写给小白看的入门级 Java 基本语法,强烈推荐

2020/04/07

之前写的一篇我去阅读量非常不错,但有一句留言深深地刺痛了我:

培训班学习半年,工作半年,我现在都看不懂你这篇文章,甚至看不下去,对于我来说有点深。

从表面上看,这句话有点讽刺我的文章写得不够通俗易懂的意味,但我心胸一直如大海一般开阔,你了解的。所以,我回他,“你还不如把培训费给我,哈哈。”怎么样,你也能体会到我的幽默,以及无情吧?当然了,是时候写一篇文章(也许是一个系列哦)照顾一下顾小白群体的情绪了,帮他们入入门或者回炉再造下。

众所周知,Java 是一门面向对象的编程语言。它最牛逼的地方就在于它是跨平台的,你可以在 Windows 操作系统上编写 Java 源代码,然后在 Linux 操作系统上执行编译后的字节码,而无需对源代码做任何的修改。

01、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字节
byte 0 1字节
short 0 2字节
int 0 4字节
long 0L 8字节
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 cmower = "沉默王二"

02、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 = 18;
String name = "沉默王二";

我们定义了 2 个变量,int 类型的 age 和 String 类型的 name,age 赋值 18,name 赋值为“沉默王二”。

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

03、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。

04、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。

05、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 = "沉默王二" + "一枚有趣的程序员";

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)

06、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。

07、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。

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。

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简单介绍一下。10 年前,当我上大学的时候,专业被调剂到了计算机网络,主要学的是 Java 编程语言,但当时没怎么好好学,每年都要挂科两三门;因此工作后吃了不少亏。但是最近几年,情况发生了很大改变,你应该也能看得到我这种变化。通过坚持不懈地学习,持续不断地输出,我的编程基本功算得上是突飞猛进。

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