Java 基礎 · ZetCode 中文系列教程

# Java 基礎原文：http://zetcode.com/lang/java/basics/ 在 Java 教程的這一部分中，我們涵蓋了 Java 語言的一些基本編程概念。我們從一些簡單的程序開始。我們處理變量，常量和基本數據類型。我們在控制臺上進行讀寫，還提到了字符串格式。 ## Java 簡單示例我們從一個非常簡單的代碼示例開始。以下代碼放置在`Simple.java`文件中。這里的命名很重要。 Java 程序的公共類必須與文件名匹配。 `com/zetcode/Simple.java` ```java package com.zetcode; public class Simple { public static void main(String[] args) { System.out.println("This is Java"); } } ``` 從一開始就嚴格組織 Java 代碼。 Java 代碼文件可以具有一個或多個類，其中只有一個可以聲明為公共。 ```java package com.zetcode; ``` 包用于將 Java 類組織成組，這些組通常共享相似的功能。包類似于其他編程語言中的名稱空間和模塊。對于簡單的代碼示例，可以省略包聲明。這將創建一個所謂的默認包。但是，在本教程中，我們將為所有示例使用一個包。另一個重要的事情是目錄結構必須反映包名稱。在我們的情況下，帶有包`com.zetcode`的源文件`Simple.java`必須放置在名為`com/zetcode/`的目錄中。 `package`語句必須在源文件的第一行。 ```java public class Simple { ... } ``` 類是 Java 程序的基本構建塊。通過`public`關鍵字，可以不受限制地訪問此類。上面的代碼是一個類定義。該定義的主體以左大括號`{`開頭，以右大括號`}`結尾。在源文件中只能聲明一個類`public`。另請注意類的名稱。其名稱必須與文件名匹配。源文件稱為`Simple.java`，類名為`Simple`。按照慣例，類名以大寫字母開頭。 ```java public static void main(String[] args) { ... } ``` `main()`是一種方法。方法是為執行特定工作而創建的一段代碼。我們沒有將所有代碼放在一個地方，而是將其分為稱為方法的部分。這為我們的應用帶來了模塊化。每個方法都有一個放置語句的主體。方法的主體用大括號括起來。 `main()`方法的特定工作是啟動應用。它是每個控制臺 Java 程序的入口點。該方法聲明為`static`。無需創建 Java 類的實例即可調用此靜態方法。首先，我們需要啟動應用，然后我們可以創建類的實例。 `void`關鍵字指出該方法未返回值。最后，`public`關鍵字使`main()`方法不受限制地可用于外部世界。這些主題將在后面更詳細地說明。 ```java System.out.println("This is Java"); ``` 在`main()`方法中，我們發表了一條聲明。該語句將`"This is Java"`（這是字符串字面值）打印到控制臺。每個語句必須以分號`;`字符結尾。該語句是一個方法調用。我們稱為`System`類的`println()`方法。該類表示控制臺應用的標準輸入，輸出和錯誤流。我們指定`println()`方法的標準名稱。 ```java $ java Simple.java This is Java ``` 我們使用`java`工具執行該程序。 > **注意**：我們使用`java`工具執行（單個）源文件。 Java 11 中添加了此功能。 ## Java 控制臺讀取值第二個示例將顯示如何從控制臺讀取值。 `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); } } ``` 終端窗口上會顯示一個提示。用戶將其姓名寫在終端上，然后讀取該值并將其打印回終端。 ```java import java.util.Scanner; ``` Java 標準庫具有供程序員使用的大量類。它們被組織在包中。 `Scanner`類是其中之一。當我們使用`import`關鍵字導入一個類時，我們可以稍后在沒有完整包名稱的情況下引用該類。否則，我們必須使用標準名稱。 `import`允許快捷引用類。這與某些其他語言不同。例如在 Python 中，`import`關鍵字將對象導入腳本的名稱空間。在 Java 中，`import`關鍵字僅通過允許引用類型而不指定全名來保存類型。 ```java System.out.print("Write your name:"); ``` 我們向用戶打印一條消息。我們使用`print()`方法不會開始新行。然后，用戶在消息旁邊鍵入他的響應。 ```java Scanner sc = new Scanner(System.in); ``` 將創建`Scanner`類的新實例。使用`new`關鍵字創建新對象。對象的構造器使用`new`關鍵字。我們將一個參數添加到`Scanner`對象的構造器中。它是標準輸入流。這樣我們就可以從終端上閱讀了。 `Scanner`是一個簡單的文本掃描器，可以解析原始類型和字符串。 ```java String name = sc.nextLine(); ``` 對象具有執行某些任務的方法。 `nextLine()`方法從終端讀取下一行。它以`String`數據類型返回結果。返回的值存儲在我們聲明為`String`類型的名稱變量中。 ```java System.out.println("Hello " + name); ``` 我們將消息打印到終端。該消息由兩部分組成。 `"Hello"`字符串和名稱變量。我們使用`+`運算符將這兩個值連接為一個字符串。該運算符可以連接兩個或多個字符串。 ```java $ java ReadLine.java Write your name:Jan Bodnar Hello Jan Bodnar ``` 這是第二個程序的示例執行。 ## Java 命令行參數 Java 程序可以接收命令行參數。當我們運行程序時，它們會遵循程序的名稱。 `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); } } } ``` 命令行參數可以傳遞給`main()`方法。 ```java public static void main(String[] args) ``` `main()`方法接收命令行參數的字符串數組。數組是數據的集合。數組由類型聲明，后跟一對方括號`[]`。因此`String[] args`構造聲明了一個字符串數組。 `args`是`main()`方法的參數。然后該方法可以使用傳遞給它的參數。 ```java for (String arg : args) { System.out.println(arg); } ``` 我們使用`for`循環遍歷這些參數的數組，并將它們打印到控制臺。 `for`循環由循環組成。在這種情況下，循環數等于數組中的參數數。在每個循環中，新元素將從`args`數組傳遞到`arg`變量。傳遞數組的所有元素后，循環結束。 `for`語句的主體由大括號`{}`包圍。在此主體中，我們放置了要在每個循環中執行的語句。在我們的例子中，我們僅將`arg`變量的值打印到終端。循環和數組將在后面更詳細地描述。 ```java $ java CommandLineArgs.java 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 ``` 我們提供四個數字作為命令行參數，這些數字將打印到控制臺。當從命令行啟動程序時，我們在程序名稱后立即指定參數。在諸如 IntelliJ IDEA 的集成開發環境（IDE）中，我們在對話框中指定這些參數。在 IntelliJ IDEA 中，我們選擇“編輯配置”，然后將值添加到“程序參數”選項中。 ## Java 變量變量是存儲數據的地方。變量具有名稱和數據類型。數據類型確定可以為變量分配哪些值。整數，字符串，布爾值等。在程序運行過程中，變量可以獲得相同數據類型的各種值。在對變量進行任何引用之前，總是將 Java 中的變量初始化為其類型的默認值。 `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，我們使用四個變量。其中三個變量是字符串。 `age`變量是整數。 `int`關鍵字用于聲明整數變量。 ```java String city = "New York"; ``` 我們聲明一個字符串類型的`city`變量，并將其初始化為`"New York"`值。 ```java String name = "Paul"; int age = 34; ``` 我們聲明并初始化兩個變量。我們可以將兩個語句放在一行中。由于每個語句都以分號結尾，因此 Java 編譯器知道一行中有兩個語句。但是出于可讀性原因，每個語句應放在單獨的行上。 ```java System.out.println(city); System.out.println(name); System.out.println(age); System.out.println(nationality); ``` 我們將變量的值打印到終端。 ```java city = "London"; System.out.println(city); ``` 我們為城市變量分配一個新值，然后打印。 ```java $ java Variables.java New York Paul 34 American London ``` 這是示例的輸出。 ## `var`關鍵字由于 Java 10 用于帶有初始化器的局部變量，因此我們可以使用`var`關鍵字代替數據類型。數據類型將從聲明的右側推斷出來。 `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，我們將`var`關鍵字用于兩個變量。 ```java var name = "John Doe"; var age = 34; ``` 我們有一個字符串變量和一個整數變量。編譯器從聲明的右側推斷出數據類型。為了使推斷起作用，必須初始化變量。 ## Java 常量與變量不同，常量不能更改其初始值。一旦初始化，便無法修改。使用`final`關鍵字創建常量。 `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，我們聲明兩個常量和一個變量。 ```java final int WIDTH = 100; final int HEIGHT = 150; ``` 我們使用`final`關鍵字通知編譯器我們聲明了一個常量。按照慣例，用大寫字母寫常量。 ```java int var = 40; var = 50; ``` 我們聲明并初始化一個變量。稍后，我們為變量分配一個新值。是合法的 ```java // WIDTH = 110; ``` 無法為常數分配新值。如果我們取消注釋此行，則會出現編譯錯誤：“不可編譯的源代碼-無法將值分配給最終變量`WIDTH`”。 ## Java 字符串格式從變量構建字符串是編程中非常常見的任務。 Java 語言具有`String.format()`方法來格式化字符串。一些動態語言（如 Perl，PHP 或 Ruby）支持變量插值。變量插值正在用字符串字面值中的值替換變量。 Java 語言不允許這樣做。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，字符串是不可變的。我們無法修改現有字符串。我們必須從現有字符串和其他類型創建一個新字符串。在代碼示例中，我們創建一個新字符串。我們還使用來自兩個變量的值。 ```java int age = 34; String name = "William"; ``` 這里我們有兩個變量，一個整數和一個字符串。 ```java String output = String.format("%s is %d years old.", name, age); ``` 我們使用內置`String`類的`format()`方法。 `%s`和`%d`是控制字符，稍后進行求值。 `%s`接受字符串值，`%d`整數值。 ```java $ java StringFormatting.java William is 34 years old. ``` This is the output of the example. 本章介紹了 Java 語言的一些基礎知識。