Java基礎之從HelloWorld到面向對象

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1、 “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!”:

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：

  • 類(class)：上面程序定義瞭一個類HelloWorld，該類的名字與.java文件的名字相同。
  • 方法(method)：類的內部定義瞭該類的一個方法main。
  • 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：

  • Java中的語句要以;結尾 (與C/C++相同)。
  • 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

2、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:

$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。

$java HelloWorld

3、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：

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:

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//引領註釋。

4、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:

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:

int[] a = new int[100];

這裡創建瞭可以容納100個整數的數組。相應的內存分配也完成瞭。

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。

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。

5、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:

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。

5.1 數學表達式

數學運算，結果為一個數值

1 + 2                  加法

4 – 3.4                減法

7 * 1.5                乘法

3.5 / 7                除法

7 % 2                  求餘數 

5.2關系表達式

判斷表達式是否成立。即一個boolean值，真假

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

5.3 佈林表達式

兩個boolean值的與、或、非的邏輯關系

true && false          and

(3 > 1) || (2 == 1)    or

!true                  not

5.4 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

&                      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:

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

6、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。

6.1 選擇 (if)

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。

6.2 循環 (while)

while (condition) {

    statements;

}

6.3 循環 (do… while)

do {

    statements;

} while(condition);  // 註意結尾的;

6.4 循環 (for)

for (initial; condition; update) {

    statements;

}

6.5 跳過或跳出循環

在循環中，可以使用

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

6.6 選擇 (switch)

switch(expression) {

    case 1:

        statements;

        break;

    case 2:

        statements;

        break;

    ...

    default:

        statements;

        break;

}

7、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：

  • 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)。
  • 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。
  • 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。
  • 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)。

定義類的語法:

class ClassName

{

    member1;

    member2;

    ...

}

我們定義一個human類:

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()。

  • 數據成員height是整數類型，可以用於存儲一個整數。
  • 方法代表瞭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:

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聲明瞭aPerson對象屬於Human類，即說明瞭對象的類型。

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。

8、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。

到此這篇關於Java基礎之從HelloWorld到面向對象的文章就介紹到這瞭,更多相關Java HelloWorld到面向對象內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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