Java基础入门

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，而不需要重新编译，Java的语法类似于C++，但更简单、更安全、更易于使用，Java广泛应用于企业级应用、Web应用、移动应用等领域。

二、Java开发环境搭建

要开始学习Java编程，首先需要搭建一个Java开发环境，Java开发环境主要包括JDK（Java Development Kit）和IDE（Integrated Development Environment）。

1、JDK：JDK是Java的开发工具包，包含了Java编译器、Java运行时环境等，从Oracle官网下载并安装适合自己操作系统的JDK版本。

2、IDE：IDE是集成开发环境，可以帮助程序员更方便地编写、调试和运行Java程序，常用的Java IDE有Eclipse、IntelliJ IDEA等，从官方网站下载并安装适合自己操作系统的IDE版本。

三、Java基本语法

1、Java源文件结构

一个Java源文件（以.java为扩展名）通常包含以下部分：

- 包声明：用于指定源文件中定义的类属于哪个包。

- 导入语句：用于引入其他包中的类或接口。

- 类定义：用于定义一个Java类。

- 类体：包含类的成员变量、成员方法和构造方法等。

- 主方法：程序的入口点，Java虚拟机从主方法开始执行程序。

2、基本数据类型

Java有8种基本数据类型，分为四类：整数类型、浮点类型、字符类型和布尔类型，它们的取值范围和占用字节数如下：

- 整数类型：byte（1字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节）。

- 浮点类型：float（4字节）、double（8字节）。

- 字符类型：char（2字节）。

- 布尔类型：boolean（1字节）。

3、变量和常量

变量用于存储数据，其值可以在程序运行过程中改变，常量用于存储不可改变的数据，在Java中，变量和常量的命名规则如下：

- 名称只能由字母、数字、美元符号和下划线组成。

- 名称不能以数字开头。

- Java是大小写敏感的，即变量名“myVar”和“myvar”是不同的。

4、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，运算符可以用于构建表达式，表达式的值是一个结果数据，int a = 10; int b = 20; int c = a + b;表示将a和b相加，结果赋值给c。

5、控制语句

Java支持多种控制语句，包括条件语句（if-else、switch-case）、循环语句（for、while、do-while）和跳转语句（break、continue、return）等，控制语句可以改变程序的执行流程，int i = 0; while (i < 10) { System.out.println(i); i++; }表示打印0到9的数字。

6、数组

数组是一种用于存储相同类型数据的容器，在Java中，数组的长度是固定的，创建数组时需要指定长度，数组的元素可以通过索引访问，索引从0开始，int[] arr = new int[5]; arr[0] = 1; arr[1] = 2;表示创建一个长度为5的整数数组，并将1和2分别赋值给数组的第一个和第二个元素。

7、字符串

字符串是由字符组成的有序集合，用于表示文本信息，在Java中，字符串是不可变的，即一旦创建，其内容就不能被修改，字符串可以用单引号或双引号括起来，String str = "Hello, World!";表示创建一个字符串变量str，其值为"Hello, World!"。

8、方法

方法是一种用于封装特定功能的代码块，在Java中，方法可以被定义为类的成员方法或静态方法，方法的定义包括方法名、参数列表和方法体，方法可以返回一个值，也可以不返回值，public static int add(int a, int b) { return a + b; }表示定义一个名为add的静态方法，接受两个整数参数a和b，返回它们的和。

9、类和对象

类是Java的基本组成单位，用于描述具有相同属性和行为的对象的共同特征，对象是类的实例，具有类定义的属性和方法，在Java中，可以使用关键字class定义一个类，使用关键字new创建一个对象，class Person { String name; int age; public void sayHello() { System.out.println("Hello, my name is " + name + " and I am " + age + " years old."); } }表示定义一个名为Person的类，包含两个属性name和age，以及一个名为sayHello的方法；Person p = new Person(); p.name = "Tom"; p.age = 20; p.sayHello();表示创建一个Person对象p，设置其name属性为"Tom"，age属性为20，然后调用其sayHello方法。

四、Java面向对象编程特性

1、封装：封装是将对象的属性和行为包装在一个抽象的实体中，隐藏对象内部的细节，在Java中，可以使用关键字private修饰属性，使其只能在本类中访问；使用getter和setter方法访问和修改属性的值；使用关键字final修饰常量，使其不可被修改。

2、继承：继承是一种创建新类的方式，新类继承现有类的属性和方法，在Java中，可以使用关键字extends表示继承关系；子类可以重写父类的方法；子类不能访问父类的私有属性和方法；子类可以访问父类的protected属性和方法；子类可以访问父类的public属性和方法。

3、多态：多态是指不同类的对象可以使用相同的接口来表示不同的行为，在Java中，多态主要通过接口和重写实现；接口定义了一组方法的规范，实现接口的类必须实现这些方法；子类可以实现多个接口；重写方法是子类提供与父类相似但功能不同的方法；多态可以提高代码的可扩展性和可维护性。

五、Java标准库

Java标准库提供了大量预定义的类和接口，用于实现常见的功能，如文件操作、网络编程、图形界面编程等，常用的Java标准库包括：

1、java.lang包：包含基本的Java语言特性，如Object、String、System等类。

2、java.util包：包含各种实用的数据结构和算法，如集合框架、日期时间处理等。

3、java.io包：包含用于处理输入输出流的类和接口，如FileInputStream、FileOutputStream等。

4、java.net包：包含用于处理网络编程的类和接口，如URL、URLConnection等。

5、java.awt包：包含用于处理图形界面编程的类和接口，如Button、Frame等。