Java入門基礎學習，成為一個Java程式設計師的必備知識

引言

眾所周知，Java是一種物件導向的程式語言。您可以在Windows作業系統上編寫Java原始碼，而在Linux作業系統上執行編譯後的位元組碼，而無需修改原始碼。

資料型別

Java 有 2 種資料型別，一種是基本資料型別，一種是引用型別。

基本資料型別用於儲存簡單型別的資料，比如說，int、long、byte、short 用於儲存整數，float、double 用於儲存浮點數，char 用於儲存字元，boolean 用於儲存布林值。

不同的基本資料型別，有不同的預設值和大小，來個表格感受下。

資料型別	預設值	大小
boolean	false	1位元
char	'\u0000'	2位元
byte	0	1位元
short	0	2位元
int	0	4位元
long	0L	8位元
float	0.0f	4位元組
double	0.0	8位元組

引用型別用於儲存物件（null 表示沒有值的物件）的引用，String 是引用型別的最佳代表，比如說

String program= "程式零世界" 。

宣告變數

要宣告一個變數，必須指定它的名字和型別，來看一個簡單的示例：

int age;
String name;

count 和 name 在宣告後會得到一個預設值，按照它們的資料型別——不能是區域性變數（否則 Java 編譯器會在你使用變數的時候提醒要先賦值），必須是類成員變數。

public class SyntaxLocalVariable {
    int age;
    String name;

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

也可以在宣告一個變數後使用“=”操作符進行賦值，就像下面這樣：

int age = 19;
String name = "程式零世界";

我們定義了 2 個變數，int 型別的 age 和 String 型別的 name，age 賦值 19，name 賦值為“程式零世界”。

每行程式碼後面都跟了一個“;”，表示當前語句結束了。

在 Java 中，變數最好遵守命名約定，這樣能提高程式碼的可閱讀性。

• 以字母、下劃線（_）或者美元符號（$）開頭
• 不能使用 Java 的保留字，比如說 int 不能作為變數名

陣列

陣列在 Java 中佔據著重要的位置，它是很多集合類的底層實現。陣列屬於引用型別，它用來儲存一系列指定型別的資料。

宣告陣列的一般語法如下所示：

type[] identiier = new type[length];

type 可以是任意的基本資料型別或者引用型別。來看下面這個例子：

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]);
    }
}

陣列的索引從 0 開始，第一個元素的索引為 0，第二個元素的索引為 1。為什麼要這樣設計？感興趣的話，你可以去探究一下。

通過變數名[索引]的方式可以訪問陣列指定索引處的元素，賦值或者取值是一樣的。

關鍵字

關鍵字屬於保留字，在 Java 中具有特殊的含義，比如說 public、final、static、new 等等，它們不能用來作為變數名。為了便於你作為參照，我列舉了 48 個常用的關鍵字，你可以瞅一瞅。

1. abstract：abstract 關鍵字用於宣告抽象類——可以有抽象和非抽象方法。
2. boolean：boolean 關鍵字用於將變數宣告為布林值型別，它只有 true 和 false 兩個值。
3. break：break 關鍵字用於中斷迴圈或 switch 語句。
4. byte：byte 關鍵字用於宣告一個可以容納 8 個位元的變數。
5. case：case 關鍵字用於在 switch 語句中標記條件的值。
6. catch：catch 關鍵字用於捕獲 try 語句中的異常。
7. char：char 關鍵字用於宣告一個可以容納無符號 16 位位元的 Unicode 字元的變數。
8. class：class 關鍵字用於宣告一個類。
9. continue：continue 關鍵字用於繼續下一個迴圈。它可以在指定條件下跳過其餘程式碼。
10. default：default 關鍵字用於指定 switch 語句中除去 case 條件之外的預設程式碼塊。
11. do：do 關鍵字通常和 while 關鍵字配合使用，do 後緊跟迴圈體。
12. double：double 關鍵字用於宣告一個可以容納 64 位浮點數的變數。
13. else：else 關鍵字用於指示 if 語句中的備用分支。
14. enum：enum（列舉）關鍵字用於定義一組固定的常量。
15. extends：extends 關鍵字用於指示一個類是從另一個類或介面繼承的。
16. final：final 關鍵字用於指示該變數是不可更改的。
17. finally：finally 關鍵字和 try-catch 配合使用，表示無論是否處理異常，總是執行 finally 塊中的程式碼。
18. float：float 關鍵字用於宣告一個可以容納 32 位浮點數的變數。
19. for：for 關鍵字用於啟動一個 for 迴圈，如果迴圈次數是固定的，建議使用 for 迴圈。
20. if：if 關鍵字用於指定條件，如果條件為真，則執行對應程式碼。
21. implements：implements 關鍵字用於實現介面。
22. import：import 關鍵字用於匯入對應的類或者介面。
23. instanceof：instanceof 關鍵字用於判斷物件是否屬於某個型別（class）。
24. int：int 關鍵字用於宣告一個可以容納 32 位帶符號的整數變數。
25. interface：interface 關鍵字用於宣告介面——只能具有抽象方法。
26. long：long 關鍵字用於宣告一個可以容納 64 位整數的變數。
27. native：native 關鍵字用於指定一個方法是通過呼叫本機介面（非 Java）實現的。
28. new：new 關鍵字用於建立一個新的物件。
29. null：如果一個變數是空的（什麼引用也沒有指向），就可以將它賦值為 null。
30. package：package 關鍵字用於宣告類所在的包。
31. private：private 關鍵字是一個訪問修飾符，表示方法或變數只對當前類可見。
32. protected：protected 關鍵字也是一個訪問修飾符，表示方法或變數對同一包內的類和所有子類可見。
33. public：public 關鍵字是另外一個訪問修飾符，除了可以宣告方法和變數（所有類可見），還可以宣告類。 main() 方法必須宣告為 public。
34. return：return 關鍵字用於在程式碼執行完成後返回（一個值）。
35. short：short 關鍵字用於宣告一個可以容納 16 位整數的變數。
36. static：static 關鍵字表示該變數或方法是靜態變數或靜態方法。
37. strictfp：strictfp 關鍵字並不常見，通常用於修飾一個方法，確保方法體內的浮點數運算在每個平臺上執行的結果相同。
38. super：super 關鍵字可用於呼叫父類的方法或者變數。
39. switch：switch 關鍵字通常用於三個（以上）的條件判斷。
40. synchronized：synchronized 關鍵字用於指定多執行緒程式碼中的同步方法、變數或者程式碼塊。
41. this：this 關鍵字可用於在方法或建構函式中引用當前物件。
42. throw：throw 關鍵字主動丟擲異常。
43. throws：throws 關鍵字用於宣告異常。
44. transient：transient 關鍵字在序列化的使用用到，它修飾的欄位不會被序列化。
45. try：try 關鍵字用於包裹要捕獲異常的程式碼塊。
46. void：void 關鍵字用於指定方法沒有返回值。
47. volatile：volatile 關鍵字保證了不同執行緒對它修飾的變數進行操作時的可見性，即一個執行緒修改了某個變數的值，這新值對其他執行緒來說是立即可見的。
48. while：如果迴圈次數不固定，建議使用 while 迴圈。

操作符

除去“=”賦值操作符，Java 中還有很多其他作用的操作符，我們來大致看一下。

①、算術運算子

• +（加號）
• –（減號）
• *（乘號）
• /（除號）
• ％（取餘）

來看一個例子：

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  
    }
}

“+”號比較特殊，還可以用於字串拼接，來看一個例子：

String result = "程式零世界" + "滿滿乾貨的GZH";

②、邏輯運算子

邏輯運算子通常用於布林表示式，常見的有：

• &&（AND）多個條件中只要有一個為 false 結果就為 false
• ||（OR）多個條件只要有一個為 true 結果就為 true
• !（NOT）條件如果為 true，加上“!”就為 false，否則，反之。

來看一個例子：

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、比較運算子

• < (小於)
• <= (小於或者等於)
• "> "(大於)
• " >=" (大於或者等於)
• == (相等)
• != (不等)

程式結構

Java 中最小的程式單元叫做類，一個類可以有一個或者多個欄位（也叫作成員變數），還可以有一個或者多個方法，甚至還可以有一些內部類。
如果一個類想要執行，就必須有一個 main 方法——程式執行的入口，就好像人的嘴一樣，嗯，可以這麼牽強的理解一下。

public class StructureProgram {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("沒有成員變數，只有一個 main 方法");
    }
}

• 類名叫做 StructureProgram，在它裡面，只有一個 main 方法。
• {} 之間的程式碼稱之為程式碼塊。
• 以上原始碼將會儲存在一個字尾名為 java 的檔案中。

編譯然後執行程式碼

通常，一些教程在介紹這塊內容的時候，建議你通過命令列中先執行 javac 命令將原始碼編譯成位元組碼檔案，然後再執行 java 命令指定程式碼。

但我不希望這個糟糕的局面再繼續下去了——新手安裝配置 JDK 真的蠻需要勇氣和耐心的，稍有不慎，沒入門就先放棄了。況且，在命令列中編譯原始碼會遇到很多莫名其妙的錯誤，這對新手是極其致命的——如果你再遇到這種老式的教程，可以吐口水了。

好的方法，就是去下載 IntelliJ IDEA，簡稱 IDEA，它被業界公認為最好的 Java 整合開發工具，尤其在智慧程式碼助手、程式碼自動提示、程式碼重構、程式碼版本管理(Git、SVN、Maven)、單元測試、程式碼分析等方面有著亮眼的發揮。IDEA 產於捷克（位於東歐），開發人員以嚴謹著稱。IDEA 分為社群版和付費版兩個版本，新手直接下載社群版就足夠用了。

安裝成功後，可以開始敲程式碼了，然後直接右鍵執行（連儲存都省了），結果會在 Run 皮膚中顯示，如下圖所示。

想檢視反編譯後的位元組碼的話，可以在 src 的同級目錄 target/classes 的包路徑下找到一個 StructureProgram.class 的檔案（如果找不到的話，在目錄上右鍵選擇「Reload from Disk」）。

可以雙擊開啟它。

//
// 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("沒有成員變數，只有一個 main 方法");
    }
}

IDEA 預設會用 Fernflower 將 class 位元組碼反編譯為我們可以看得懂的 Java 程式碼。實際上，class 位元組碼（請安裝 show bytecode 外掛）長下面這個樣子：

// 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
}

新手看起來還是有些懵逼的，建議過過眼癮就行了

最後

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學任何一門程式語言，在我看來，方法都是一樣的，那就是不停地去實踐，別覺得淺顯易懂就不肯動手去嘗試——你的左手和右手就是你最好的老師。