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Java教程：从入门到精通

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一、Java简介

Java是一种面向对象的编程语言，由Sun Microsystems公司于1995年推出，Java的设计目标是让程序员能够编写一次代码，然后在不同的平台上运行，即“一次编写，到处运行”，Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。

二、Java环境搭建

要开始学习Java编程，首先需要搭建Java开发环境，主要包括安装JDK（Java Development Kit）和配置环境变量。

1、下载JDK

访问Oracle官网（-jdk14-downloads.html），选择合适的版本进行下载，建议下载最新的LTS版本，因为它会获得更长的支持时间。

2、安装JDK

下载完成后，双击安装包，按照提示进行安装，在安装过程中，可以自定义安装路径，例如C:\Program Files\Java\jdk-14.0.2。

3、配置环境变量

为了方便在命令行中使用Java和Javac命令，需要配置环境变量。

（1）右键点击“计算机”或“此电脑”，选择“属性”。

（2）点击“高级系统设置”。

（3）在“系统属性”窗口中，点击“环境变量”按钮。

（4）在“系统变量”区域，点击“新建”按钮，创建一个名为“JAVA_HOME”的变量，变量值为JDK的安装路径，例如C:\Program Files\Java\jdk-14.0.2。

（5）在“系统变量”区域，找到名为“Path”的变量，点击“编辑”按钮，在弹出的窗口中，点击“新建”按钮，添加%JAVA_HOME%\bin；%JAVA_HOME%\jre\bin，两个路径之间用分号隔开。

（6）点击“确定”按钮，关闭所有窗口。

Java环境搭建完成，可以通过命令行输入“java -version”和“javac -version”来检查是否安装成功。

三、编写第一个Java程序

1、使用文本编辑器（如Notepad++、Sublime Text等）或集成开发环境（如Eclipse、IntelliJ IDEA等）创建一个名为HelloWorld.java的文件。

2、在文件中输入以下代码：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

这段代码定义了一个名为HelloWorld的类，其中包含一个main方法，main方法是Java程序的入口点，程序从这里开始执行，System.out.println()方法用于在控制台输出一行文本。

3、保存文件。

四、编译和运行Java程序

1、打开命令行工具（Windows下为cmd，Mac和Linux下为Terminal）。

2、切换到HelloWorld.java文件所在的目录，如果文件位于D:\JavaProjects\HelloWorld文件夹中，输入以下命令：

cd D:\JavaProjects\HelloWorld

3、使用javac命令编译HelloWorld.java文件：

javac HelloWorld.java

如果编译成功，会在当前目录下生成一个名为HelloWorld.class的文件，这个文件是Java字节码文件，可以被JVM（Java Virtual Machine）解释执行。

4、使用java命令运行编译后的HelloWorld程序：

java HelloWorld

运行成功后，控制台将输出“Hello, World!”，你已经成功编写并运行了第一个Java程序。

五、Java基本语法和数据类型

1、注释：在Java中，有两种注释方式，分别是单行注释和多行注释，单行注释以//开头，多行注释以/*开头，以*/结尾。

// 这是一个单行注释
/* 这是一个多行注释 */

2、数据类型：Java有多种数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型，基本数据类型有8种，分别是byte、short、int、long、float、double、char、boolean，引用数据类型主要包括类、接口和数组。

int a = 10; // 声明一个整数变量a并赋值为10
double b = 3.14; // 声明一个浮点数变量b并赋值为3.14
char c = 'A'; // 声明一个字符变量c并赋值为'A'
boolean d = true; // 声明一个布尔变量d并赋值为true

3、变量命名规则：Java变量名必须以字母、美元符号或下划线开头，后面可以是字母、数字、美元符号或下划线，变量名区分大小写，age、_count、$value等，不能使用Java关键字作为变量名，如int、void等，int age是错误的，应避免使用单个字符作为变量名，除非它具有明显的用途，如i、j等，int i;是正确的，而int a;是不推荐的。

六、运算符和表达式

Java支持多种运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符等，运算符可以用于组成表达式，实现各种计算和判断功能。

int a = 10; // 声明一个整数变量a并赋值为10
int b = 20; // 声明一个整数变量b并赋值为20
int c = a + b; // 计算a和b的和，并将结果赋值给c，即c = 30
int d = a - b; // 计算a和b的差，并将结果赋值给d，即d = -10
int e = a * b; // 计算a和b的积，并将结果赋值给e，即e = 200
int f = a / b; // 计算a除以b的商，并将结果赋值给f，即f = 0（整数除法）
int g = a % b; // 计算a除以b的余数，并将结果赋值给g，即g = 10（取模运算）
boolean h = a > b; // 判断a是否大于b，并将结果赋值给h，即h = false（关系运算符的结果会自动转换为布尔值） boolean i = a < b && a > 0; // 判断a是否小于b且大于0，并将结果赋值给i，即i = false（逻辑运算符有短路特性） int j = a << 2; // 将a的二进制表示向左移动2位（相当于乘以4），并将结果赋值给j，即j = 40 int k = a >> 2; // 将a的二进制表示向右移动2位（相当于除以4），并将结果赋值给k，即k = 5 int l = a & b; // 计算a和b的按位与操作（都为1时结果为1），并将结果赋值给l，即l = 0 int m = a | b; // 计算a和b的按位或操作（有一个为1时结果为1），并将结果赋值给m，即m = 30 int n = a ^ b; // 计算a和b的按位异或操作（相同为0，不同为1），并将结果赋值给n，即n = 30 int o = ~a; // 对a取反（即将所有位翻转），并将结果赋值给o，即o = -11 int p = a++; // 先使用a的值进行计算（此时p的值为10），然后将a的值加1（此时a的值为11） int q = --b; // 先将b的值减1（此时q的值为19），然后使用b的值进行计算（此时q的值为19） int r = (a + b) * c; // 先计算括号内的表达式（此时r的值为60），然后再与其他数相乘（此时r的值为1800） int s = a + (b * c); // 先计算括号内的表达式（此时s的值为60），然后再与其他数相加（此时s的值为90） int t = a + b * c / d; // 根据运算符的优先级进行计算（此时t的值为60） int u = (a + b) * c / d; // 根据括号改变运算符的优先级进行计算（此时u的值为60） int v = a + b * c / d * (e - f); // 根据运算符的优先级进行计算（此时v的值为60） int w = (a + b) * (c - d) / e + f % g * h << i >> j & k | l ^ m ~ n + o++; // 根据运算符的优先级进行计算（此时w的值为60）