Java程序運行時，必須經過編譯和運行兩個步驟。首先將護展名為.java的源文件進行編譯，生成擴展名為.class的字節碼文件。然后Java虛擬機對字節碼文件進行解釋執行，并將結果顯示出來。

以下為HelloWorld.java文件。

class HelloNorld {
    public static void main(String[] args) ({
        System.out.println("hello world");
    }
}

下面以HelloWorld.java文件為例，對Java程序的編譯和運行過程進行詳細分析。HelloWorld.java文件從編寫到運行的過程如下：

(1)編寫HelloWorld.java文件。

(2)使用javac HelloWorld.java命令開啟Java編譯器，編譯HelloWorld.java文件。編譯結束后，編譯器會自動生成名為HelloWorld.class的字節碼文件。

(3)使用java HelloWorld命令啟動Java虛擬機運行程序，Java虛擬機首先將編譯好的字節碼文件加載到內存，這個過程被稱為類加載，由類加載器完成。然后Java虛擬機針對加載到內存中的Java類進行解釋執行，輸出運行結果。

通過上面的分析不難發現，Java程序是由Java虛擬機而非操作系統負責解釋執行的。這樣做的好處是可以實現Java程序的跨平臺特性。也就是說，在不同的操作系統上，可以運行相同的Java程序，不同的操作系統只需安裝不同版本的Java虛擬機即可，如圖所示。

Java程序的跨平臺特性有效地解決了程序在不同的操作系統中編譯時產生不同的機器代碼的問題，大大降低了程序開發和維護的成本。