代码呢？事实上，如果Java程序正常退出，则会返回默认的退出码0。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World");
    }
}   // 程序正常退出，退出码如下图。

通过操作系统的errorlevel变量我们可以得到程序所返回的退出码。关于Java退出码需要再了解四点：

1）Java程序的退出码并不会返回给JVM，这也就是方法用void的原因所在。

2）Java程序的退出码返回给JVM所在的操作系统，正常退出默认返回给操作系统状态码值为0。

3）退出码其实是约定俗成的。一般约定[0,99]内整数代表正常退出，[100-199]代表警告退出，大于等于200代表异常退出，但是不同的操作系统却不同。在Java中，默认的正常退出码为0，异常退出或警告码为1。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        System.out.println("Hello World");
        Class.forName("");
    }
}  // 不声明异常，声明异常，退出码均为 1

4）可以自己设置退出状态码。Java调用java.lang.System.exit(int status)方法结束程序执行，并向操作系统返回status值。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello World");
        System.exit(1000);
    }
}  // 向JVM所在操作系统返回自定义状态码

顺带提一句，如果在eclipse做实验并不会有状态码，或者说在eclipse跑程序，在命令行中状态码始终未0。其中差别始末，暂时未考虑清楚。

五、参数列表--变态考题

 如果要出考题，前面的内容或许都用不到，基本没有什么可以出的题目。但是一提到main方法的参数列表，就有意思了。下面我就几个问题解答一下诸位可能存在的疑问。

1）public static void main(String[] s) {}是否正确？

咦，貌似和原来的有点区别，好像原来的形参是args。不明真相的群众可能一口咬定这句话是错误的，不巧的是，这句话确是没有任何无法问题的。

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

这段代码能够正确地输出结果。其中的原因在于：原来的args仅仅是参数，编译器是不会检查形参的变量名是否与args一致的，只要有一个合法的名字，编译器就认为没有问题，运行也不会出错。更进一步说，这个参数就是在控制台输入参数后用于获得参数用的，无非就是数组名字改了而已。

如果编译程序的时候加上参数，比如javac HelloWorld.java 1 2 3

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] s) {
        System.out.println("Hello World");
        System.out.println(s[0]);  // 输出结果为1
    }
}

2）public static void main(String args)是否正确？

 这句代码编译器不能通过编译，缺少程序入口。

3）public static void main(Char[] args)是否正确？

这句代码编译器不能通过编译，缺少程序入口。

上面三种类型说明，必须存在《code>public static void main(String[] 任意合法变量标识符) {}方法。这也是Java官方文档所规定的，必须遵守。 

六、奇怪，怎么有2个main方法？

为什么就不可能存在多个main方法？请看下面的例子。

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

 本例是通过函数的重载实现的。其实很容易想到，在同一个类中有多个相同方法名存在很可能是使用了Java重载机制（编译器只检查方法名和参数列表，如果存在不同，则认为是两个不同的方法，编译器认为语法成立）。

如果，一不小心写成下面这种样子，则会出现StackOverflowError异常，本质上是虚拟机方法栈帧存不下无穷递归过程的数据量。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        main("Hello World");
    }
    // 无递归出口，导致无穷递归
    public static void main(String arg) {
        main("Hello World");  
    }
}

七、结束语

读完文本，是否觉得自己原来自己还有很多漏洞没有弥补。别慌，我想说的是：Java只是一种工具，一种为我们服务的编程工具。人与工具之间的关系不应该主次颠倒，应该尽量让工具为我们写出高质量应用而服务，而不是在这已经发展了20多年的工具面前如同乞讨者一般盲目仰慕前辈做出的巨大贡献。

其实Java也就那样，掌握语言的核心知识，学点大牛写的API，那么随着时间的积累，代码量的增多，可能大家也可以作为第三方提供高质量的类库。鸡汤到此结束！