Java 开始入门：从零基础到简单项目实战

Java，一种跨平台、面向对象的编程语言，由Sun Microsystems开发，旨在提高软件的可移植性和维护性。广泛应用于企业级应用、桌面应用、移动开发（如Android）、游戏和嵌入式系统，提供强大的开发环境和丰富的类库，支持从基础语法到高级特性的深入学习，包括数据类型、数据结构、面向对象编程和异常处理。通过实践项目，如待办事项应用，可巩固理论知识并提升开发技能。

Java 是一种面向对象的、跨平台的编程语言，由 Sun Microsystems（现为 Oracle）开发。其设计目标是提高软件的可移植性和可维护性，使得开发者能够在一个平台上编写程序，并在任何支持 Java 的平台上运行，无需重新编译。

Java 在以下领域广泛应用：

• 企业级应用：后端服务、大型系统等。
• 桌面应用：如企业级软件、图形界面应用。
• 移动应用：Android 平台的开发。
• 游戏开发：虽然 Java 开发的游戏数量相对较小，但不乏优秀作品。
• 嵌入式系统：提供小型、低功耗设备的开发支持。

Java 开发环境搭建

要开始 Java 开发，首先需要安装 Java Development Kit (JDK)。可从 Oracle 官网或 慕课网 等平台获取最新版本的 JDK 安装包。安装过程需要接受许可协议并配置环境变量。

示例代码：简单 Java 程序

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

启动编译和运行程序：

javac HelloWorld.java
java HelloWorld

输出结果应为：

Hello, World!

在 Java 中，数据类型定义了变量可以存储的数据的种类和大小。基本数据类型包括：

• 整数类型：byte、short、int、long
• 浮点类型：float、double
• 布尔类型：boolean
• 字符类型：char

数据结构

Java 提供了丰富的集合类，如数组、列表、集合等，用于存储和操作数据。

示例代码：使用数组

public class ArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        for (int number : numbers) {
            System.out.println(number);
        }
    }
}

示例代码：使用集合（ArrayList）

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("Apple");
        fruits.add("Banana");
        fruits.add("Cherry");
        for (String fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

Java 是一门面向对象的语言，意味着程序中的数据和操作数据的规则都被封装在类中。

类的定义与实例化

示例代码：类的定义与实例化

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class PersonExample {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("Alice", 30);
        System.out.println("Name: " + person.getName());
        System.out.println("Age: " + person.getAge());
    }
}

封装、继承与多态

封装

public class BankAccount {
    private double balance;

    public BankAccount(double initialBalance) {
        this.balance = initialBalance;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }

    public void deposit(double amount) {
        balance += amount;
    }

    public void withdraw(double amount) {
        if (amount <= balance) {
            balance -= amount;
        } else {
            System.out.println("Insufficient funds.");
        }
    }
}

继承

public class SavingsAccount extends BankAccount {
    private double interestRate;

    public SavingsAccount(double initialBalance, double interestRate) {
        super(initialBalance);
        this.interestRate = interestRate;
    }

    public void applyInterest() {
        balance += balance * interestRate;
    }
}

多态

public class ATM {
    public void dispense(BankAccount account) {
        System.out.println("Dispensing money for " + account.getName());
        account.withdraw(100);
    }
}

Java 中的异常处理机制是为了更安全地处理运行时错误和不正常情况。

示例代码：异常处理

public class SafeDivide {
    public static double divide(double a, double b) {
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException("Cannot divide by zero.");
        }
        return a / b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println(divide(10, 0));
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("Error: " + e.getMessage());
        }
    }
}

假设我们要开发一个待办事项应用，用户可以添加、删除和查看他们的待办事项。

项目结构

TodoApp/
    Main.java
    Todo.java
    Main.java:
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Todo todo = new Todo();
            todo.addItem("Buy groceries");
            todo.addItem("Do laundry");
            todo.addItem("Walk the dog");
            todo.printItems();
        }
    }
    Todo.java:
    public class Todo {
        private List<String> items = new ArrayList<>();

        public void addItem(String item) {
            items.add(item);
        }

        public void removeItem(int index) {
            if (index < items.size()) {
                items.remove(index);
            }
        }

        public void printItems() {
            for (String item : items) {
                System.out.println(item);
            }
        }
    }

运行项目

javac Main.java
java Main

在该应用中，用户能够通过简单的命令输入添加、删除或查看待办事项，实现基本的待办事项管理功能。

通过本指南，我们系统地学习了 Java 的基本概念和实践，从基础语法到面向对象编程，再到异常处理和项目实践，为下一步深入学习 Java 或进行实际项目开发打下了坚实的基础。