Java是完全面向對象的語言。Java通過虛擬機的運行機制,實現“跨平台”的理念。我在這裡想要呈現一個適合初學者的教程,希望對大家有用。
"Hello World!"
先來看一個HelloWorld.java程序。這個程序在屏幕上打印出一串字符"Hello World!":
代碼如下:
public class HelloWorld
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Hello World!");
}
}
程序中包括Java的一些基本特征:
1.類(class):上面程序定義了一個類HelloWorld,該類的名字與.java文件的名字相同。
2.方法(method):類的內部定義了該類的一個方法main。
3.語句(statement):真正的“打印”功能由一個語句實現,即: System.out.println("Hello World!");
下面兩點有關Java的書寫方式:
1.Java中的語句要以;結尾 (與C/C++相同)。
2.用花括號{}來整合語句,形成程序塊。通過程序塊,我們可以知道程序的不同部分的范圍,比如類從哪裡開始,到哪裡結束。
編譯與運行
Java程序要經過編譯器編譯才能執行。在Linux或Mac下,可以下載安裝Java JDK。
使用javac來編譯。在命令行中輸入下面語句編譯:
代碼如下:
$javac HelloWorld.java
當前路徑下,將有一個名為HelloWorld.class的文件生成。
使用java命令來運行。Java會搜尋該類中的main方法,並執行。
代碼如下:
$java HelloWorld
變量
計算機語言通常需要在內存中存放數據,比如C語言中的變量,Java也有類似的變量。Java和C語言都是靜態類型的語言。在使用變量之前,要聲明變量的類型。
變量(variable)占據一定的內存空間。不同類型的變量占據不同的大小。Java中的變量類型如下:
代碼如下:
名稱 存儲大小 例值 注釋
byte 1byte 3 字節
int 4bytes 3 整數
short 2bytes 3 短整數
long 8bytes 3 長整數
float 4bytes 1.2 單精度浮點數
double 8bytes 1.2 雙精度浮點數
char 2bytes 'a' 字符
boolean 1bit true 布爾值
在Java中,變量需要先聲明(declare)才能使用。在聲明中,我說明變量的類型,賦予變量以特別名字,以便在後面的程序中調用它。你可以在程序中的任意位置聲明變量。
比如:
代碼如下:
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Declare in the middle:");
int a;
a = 5;
System.out.println(a); // print an integer
}
}
上面a是變量名。可以在聲明變量的同時,給變量賦值,比如 int a = 5;
*** “變量”的概念實際上來自於面向過程的編程語言。在Java中,所謂的變量實際上是“基本類型” (premitive type)。我們將在類的講解中更多深入。
上面的程序還可以看到,Java中,可用//引領注釋。
數組
Java中有數組(array)。數組包含相同類型的多個數據。我用下面方法來聲明一個整數數組:
代碼如下:
int[] a;
在聲明數組時,數組所需的空間並沒有真正分配給數組。我可以在聲明的同時,用new來創建數組所需空間:
代碼如下:
int[] a = new int[100];
這裡創建了可以容納100個整數的數組。相應的內存分配也完成了。
我還可以在聲明的同時,給數組賦值。數組的大小也同時確定。
代碼如下:
int[] a = new int[] {1, 3, 5, 7, 9};
使用int[i]來調用數組的i下標元素。i從0開始。
其他類型的數組與整數數組相似。
表達式
表達式是變量、常量和運算符的組合,它表示一個數據。1 + 1是常見的表達式。再比如:
代碼如下:
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Declare in the middle:");
int a;
a = 5 + 1;
System.out.println(a); // print an integer
}
}
上面的5 + 1也是一個表達式,等於6。
數學表達式
數學運算,結果為一個數值
代碼如下:
1 + 2 加法
4 - 3.4 減法
7 * 1.5 乘法
3.5 / 7 除法
7 % 2 求余數
關系表達式
判斷表達式是否成立。即一個boolean值,真假
代碼如下:
a > 4.2 大於
3.4 >= b 大於等於
1.5 < 9 小於
6 <= 1 小於等於
2 == 2 等於
2 != 2 不等於
布爾表達式
兩個boolean值的與、或、非的邏輯關系
代碼如下:
true && false and
(3 > 1) || (2 == 1) or
!true not
位運算
對整數的二進制形式逐位進行邏輯運算,得到一個整數
代碼如下:
& and
| or
^ xor
~ not
5 << 3 0b101 left shift 3 bits
6 >> 1 0b110 right shift 1 bit
還有下列在C中常見的運算符,我會在用到的時候進一步解釋:
代碼如下:
m++ 變量m加1
n-- 變量n減1
condition ? x1 : x2 condition為一個boolean值。根據condition,取x1或x2的值
控制結構
Java中控制結構(control flow)的語法與C類似。它們都使用{}來表達隸屬關系。
選擇 (if)
代碼如下:
if (conditon1) {
statements;
...
}
else if (condition2) {
statements;
...
}
else {
statements;
...
}
上面的condition是一個表示真假值的表達式。statements;是語句。
練習 寫一個Java程序,判斷2013年是否是閏年。
循環 (while)
代碼如下:
while (condition) {
statements;
}
循環 (do... while)
代碼如下:
do {
statements;
} while(condition); // 注意結尾的;
循環 (for)
代碼如下:
for (initial; condition; update) {
statements;
}
跳過或跳出循環
在循環中,可以使用
代碼如下:
break; // 跳出循環
continue; // 直接進入下一環
練習 寫一個Java程序,計算從1加2,加3…… 一直加到999的總和
選擇 (switch)
代碼如下:
switch(expression) {
case 1:
statements;
break;
case 2:
statements;
break;
...
default:
statements;
break;
}
面向對象
“對象”是計算機抽象世界的一種方式。“面向對象”可以用很多方式表達。下面是一種並不精確,但比較直觀的理解方式:
1.世界上的每一個事物都可以稱為一個對象(object),比如張三。對象有身份(Identity),狀態(State)和行為(Behavior)。
2.對象的狀態由數據成員(data member)表示。數據成員又被稱作域(field)。我們用其他對象作為該對象的數據成員。比如一個表示身高的整數,比如一個鼻子。
3.對象的行為由成員方法(member method)表示。我們簡稱為方法(method)。一個對象可以有多個方法,比如呼吸,睡覺。
4.對象可以歸類(class),或者說歸為同一類型(type)。同一類型的對象有相同的方法,有同類型的數據成員。某個類型的一個對象被稱為該類型的一個實例(instance)。
類與對象
定義類的語法:
代碼如下:
class ClassName
{
member1;
member2;
...
}
我們定義一個human類:
代碼如下:
class Human
{
void breath()
{
System.out.println("hu...hu...");
}
int height;
}
在{}范圍內,Human類有兩個成員: 一個數據成員height,一個方法breath()。
1.數據成員height是整數類型,可以用於存儲一個整數。
2.方法代表了對象所能進行的動作,也就是計算機所能進行的操作。方法可以接受參數,並能返回值。在breath()的定義中,breath後面的()中為參數列表。由於參數列表為空,所以breath()不接受參數。在breath()之前的void為返回值的類型,說明breath不返回值。
(方法與面向過程語言中的函數類似)
現在,我們創建對象aPerson,並調用對象的方法breath:
代碼如下:
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
Human aPerson = new Human();
aPerson.breath();
System.out.println(aPerson.height);
}
}
class Human
{
void breath()
{
System.out.println("hu...hu...");
}
int height;
}
在main方法中,使用new關鍵字創建對象。即使是來自同一個類的對象,各個對象占據的內存也不相同,即對象的身份也不同。
Human aPerson聲明了aPerson對象屬於Human類,即說明了對象的類型。
對象建立後,我們可以用 對象.數據成員 來引用數據成員,使用 對象.方法() 的方式來調用方法。正如我們在後面打印aPerson.height。
總結
Java的許多語法形式與C/C++類似,但在細節和具體實現上又有差別,需要小心。
對象,類
對象: 方法,域(數據成員)
Java是完全面向對象的語言。