Java是完全面向对象的语言。Java通过虚拟机的运行机制，实现“跨平台”的理念。

"Hello World!"

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

程序中包括Java的一些基本特征：

  • 类(class)：上面程序定义了一个类HelloWorld，该类的名字与.java文件的名字相同。
  • 方法(method)：类的内部定义了该类的一个方法main。
  • 语句(statement)：真正的“打印”功能由一个语句实现，即: System.out.println("Hello World!");

编译与运行

使用javac来编译。在命令行中输入下面语句编译:$javac HelloWorld.java

当前路径下，将有一个名为HelloWorld.class的文件生成。 

使用java命令来运行：$java HelloWorld。Java会搜寻该类中的main方法，并执行。

变量

计算机语言通常需要在内存中存放数据，比如C语言中的变量，Java也有类似的变量。Java和C语言都是静态类型的语言。在使用变量之前，要声明变量的类型。
变量(variable)占据一定的内存空间。不同类型的变量占据不同的大小。Java中的变量类型如下：
            存储大小    例值      注释
byte       1byte        3        字节
int          4bytes      3        整数
short      2bytes      3        短整数
long        8bytes      3       长整数
float        4bytes    1.2      单精度浮点数
double     8bytes    1.2      双精度浮点数
char        2bytes     'a'       字符
boolean   1bit         true    布尔值
在Java中，变量需要先声明(declare)才能使用。
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("Declare in the middle:");
        int a;
        a = 5;
        System.out.println(a);
    }
}

上面a是变量名。可以在声明变量的同时，给变量赋值，比如 int a = 5;

 “变量”的概念实际上来自于面向过程的编程语言。在Java中，所谓的变量实际上是“基本类型” (premitive type)。Java中，可用//引领注释。

数组

Java中有数组(array)。数组包含相同类型的多个数据。我用下面方法来声明一个整数数组:

int[] a;

在声明数组时，数组所需的空间并没有真正分配给数组。我可以在声明的同时，用new来创建数组所需空间:

int[] a = new int[100];

这里创建了可以容纳100个整数的数组。相应的内存分配也完成了。

我还可以在声明的同时，给数组赋值。数组的大小也同时确定。

int[] a = new int[] {1, 3, 5, 7, 9};

使用int[i]来调用数组的i下标元素。i从0开始。

其他类型的数组与整数数组相似。

表达式

表达式是变量、常量和运算符的组合，它表示一个数据。
public class Test{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("Declare in the middle:");
        int a;
        a = 5 + 1;
        System.out.println(a);
    }
}

上面的5 + 1也是一个表达式，等于6。 

数学表达式

数学运算，结果为一个数值

1 + 2                  加法

4 - 3.4                减法

7 * 1.5                乘法

3.5 / 7                除法

7 % 2                  求余数

关系表达式

判断表达式是否成立。即一个boolean值，真假

a > 4.2                大于

3.4 >= b               大于等于

1.5 < 9                小于

6 <= 1                 小于等于

2 == 2                 等于

2 != 2                 不等于

布尔表达式

两个boolean值的与、或、非的逻辑关系

true && false          and

(3 > 1) || (2 == 1)    or

!true                  not

位运算

对整数的二进制形式逐位进行逻辑运算，得到一个整数

&                      and

|                      or

^                      xor

~                      not

5 << 3                 0b101 left shift 3 bits

6 >> 1                 0b110 right shift 1 bit

还有下列在C中常见的运算符，我会在用到的时候进一步解释:

m++                  变量m加1

n--                    变量n减1

condition ? x1 : x2   condition为一个boolean值。根据condition，取x1或x2的值

控制结构

Java中控制结构(control flow)的语法与C类似。它们都使用{}来表达隶属关系。
选择 (if)
if(condition1){
    statements;
    ...
}else if(condition2){
    statements;
    ...
}else{
    statements;
    ...
}
上面的condition是一个表示真假值的表达式。statements;是语句。
循环 (while)
while (condition) {
       statements;
}
循环 (do... while)
do {
       statements; 
} while(condition);  // 注意结尾的;
循环 (for)
for (initial; condition; update) {
       statements;
}
跳过或跳出循环
在循环中，可以使用
break; // 跳出循环
continue; // 直接进入下一环
选择 (switch)
switch(expression) {
case 1: 
      statements;
      break;
case 2:
      statements;
      break;
     ...
default:
     statements;
     break;
}
 

面向对象

“对象”是计算机抽象世界的一种方式。“面向对象”可以用很多方式表达。下面是一种并不精确，但比较直观的理解方式：

  1. 世界上的每一个事物都可以称为一个对象(object)，比如张三。对象有身份(Identity)，状态(State)和行为(Behavior)。
  2. 对象的状态由数据成员(data member)表示。数据成员又被称作域(field)。我们用其他对象作为该对象的数据成员。比如一个表示身高的整数，比如一个鼻子。
  3. 对象的行为由成员方法(member method)表示。我们简称为方法(method)。一个对象可以有多个方法，比如呼吸，睡觉。
  4. 对象可以归类(class)，或者说归为同一类型(type)。同一类型的对象有相同的方法，有同类型的数据成员。某个类型的一个对象被称为该类型的一个实例(instance)
class Human{
    void breath(){
        System.out.println("hu..hu..");
    }
    int height;
}

在{}范围内，Human类有两个成员： 一个数据成员height，一个方法breath()。

  • 数据成员height是整数类型，可以用于存储一个整数。
  • 方法代表了对象所能进行的动作，也就 是计算机所能进行的操作。方法可以接受参数，并能返回值。在breath()的定义中，breath后面的()中为参数列表。由于参数列表为空，所以 breath()不接受参数。在breath()之前的void为返回值的类型，说明breath不返回值。
  • (方法与面向过程语言中的函数类似) 

 现在，我们创建对象aPerson，并调用对象的方法breath:

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Human aPerson = new Human();
        aPerson.breath();
        System.out.println(aPerson.height);
    }
}
class Human{
    void breath(){
        System.out.println("hu..hu..");
    }
    int height;
}

在main方法中，使用new关键字创建对象。即使是来自同一个类的对象，各个对象占据的内存也不相同，即对象的身份也不同。

Human aPerson声明了aPerson对象属于Human类，即说明了对象的类型。

对象建立后，我们可以用 对象.数据成员 来引用数据成员，使用 对象.方法() 的方式来调用方法。正如我们在后面打印aPerson.height