Java 基础 · ZetCode 中文系列教程

# Java 基础原文：http://zetcode.com/lang/java/basics/ 在 Java 教程的这一部分中，我们涵盖了 Java 语言的一些基本编程概念。我们从一些简单的程序开始。我们处理变量，常量和基本数据类型。我们在控制台上进行读写，还提到了字符串格式。 ## Java 简单示例我们从一个非常简单的代码示例开始。以下代码放置在`Simple.java`文件中。这里的命名很重要。 Java 程序的公共类必须与文件名匹配。 `com/zetcode/Simple.java` ```java package com.zetcode; public class Simple { public static void main(String[] args) { System.out.println("This is Java"); } } ``` 从一开始就严格组织 Java 代码。 Java 代码文件可以具有一个或多个类，其中只有一个可以声明为公共。 ```java package com.zetcode; ``` 包用于将 Java 类组织成组，这些组通常共享相似的功能。包类似于其他编程语言中的名称空间和模块。对于简单的代码示例，可以省略包声明。这将创建一个所谓的默认包。但是，在本教程中，我们将为所有示例使用一个包。另一个重要的事情是目录结构必须反映包名称。在我们的情况下，带有包`com.zetcode`的源文件`Simple.java`必须放置在名为`com/zetcode/`的目录中。 `package`语句必须在源文件的第一行。 ```java public class Simple { ... } ``` 类是 Java 程序的基本构建块。通过`public`关键字，可以不受限制地访问此类。上面的代码是一个类定义。该定义的主体以左大括号`{`开头，以右大括号`}`结尾。在源文件中只能声明一个类`public`。另请注意类的名称。其名称必须与文件名匹配。源文件称为`Simple.java`，类名为`Simple`。按照惯例，类名以大写字母开头。 ```java public static void main(String[] args) { ... } ``` `main()`是一种方法。方法是为执行特定工作而创建的一段代码。我们没有将所有代码放在一个地方，而是将其分为称为方法的部分。这为我们的应用带来了模块化。每个方法都有一个放置语句的主体。方法的主体用大括号括起来。 `main()`方法的特定工作是启动应用。它是每个控制台 Java 程序的入口点。该方法声明为`static`。无需创建 Java 类的实例即可调用此静态方法。首先，我们需要启动应用，然后我们可以创建类的实例。 `void`关键字指出该方法未返回值。最后，`public`关键字使`main()`方法不受限制地可用于外部世界。这些主题将在后面更详细地说明。 ```java System.out.println("This is Java"); ``` 在`main()`方法中，我们发表了一条声明。该语句将`"This is Java"`（这是字符串字面值）打印到控制台。每个语句必须以分号`;`字符结尾。该语句是一个方法调用。我们称为`System`类的`println()`方法。该类表示控制台应用的标准输入，输出和错误流。我们指定`println()`方法的标准名称。 ```java $ java Simple.java This is Java ``` 我们使用`java`工具执行该程序。 > **注意**：我们使用`java`工具执行（单个）源文件。 Java 11 中添加了此功能。 ## Java 控制台读取值第二个示例将显示如何从控制台读取值。 `com/zetcode/ReadLine.java` ```java package com.zetcode; import java.util.Scanner; public class ReadLine { public static void main(String[] args) { System.out.print("Write your name:"); Scanner sc = new Scanner(System.in); String name = sc.nextLine(); System.out.println("Hello " + name); } } ``` 终端窗口上会显示一个提示。用户将其姓名写在终端上，然后读取该值并将其打印回终端。 ```java import java.util.Scanner; ``` Java 标准库具有供程序员使用的大量类。它们被组织在包中。 `Scanner`类是其中之一。当我们使用`import`关键字导入一个类时，我们可以稍后在没有完整包名称的情况下引用该类。否则，我们必须使用标准名称。 `import`允许快捷引用类。这与某些其他语言不同。例如在 Python 中，`import`关键字将对象导入脚本的名称空间。在 Java 中，`import`关键字仅通过允许引用类型而不指定全名来保存类型。 ```java System.out.print("Write your name:"); ``` 我们向用户打印一条消息。我们使用`print()`方法不会开始新行。然后，用户在消息旁边键入他的响应。 ```java Scanner sc = new Scanner(System.in); ``` 将创建`Scanner`类的新实例。使用`new`关键字创建新对象。对象的构造器使用`new`关键字。我们将一个参数添加到`Scanner`对象的构造器中。它是标准输入流。这样我们就可以从终端上阅读了。 `Scanner`是一个简单的文本扫描器，可以解析原始类型和字符串。 ```java String name = sc.nextLine(); ``` 对象具有执行某些任务的方法。 `nextLine()`方法从终端读取下一行。它以`String`数据类型返回结果。返回的值存储在我们声明为`String`类型的名称变量中。 ```java System.out.println("Hello " + name); ``` 我们将消息打印到终端。该消息由两部分组成。 `"Hello"`字符串和名称变量。我们使用`+`运算符将这两个值连接为一个字符串。该运算符可以连接两个或多个字符串。 ```java $ java ReadLine.java Write your name:Jan Bodnar Hello Jan Bodnar ``` 这是第二个程序的示例执行。 ## Java 命令行参数 Java 程序可以接收命令行参数。当我们运行程序时，它们会遵循程序的名称。 `com/zetcode/CommandLineArgs.java` ```java package com.zetcode; public class CommandLineArgs { public static void main(String[] args) { for (String arg : args) { System.out.println(arg); } } } ``` 命令行参数可以传递给`main()`方法。 ```java public static void main(String[] args) ``` `main()`方法接收命令行参数的字符串数组。数组是数据的集合。数组由类型声明，后跟一对方括号`[]`。因此`String[] args`构造声明了一个字符串数组。 `args`是`main()`方法的参数。然后该方法可以使用传递给它的参数。 ```java for (String arg : args) { System.out.println(arg); } ``` 我们使用`for`循环遍历这些参数的数组，并将它们打印到控制台。 `for`循环由循环组成。在这种情况下，循环数等于数组中的参数数。在每个循环中，新元素将从`args`数组传递到`arg`变量。传递数组的所有元素后，循环结束。 `for`语句的主体由大括号`{}`包围。在此主体中，我们放置了要在每个循环中执行的语句。在我们的例子中，我们仅将`arg`变量的值打印到终端。循环和数组将在后面更详细地描述。 ```java $ java CommandLineArgs.java 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 ``` 我们提供四个数字作为命令行参数，这些数字将打印到控制台。当从命令行启动程序时，我们在程序名称后立即指定参数。在诸如 IntelliJ IDEA 的集成开发环境（IDE）中，我们在对话框中指定这些参数。在 IntelliJ IDEA 中，我们选择“编辑配置”，然后将值添加到“程序参数”选项中。 ## Java 变量变量是存储数据的地方。变量具有名称和数据类型。数据类型确定可以为变量分配哪些值。整数，字符串，布尔值等。在程序运行过程中，变量可以获得相同数据类型的各种值。在对变量进行任何引用之前，总是将 Java 中的变量初始化为其类型的默认值。 `com/zetcode/Variables.java` ```java package com.zetcode; public class Variables { public static void main(String[] args) { String city = "New York"; String name = "Paul"; int age = 34; String nationality = "American"; System.out.println(city); System.out.println(name); System.out.println(age); System.out.println(nationality); city = "London"; System.out.println(city); } } ``` 在上面的示例中，我们使用四个变量。其中三个变量是字符串。 `age`变量是整数。 `int`关键字用于声明整数变量。 ```java String city = "New York"; ``` 我们声明一个字符串类型的`city`变量，并将其初始化为`"New York"`值。 ```java String name = "Paul"; int age = 34; ``` 我们声明并初始化两个变量。我们可以将两个语句放在一行中。由于每个语句都以分号结尾，因此 Java 编译器知道一行中有两个语句。但是出于可读性原因，每个语句应放在单独的行上。 ```java System.out.println(city); System.out.println(name); System.out.println(age); System.out.println(nationality); ``` 我们将变量的值打印到终端。 ```java city = "London"; System.out.println(city); ``` 我们为城市变量分配一个新值，然后打印。 ```java $ java Variables.java New York Paul 34 American London ``` 这是示例的输出。 ## `var`关键字由于 Java 10 用于带有初始化器的局部变量，因此我们可以使用`var`关键字代替数据类型。数据类型将从声明的右侧推断出来。 `com/zetcode/VarKeyword.java` ```java package com.zetcode; public class VarKeyword { public static void main(String[] args) { var name = "John Doe"; var age = 34; System.out.println(name + " is " + age + " years old"); } } ``` 在示例中，我们将`var`关键字用于两个变量。 ```java var name = "John Doe"; var age = 34; ``` 我们有一个字符串变量和一个整数变量。编译器从声明的右侧推断出数据类型。为了使推断起作用，必须初始化变量。 ## Java 常量与变量不同，常量不能更改其初始值。一旦初始化，便无法修改。使用`final`关键字创建常量。 `com/zetcode/Constants.java` ```java package com.zetcode; public class Constants { public static void main(String[] args) { final int WIDTH = 100; final int HEIGHT = 150; int var = 40; var = 50; //WIDTH = 110; } } ``` 在此示例中，我们声明两个常量和一个变量。 ```java final int WIDTH = 100; final int HEIGHT = 150; ``` 我们使用`final`关键字通知编译器我们声明了一个常量。按照惯例，用大写字母写常量。 ```java int var = 40; var = 50; ``` 我们声明并初始化一个变量。稍后，我们为变量分配一个新值。是合法的 ```java // WIDTH = 110; ``` 无法为常数分配新值。如果我们取消注释此行，则会出现编译错误：“不可编译的源代码-无法将值分配给最终变量`WIDTH`”。 ## Java 字符串格式从变量构建字符串是编程中非常常见的任务。 Java 语言具有`String.format()`方法来格式化字符串。一些动态语言（如 Perl，PHP 或 Ruby）支持变量插值。变量插值正在用字符串字面值中的值替换变量。 Java 语言不允许这样做。它具有字符串格式。 `com/zetcode/StringFormatting.java` ```java package com.zetcode; public class StringFormatting { public static void main(String[] args) { int age = 34; String name = "William"; String output = String.format("%s is %d years old.", name, age); System.out.println(output); } } ``` 在 Java 中，字符串是不可变的。我们无法修改现有字符串。我们必须从现有字符串和其他类型创建一个新字符串。在代码示例中，我们创建一个新字符串。我们还使用来自两个变量的值。 ```java int age = 34; String name = "William"; ``` 这里我们有两个变量，一个整数和一个字符串。 ```java String output = String.format("%s is %d years old.", name, age); ``` 我们使用内置`String`类的`format()`方法。 `%s`和`%d`是控制字符，稍后进行求值。 `%s`接受字符串值，`%d`整数值。 ```java $ java StringFormatting.java William is 34 years old. ``` This is the output of the example. 本章介绍了 Java 语言的一些基础知识。