Java的基本程序设计结构

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该文借鉴Java核心技术卷I 和Java核心技术卷II，并且结合自己的想法和理解一起编写。但是希望在学习这篇文章之前，有过Java基础部分的了解或有学习过其他的编程语言。会更容易理解。这里并不会讲Java发展史这些东西。我们直接从Java上手开始描述。

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1. 下载JDK(编写代码的基础环境)

这里并不做过多的叙述。我们如果想编写对应的Java代码，就需要有Oracle提供的一套Java开发环境。也就是JDK。JDK是 Java Development Kit的缩写。这里并不做过多的描述。

不同环境下载不同的JDK。

• 在不同系统上下载JDK
• JDK17 下载环境

在该页面里。我们选择不同系统的不同JDK进行下载。

配置JDK环境请点击 JDK环境配置 这里要比我所描述的清楚简洁，我的本意是做代码的教程。截一大堆图片反而影响代码的观看。

下载Java开发使用到的工具。IDEA。
IntelliJ IDEA下载地址

来到这个页面后，点击中间的按钮，Download

然后我们下载右边的对应的社区版本。也就是免费版本。 当然，如果选择专业版。可以选择破解。也可以选择30天免费试用，也可以选择购买，看个人情况。 社区版也可以满足开发需求。

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2. Java的基本程序设计结构

2.1 第一个简单的Java应用程序(Hello World)

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("We will not use 'Hello, World'");

    }

}

这个程序非常简单，他实现了一个功能，向控制台输出一句话 We will not use ‘Hello, World’。
虽然这个程序非常简单，但是所有的Java应用程序，都具有这种结构。因此我们还是值得花费一些时间来研究这个代码本身的内容的。

首先，Java严格区分大小写! 如果你没有遵守这个约束，比如将 main，拼写成了 Main。呢么这个程序将无法正常运行。

下面我们按照书上描述，逐行来看待这个代码。首先我们看见第一个单词，public ，我们需要明确的是，他是一个关键字, 被称为访问修饰符(access modifier), 这些修饰符用于控制程序的其他部分对这段代码的访问级别。这个我们以后会详细的描述。

关键字 class 后面 紧跟类名。Java中定义类名的规范很宽松，名字必须以字母开头，后面可以跟字母和数字任意组合，长度基本没有限制。但是不能使用Java的保留字(如 public class)作为类名。

这里要牵扯到一个标准的命名规范，我们需要养成一个好习惯。 类名是以大写字母开头的名词，如果名字由多个单词组成，则每一个单词的第一个字母都应该为大写。我们称为 驼峰命名法。

举例说明：

hello world  ---->   HelloWorld

如果我们可以确保源代码没有任何错误，在编译这个源代码之后，会得到一个包含这个类字节码的文件，Java编译器将字节码文件自动的命名为
源文件名称 + .class 即 Test.class ，并且存储在源文件的同一目录下，最后使用 java Test 来运行这个程序。

如何进行文件的编译，在我们目前已知 已有一个文件 名称为 Test.java，
并且确保内的源代码都为正确。以Windows为例，我们cd到该文件所在的目录下，然后使用 javac 来编译这个文件。 比如

javac Test.java

编译完成后，会在同级目录下，存在一个 Test.class 文件。我们使用 java命令来运行他。

java Test

特别强调！！！！ 请记住，在运行的时候，一定不要添加扩展名 .class

在运行已编译的程序时，Java虚拟机总是从指定类中的 main 方法的代码开始执行(这里的方法就是Java中的函数)。

1. 根据Java语言规范，main方法必须声明为 public
2. 在Java中，任何方法代码都用 ‘{’ 为开始，’ } '为结束。
   3.我们暂且不去看 static void。在后面会去说。
3. 现在需要记住的是，每一个Java程序都必须有一个main方法。

下面需要看的是 这样的串代码。

{
	System.out.println("We will not use 'hello world'");
}

一对大括号标识方法体的开始与结束。我们上面的方法体里，只书写了一条语句。每一个语句结束后，都需要使用 ‘;’ 来结束。

在这个main方法里，他的功能是将一个文本行输出到控制台上。在这里我们使用了 System.out 对象，并且调用了它的 println方法。 注意， 点号(.) 用于调用方法。 Java使用的通用语法是。

Object.method(parameters)

在这个实例中，调用了println方法，并且传递给他一个字符串参数。这个方法将传递给他的字符串参数显示在控制台上。采用双引号界定字符串。 Java的方法也可以没有参数，也可以有一个或者多个参数。即使一个方法没有参数，也需要使用空括号来表示。例如不带参数的println方法只打印一个空行。

System.out.println();

博客作者小语
其实针对于这里，我感觉并不需要记住太多的专业名词，比如什么System.out对象啊，什么双引号界定字符串啊。 我们只需要死记住一点，凡是你想输出一句话到控制台上，就用

System.out.println();

就对了。呢么输出字符串，也就是一句话，我们需要用双引号括起来。呢么数字并不是字符串类型吧。我们就直接打印数字即可。直接举例说明，很好举一反三的。

{
	System.out.println("我是一句话，我是字符串");
	
	System.out.println(11223344);

	System.out.println(true);

	System.out.println(3.1415926);
}

2.2 Java的注释

注释就不需要作过多的解释了。我们只需要记住一点。凡是被注释表示的内容。都不会被当成源代码编译。也就是说。只是提供给你看的。代码并不会去理会它。

单行注释

// 我是Java里的一个单行注释

单行注释采用 // 两个斜杠来表示，可以注释掉一行的内容。注意，是英文输入法下的状态。

多行注释

/*
我是一个多行注释。
我可以注释很多行。在我内部的东西全部注释。
*/

多行注释采用 /* */ 的方式来注释，我们要写的内容就存在于两个 * 的之间。可以进行换行，所被多行注释包含的所有内容，都将被注释掉。

文档注释

/**
 * 我是一个文档注释，通常用在方法或者类上。
 */

记住即可。

2.3 Java的数据类型

首先我们必须要知道的是，Java是一种强类型的语言， 这就意味着，每一个变量必须声明一个数据类型。

在Java中，共有8种基本数据类型。 其中，有 4种整型， 2种浮点型， 1种字符类型，和一种表示真假的数据类型。

2.3.1整数数据类型

整数用于表示没有小数部分的数值。并且允许是负数。 上面有描述道， Java共提供了四种整数数据类型。内容具体如下

类型	存储需求	取值范围
int	4 字节	-2 147 483 648 ~ 2 147 483 647 (刚刚超过20亿)
short	2 字节	-32 768 ~ 32 767
long	8 字节	-9 223 372 036 854 775 808 ~ 9 223 372 036 854 775 807
byte	1 字节	-128 ~ 127

在通常情况下，int类型就已经完全可以满足我们平时的需求了，（我实际开发中也是如此。）但是如果想表示更大的数据，比如整个地球的居住人口，就需要使用long类型了。 byte类型和 short类型主要用于特定的应用场合，例如，底层文件处理或者存储空间很宝贵时的大数组。

长整型数值有一个后缀 L 或者 l， 如(10000L)。说白了就是我们的long类型。

2.3.2 浮点数类型

浮点数类型也就是我们平时所说的小数类型。上面也有说到，在Java的基本数据类型中，浮点数类型分为了两种。

类型	存储需求	取值范围
float	4 字节	大约 ± 3.402 823 47E + 38F (有效位数为 6~7位)
double	8 字节	大约 ± 1.797 693 134 862 315 70E + 308 (有效位数15位)

double表示这种类型的数值精度是 float类型的大约两倍。有人称之为双精度数值。 其实在很多情况下，我们都使用double 来作为我们浮点数的基本数据类型。很少的情况下去使用 float数据类型。

float数据类型在数字结尾有一个 F，或者 f。如果不加的情况下，默认总是为 double 数据类型的。

2.3.3 char 数据类型

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暂做跳过

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2.3.4 boolean 类型

什么是boolean类型，其实通俗来说也就是我们说的真假。也就是(true, false)。

它通常用来判断逻辑条件。需要注意的是，整型值和布尔值之间不能进行相互转换。

2.3 变量与常量

基本上与所有的程序设计语言一样，Java也会使用变量来存储值。常量就是值不变的变量。

2.3.1 声明变量

在Java中，每一个变量都有一个类型。这也是我们之前说过的(Java是一种强类型语言) 先制定变量的类型，然后是变量名称。这里我们和书上一样，列举一些变量声明的示例.

double salary;  // 声明一个浮点数类型的变量。变量名称为 salary
int number;   // 声明一个整数类型的变量，变量名称是 number
boolean done; // 声明一个布尔类型的变量，变量名称为 done

我们可以看到的是，每一个声明都以 分号结尾（；），因为声明是一条完整的Java语句。而所有的Java语句结尾都必须以分号结束。所以这里分号是必需品。

变量名的命名规范。

1. 变量名称必须是以字母开头，并且由字母或数字构成的序列。需要注意的是，与大多数程序设计语言相比，Java中 字母 和 数字 的范围更大。字母包括 A - Z, a - z ， _ , $, 等很多内容。
2. 但是空格不能出现在变量名称里。
3. Java不允许使用保留字作为变量名。
4. Java严格区分大小写。

我们可以在一行内，声明多个同类型的Java变量。

int a, b, c, d, e;

他们之间使用小写的 ’ , ’ 隔开。不过并不提倡这种风格。逐一的声明每一个变量可以提高程序代码的可读性。

2.3.2 变量的初始化

在对一个变量进行声明后，必须采用赋值语句对变量进行显式初始化。千万不要去使用未初始化的变量的值。 比如。

{
	int number;
	System.out.println(number); // java: 可能尚未初始化变量 number
}

会产生上述代码注释后的错误。Java编译器并不会允许这样的内容出现。

要想对一个已经声明过的变量进行赋值，就需要将变量名放在等号左侧，在把一个适合取值的Java表达式放在等号的右侧。如下

int number;
number = 20;

// 又或者在声明变量的时候直接进行赋值。

int num = 20;

特别注意的是，从Java10开始，对于局部变量，如果可以从变量的初始值推断出它的类型，就不需要声明类型。只需要使用关键字 var ，而无需指定类型。

也就是说， var a = “我是一个字符串”； 即可。

2.3.3 常量

在Java中，使用关键字 final 来表示常量。比如

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        final double PI = 3.1415926535;

        double radius = 5;

        System.out.println((PI * (radius * radius)));   // 打印圆的面积

    }

}

关键字 final 表示这个变量只能被赋值一次， 一旦被赋值后， 就不能够在更改这个常量值了。在习惯上，常量名使用全大写来表示，如果有空格的情况下，我们使用下划线来代替(_)。

在Java中， 经常希望某个常量可以在一个类的多个方法中使用，通常将这些常量称为类常量
可以使用关键字，static final 设置一个类常量。示例说明。

public class Test {

    static final double PI = 3.1415926535;

    public static void main(String[] args) {

        double radius = 5;

        System.out.println((PI * (radius * radius)));   // 打印圆的面积

    }

}

可以看到，我们把类常量，声明到了main方法的外部。因此，在同一个类的其他方法中也可以使用这个常量。而且一个常量一旦被声明为public 呢么其他类的方法也可以使用这个常量。

2.3.4 枚举类型。

有时候，变量的取值只在一个有限的集合内。例如，销售服装或者披萨只有 小，中，大和超大这四种尺寸。当然，可以将这些尺寸分别编码为 1， 2， 3， 4 或者 S, M, L, X。但这种设置很容易出错。很可能在变量中保存的是一个错误值。如(0或者m)。

针对于这种情况。可以自定义枚举类型。枚举类型包括有限个命名的值。例如。

enum Size {SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA_LARGE};
// 现在可以声明这种类型的变量
Size size = Size.MEDIUM;

Size类型的变量只能存储这个类型声明中给定的某个枚举值。或者特殊值 null， null 表示这个变量类型没有设置任何的值。

有关于枚举类型的详细内容以后在说，现在大致了解即可。

2.4 运算符

运算符用于连接值， 在后面可以看到。Java提供了一组丰富的算数和逻辑运算符以及数学函数等内容。