Java基礎(01)--簡介及基礎語法

Java特性

• Java語言是簡單的：

  Java語言的語法與C語言和C++語言很接近，使得大多數程式設計師很容易學習和使用。另一方面，Java丟棄了C++中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符過載、多繼承、自動的強制型別轉換。特別地，Java語言不使用指標，而是引用。並提供了自動的廢料收集，使得程式設計師不必為記憶體管理而擔憂。

• Java語言是面向物件的：

  Java語言提供類、介面和繼承等面向物件的特性，為了簡單起見，只支援類之間的單繼承，但支援介面之間的多繼承，並支援類與介面之間的實現機制（關鍵字為implements）。Java語言全面支援動態繫結，而C++語言只對虛擬函式使用動態繫結。總之，Java語言是一個純的面向物件程式設計語言。

• Java語言是分散式的：

  Java語言支援Internet應用的開發，在基本的Java應用程式設計介面中有一個網路應用程式設計介面（java net），它提供了用於網路應用程式設計的類庫，包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI（遠端方法啟用）機制也是開發分散式應用的重要手段。

• Java語言是健壯的：

  Java的強型別機制、異常處理、垃圾的自動收集等是Java程式健壯性的重要保證。對指標的丟棄是Java的明智選擇。Java的安全檢查機制使得Java更具健壯性。

• Java語言是安全的：

  Java通常被用在網路環境中，為此，Java提供了一個安全機制以防惡意程式碼的攻擊。除了Java語言具有的許多安全特性以外，Java對通過網路下載的類具有一個安全防範機制（類ClassLoader）

  ，如分配不同的名字空間以防替代本地的同名類、位元組程式碼檢查，並提供安全管理機制（類SecurityManager）讓Java應用設定安全哨兵.

• Java語言是體系結構中立的：

  Java程式（字尾為.java的檔案）在Java平臺上被編譯為體系結構中立的位元組碼格式（字尾為.class的檔案），然後可以在實現這個Java平臺的任何系統中執行。這種途徑適合於異構的網路環境和軟體的分發。

• Java語言是可移植的：

  這種可移植性來源於體系結構中立性，另外，Java還嚴格規定了各個基本資料型別的長度。Java系統本身也具有很強的可移植性，Java編譯器是用Java實現的，Java的執行環境是用ANSI C實現的。

• Java語言是解釋型的：

  如前所述，Java程式在Java平臺上被編譯為位元組碼格式，然後可以在實現這個Java平臺的任何系統中執行。在執行時，Java平臺中的Java直譯器對這些位元組碼進行解釋執行，執行過程中需要的類在聯接階段被載入到執行環境中。

• Java是高效能的：

  與那些解釋型的高階指令碼語言相比，Java的確是高效能的。事實上，Java的執行速度隨著JIT(Just-In-Time)編譯器技術的發展越來越接近於C++。

• Java語言是多執行緒的：

  在Java語言中，執行緒是一種特殊的物件，它必須由Thread類或其子（孫）類來建立。通常有兩種方法來建立執行緒：其一，使用型構為Thread(Runnable)的構造子類將一個實現了Runnable介面的物件包裝成一個執行緒，其二，從Thread類派生出子類並重寫run方法，使用該子類建立的物件即為執行緒。值得注意的是Thread類已經實現了Runnable介面，因此，任何一個執行緒均有它的run方法，而run方法中包含了執行緒所要執行的程式碼。執行緒的活動由一組方法來控制。Java語言支援多個執行緒的同時執行，並提供多執行緒之間的同步機制（關鍵字為synchronized）。

• Java語言是動態的：

  Java語言的設計目標之一是適應於動態變化的環境。Java程式需要的類能夠動態地被載入到執行環境，也可以通過網路來載入所需要的類。這也有利於軟體的升級。另外，Java中的類有一個執行時刻的表示，能進行執行時刻的型別檢查。

Java基礎語法

一個 Java 程式可以認為是一系列物件的集合，而這些物件通過呼叫彼此的方法來協同工作

• 物件：物件是類的一個例項，有狀態和行為。
• 類：類是一個模板，它描述一類物件的行為和狀態。
• 方法：方法就是行為，一個類可以有很多方法。邏輯運算、資料修改以及所有動作都是在方法中完成的。
• 例項變數：每個物件都有獨特的例項變數，物件的狀態由這些例項變數的值決定。

編寫 Java 程式時，應注意以下幾點：

• 大小寫敏感：Java 是大小寫敏感的，這就意味著識別符號 base.Hello 與 hello 是不同的。
• 類名：對於所有的類來說，類名的首字母應該大寫。如果類名由若干單片語成，那麼每個單詞的首字母應該大寫，例如 MyFirstJavaClass
• 方法名：所有的方法名都應該以小寫字母開頭。如果方法名含有若干單詞，則後面的每個單詞首字母大寫。
• 原始檔名：原始檔名必須和類名相同。當儲存檔案的時候，你應該使用類名作為檔名儲存（切記 Java 是大小寫敏感的），檔名的字尾為 .java。（如果檔名和類名不相同則會導致編譯錯誤）。
• 主方法入口：所有的 Java 程式由 public static void main(String[] args) 方法開始執行。

第一個Java程式

public class base.Hello {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        * 第一個Java程式，
        * 列印 base.Hello World
        *  */
        System.out.println("base.Hello World");
    }
}

• 在命令列視窗輸入 javac HelloWorld.java 按下回車鍵編譯程式碼生成HelloWorld.class。如果程式碼沒有錯誤，cmd 命令提示符會進入下一行（假設環境變數都設定好了）。
• 再鍵輸入 java HelloWorld 按下回車鍵就可以執行程式了

Java識別符號

Java 所有的組成部分都需要名字。類名、變數名以及方法名都被稱為識別符號。

關於 Java 識別符號，有以下幾點需要注意：

• 所有的識別符號都應該以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、或者下劃線（_）開始
• 首字元之後可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、下劃線（_）或數字的任何字元組合
• 關鍵字不能用作識別符號
• 識別符號是大小寫敏感的

public class TestIdentify {
	// 合法識別符號舉例：
    int age = 1;
    int $salary = 100;
    int _value = 2;
    int __1_value=-1;

    // 非法識別符號舉例：123abc、-salary
}

Java修飾符

像其他語言一樣，Java可以使用修飾符來修飾類中方法和屬性。主要有兩類修飾符：

• 訪問控制修飾符 : default, public , protected, private
• 非訪問控制修飾符 : final, abstract, static, synchronized

Java變數

Java 中主要有如下幾種型別的變數

• 區域性變數
• 類變數（靜態變數）
• 成員變數（非靜態變數）

Java列舉

列舉限制變數只能是預先設定好的值。使用列舉可以減少程式碼中的 bug。

class base.FreshJuice{
    enum FreshJuiceSize {SMALL, MEDIUM, LARGE}
    FreshJuiceSize size;
}

public class base.FreshJuiceTest {
    public static void main(String[] args) {
        base.FreshJuice juice = new base.FreshJuice();
        System.out.println(juice.size);
        juice.size = base.FreshJuice.FreshJuiceSize.MEDIUM;
        System.out.println(juice.size);
    }
}

Java關鍵字

下面列出了 Java 關鍵字。這些保留字不能用於常量、變數、和任何識別符號的名稱。

註釋

• 單行註釋
• 多行註釋
• 文件註釋

public class base.Hello {
	public static void main(String[] args){
		// 單行註釋
		System.out.print("base.Hello World");
		
		/*
		多行註釋
		多行註釋
		*/
	}
}

Java空行

空白行或者有註釋的行，Java 編譯器都會忽略掉。

繼承

在 Java 中，一個類可以由其他類派生。如果你要建立一個類，而且已經存在一個類具有你所需要的屬性或方法，那麼你可以將新建立的類繼承該類。

利用繼承的方法，可以重用已存在類的方法和屬性，而不用重寫這些程式碼。被繼承的類稱為超類（super class），派生類稱為子類（subclass）。

介面

在 Java 中，介面可理解為物件間相互通訊的協議。介面在繼承中扮演著很重要的角色。

介面只定義派生要用到的方法，但是方法的具體實現完全取決於派生類。

Java程式執行機制

• 編譯型
• 解釋型

public class base.Hello {
	public static void main(String[] args){
		System.out.print("base.Hello World");
	}
}

Java源程式與編譯型執行區別：