Java入门基础学习，成为一个Java程序员的必备知识

引言

众所周知，Java是一种面向对象的编程语言。您可以在Windows操作系统上编写Java源代码，而在Linux操作系统上运行编译后的字节码，而无需修改源代码。

数据类型

Java 有 2 种数据类型，一种是基本数据类型，一种是引用类型。

基本数据类型用于存储简单类型的数据，比如说，int、long、byte、short 用于存储整数，float、double 用于存储浮点数，char 用于存储字符，boolean 用于存储布尔值。

不同的基本数据类型，有不同的默认值和大小，来个表格感受下。

数据类型 默认值 大小
boolean false 1比特
char '\u0000' 2比特
byte 0 1比特
short 0 2比特
int 0 4比特
long 0L 8比特
float 0.0f 4字节
double 0.0 8字节

引用类型用于存储对象（null 表示没有值的对象）的引用，String 是引用类型的最佳代表，比如说

String program= "程序零世界" 。

声明变量

要声明一个变量，必须指定它的名字和类型，来看一个简单的示例：

int age;
String name;

count 和 name 在声明后会得到一个默认值，按照它们的数据类型——不能是局部变量（否则 Java 编译器会在你使用变量的时候提醒要先赋值），必须是类成员变量。

public class SyntaxLocalVariable {
    int age;
    String name;

    public static void main(String[] args) {
        SyntaxLocalVariable syntax = new SyntaxLocalVariable();
        System.out.println(syntax.age); // 输出 0
        System.out.println(syntax.name);  // 输出 null
    }
}

也可以在声明一个变量后使用“=”操作符进行赋值，就像下面这样：

int age = 19;
String name = "程序零世界";

我们定义了 2 个变量，int 类型的 age 和 String 类型的 name，age 赋值 19，name 赋值为“程序零世界”。

每行代码后面都跟了一个“;”，表示当前语句结束了。

在 Java 中，变量最好遵守命名约定，这样能提高代码的可阅读性。

  • 以字母、下划线（_）或者美元符号（$）开头
  • 不能使用 Java 的保留字，比如说 int 不能作为变量名
数组

数组在 Java 中占据着重要的位置，它是很多集合类的底层实现。数组属于引用类型，它用来存储一系列指定类型的数据。

声明数组的一般语法如下所示：

type[] identiier = new type[length];

type 可以是任意的基本数据类型或者引用类型。来看下面这个例子：

public class ArraysDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int [] nums = new int[10];
        nums[0] = 18;
        nums[1] = 19;
        System.out.println(nums[0]);
    }
}

数组的索引从 0 开始，第一个元素的索引为 0，第二个元素的索引为 1。为什么要这样设计？感兴趣的话，你可以去探究一下。

通过变量名[索引]的方式可以访问数组指定索引处的元素，赋值或者取值是一样的。

关键字

关键字属于保留字，在 Java 中具有特殊的含义，比如说 public、final、static、new 等等，它们不能用来作为变量名。为了便于你作为参照，我列举了 48 个常用的关键字，你可以瞅一瞅。

  1. abstract：abstract 关键字用于声明抽象类——可以有抽象和非抽象方法。
  2. boolean：boolean 关键字用于将变量声明为布尔值类型，它只有 true 和 false 两个值。
  3. break：break 关键字用于中断循环或 switch 语句。
  4. byte：byte 关键字用于声明一个可以容纳 8 个比特的变量。
  5. case：case 关键字用于在 switch 语句中标记条件的值。
  6. catch：catch 关键字用于捕获 try 语句中的异常。
  7. char：char 关键字用于声明一个可以容纳无符号 16 位比特的 Unicode 字符的变量。
  8. class：class 关键字用于声明一个类。
  9. continue：continue 关键字用于继续下一个循环。它可以在指定条件下跳过其余代码。
  10. default：default 关键字用于指定 switch 语句中除去 case 条件之外的默认代码块。
  11. do：do 关键字通常和 while 关键字配合使用，do 后紧跟循环体。
  12. double：double 关键字用于声明一个可以容纳 64 位浮点数的变量。
  13. else：else 关键字用于指示 if 语句中的备用分支。
  14. enum：enum（枚举）关键字用于定义一组固定的常量。
  15. extends：extends 关键字用于指示一个类是从另一个类或接口继承的。
  16. final：final 关键字用于指示该变量是不可更改的。
  17. finally：finally 关键字和 try-catch 配合使用，表示无论是否处理异常，总是执行 finally 块中的代码。
  18. float：float 关键字用于声明一个可以容纳 32 位浮点数的变量。
  19. for：for 关键字用于启动一个 for 循环，如果循环次数是固定的，建议使用 for 循环。
  20. if：if 关键字用于指定条件，如果条件为真，则执行对应代码。
  21. implements：implements 关键字用于实现接口。
  22. import：import 关键字用于导入对应的类或者接口。
  23. instanceof：instanceof 关键字用于判断对象是否属于某个类型（class）。
  24. int：int 关键字用于声明一个可以容纳 32 位带符号的整数变量。
  25. interface：interface 关键字用于声明接口——只能具有抽象方法。
  26. long：long 关键字用于声明一个可以容纳 64 位整数的变量。
  27. native：native 关键字用于指定一个方法是通过调用本机接口（非 Java）实现的。
  28. new：new 关键字用于创建一个新的对象。
  29. null：如果一个变量是空的（什么引用也没有指向），就可以将它赋值为 null。
  30. package：package 关键字用于声明类所在的包。
  31. private：private 关键字是一个访问修饰符，表示方法或变量只对当前类可见。
  32. protected：protected 关键字也是一个访问修饰符，表示方法或变量对同一包内的类和所有子类可见。
  33. public：public 关键字是另外一个访问修饰符，除了可以声明方法和变量（所有类可见），还可以声明类。 main() 方法必须声明为 public。
  34. return：return 关键字用于在代码执行完成后返回（一个值）。
  35. short：short 关键字用于声明一个可以容纳 16 位整数的变量。
  36. static：static 关键字表示该变量或方法是静态变量或静态方法。
  37. strictfp：strictfp 关键字并不常见，通常用于修饰一个方法，确保方法体内的浮点数运算在每个平台上执行的结果相同。
  38. super：super 关键字可用于调用父类的方法或者变量。
  39. switch：switch 关键字通常用于三个（以上）的条件判断。
  40. synchronized：synchronized 关键字用于指定多线程代码中的同步方法、变量或者代码块。
  41. this：this 关键字可用于在方法或构造函数中引用当前对象。
  42. throw：throw 关键字主动抛出异常。
  43. throws：throws 关键字用于声明异常。
  44. transient：transient 关键字在序列化的使用用到，它修饰的字段不会被序列化。
  45. try：try 关键字用于包裹要捕获异常的代码块。
  46. void：void 关键字用于指定方法没有返回值。
  47. volatile：volatile 关键字保证了不同线程对它修饰的变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。
  48. while：如果循环次数不固定，建议使用 while 循环。
操作符

除去“=”赋值操作符，Java 中还有很多其他作用的操作符，我们来大致看一下。

①、算术运算符

  • +（加号）
  • –（减号）
  • *（乘号）
  • /（除号）
  • ％（取余）

来看一个例子：

public class ArithmeticOperator {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 5;
        
        System.out.println(a + b);//15  
        System.out.println(a - b);//5  
        System.out.println(a * b);//50  
        System.out.println(a / b);//2  
        System.out.println(a % b);//0  
    }
}

“+”号比较特殊，还可以用于字符串拼接，来看一个例子：

String result = "程序零世界" + "满满干货的GZH";

②、逻辑运算符

逻辑运算符通常用于布尔表达式，常见的有：

  • &&（AND）多个条件中只要有一个为 false 结果就为 false
  • ||（OR）多个条件只要有一个为 true 结果就为 true
  • !（NOT）条件如果为 true，加上“!”就为 false，否则，反之。

来看一个例子：

public class LogicalOperator {
    public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        int b=5;
        int c=20;
        System.out.println(a<b&&a<c);//false
        System.out.println(a>b||a<c);//true
        System.out.println(!(a<b)); // true
    }
}

③、比较运算符

  • < (小于)
  • <= (小于或者等于)
  • "> "(大于)
  • " >=" (大于或者等于)
  • == (相等)
  • != (不等)

程序结构

Java 中最小的程序单元叫做类，一个类可以有一个或者多个字段（也叫作成员变量），还可以有一个或者多个方法，甚至还可以有一些内部类。
如果一个类想要执行，就必须有一个 main 方法——程序运行的入口，就好像人的嘴一样，嗯，可以这么牵强的理解一下。

public class StructureProgram {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("没有成员变量，只有一个 main 方法");
    }
}
  • 类名叫做 StructureProgram，在它里面，只有一个 main 方法。
  • {} 之间的代码称之为代码块。
  • 以上源代码将会保存在一个后缀名为 java 的文件中。

编译然后执行代码

通常，一些教程在介绍这块内容的时候，建议你通过命令行中先执行 javac 命令将源代码编译成字节码文件，然后再执行 java 命令指定代码。

但我不希望这个糟糕的局面再继续下去了——新手安装配置 JDK 真的蛮需要勇气和耐心的，稍有不慎，没入门就先放弃了。况且，在命令行中编译源代码会遇到很多莫名其妙的错误，这对新手是极其致命的——如果你再遇到这种老式的教程，可以吐口水了。

好的方法，就是去下载 IntelliJ IDEA，简称 IDEA，它被业界公认为最好的 Java 集成开发工具，尤其在智能代码助手、代码自动提示、代码重构、代码版本管理(Git、SVN、Maven)、单元测试、代码分析等方面有着亮眼的发挥。IDEA 产于捷克（位于东欧），开发人员以严谨著称。IDEA 分为社区版和付费版两个版本，新手直接下载社区版就足够用了。

安装成功后，可以开始敲代码了，然后直接右键运行（连保存都省了），结果会在 Run 面板中显示，如下图所示。

在这里插入图片描述

想查看反编译后的字节码的话，可以在 src 的同级目录 target/classes 的包路径下找到一个 StructureProgram.class 的文件（如果找不到的话，在目录上右键选择「Reload from Disk」）。

可以双击打开它。

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//

package com.cmower.baeldung.basic;

public class StructureProgram {
    public StructureProgram() {
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("没有成员变量，只有一个 main 方法");
    }
}

IDEA 默认会用 Fernflower 将 class 字节码反编译为我们可以看得懂的 Java 代码。实际上，class 字节码（请安装 show bytecode 插件）长下面这个样子：

// class version 57.65535 (-65479)
// access flags 0x21
public class com/cmower/baeldung/basic/StructureProgram {

  // compiled from: StructureProgram.java

  // access flags 0x1
  public <init>()V
   L0
    LINENUMBER 3 L0
    ALOAD 0
    INVOKESPECIAL java/lang/Object.<init> ()V
    RETURN
   L1
    LOCALVARIABLE this Lcom/cmower/baeldung/basic/StructureProgram; L0 L1 0
    MAXSTACK = 1
    MAXLOCALS = 1

  // access flags 0x9
  public static main([Ljava/lang/String;)V
   L0
    LINENUMBER 5 L0
    GETSTATIC java/lang/System.out : Ljava/io/PrintStream;
    LDC "\u6ca1\u6709\u6210\u5458\u53d8\u91cf\uff0c\u53ea\u6709\u4e00\u4e2a main \u65b9\u6cd5"
    INVOKEVIRTUAL java/io/PrintStream.println (Ljava/lang/String;)V
   L1
    LINENUMBER 6 L1
    RETURN
   L2
    LOCALVARIABLE args [Ljava/lang/String; L0 L2 0
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 1
}

新手看起来还是有些懵逼的，建议过过眼瘾就行了

最后

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学任何一门编程语言，在我看来，方法都是一样的，那就是不停地去实践，别觉得浅显易懂就不肯动手去尝试——你的左手和右手就是你最好的老师。

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