Java 基础语法

Java 基础语法

Java 程序本质上是由一系列相互协作的对象构成的集合体，这些对象通过彼此调用方法来实现协同工作。为了更好地理解 Java 的面向对象特性，我们需要明确以下几个核心概念：

• 类：作为对象的蓝图或模板，定义了对象的属性和行为。
• 对象：类的具体实例，具有状态和行为。
• 方法：定义在类中的行为，用于执行特定功能。
• 实例变量：每个对象独有的数据成员，用于存储对象的状态。

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第一个 Java 程序

下面我们来看一个简单的 Java 程序示例，这个程序会在控制台输出字符串 "Hello World"：

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

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基本语法

在编写 Java 程序时，需要特别注意以下几个关键规范和要求：

1. 大小写敏感性

• Java 是严格区分大小写的语言
• 例如：Hello和hello会被视为完全不同的标识符

2. 类名命名规范

• 应采用大驼峰式命名法（Pascal Case）
• 每个单词首字母大写，不使用下划线
• 示例：StudentRecord和BankAccount

3. 方法命名规范

• 应采用小驼峰式命名法（Camel Case）
• 首字母小写，后续单词首字母大写
• 示例：calculateTotal()和getUserName()

4. 源文件命名规则

• 必须与公共类名完全一致（包括大小写）
• 文件扩展名必须为.java
• 例如：MyFirstApp必须保存在MyFirstApp.java文件中

5. 程序入口规范

• 所有可执行 Java 程序必须包含：

  public static void main(String[] args)

  这是 Java 虚拟机 JVM 开始执行程序的唯一入口点
• 文件扩展名必须为.java
• 例如：MyFirstApp必须保存在MyFirstApp.java文件中

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Java 标识符

在 Java 编程中，所有的代码组成部分都需要有明确的命名，这些名称统称为标识符（Identifiers）。

✅ 标识符用于标识类、变量、方法、包等各种程序元素，标识符的命名需要遵循以下规则：

• 首字符必须是（A-Z或者a-z）,美元符（$）、或者下划线（_）之一
• 首字符之后可以是字母（A-Z或者a-z）,美元符（$）、下划线（_）或数字的任何字符组合
• 关键字不能用作标识符
• 标识符是大小写敏感的
• 合法标识符举例：age、$salary、_value、__1_value
• 非法标识符举例：123abc、-salary

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Java 修饰符

在 Java 中，修饰符（Modifiers）用于控制类、方法、变量等的访问权限和行为特性。

✅ 修饰符主要分为以下两大类：

访问修饰符（Access Modifiers）用于控制类、方法、变量的访问范围，包括：

• public：公开访问，任何类均可访问。
• protected：仅允许同一包内的类及子类访问。
• private：仅允许当前类内部访问。
• 默认（无修饰符）：仅允许同一包内的类访问（包级私有）。

非访问修饰符（Non-Access Modifiers）用于定义额外的行为特性，包括：

• static：表示类成员（静态变量或静态方法），属于类而非实例。
• final：修饰变量（常量）、方法（不可重写）或类（不可继承）。
• abstract：修饰类（不能实例化）或方法（无实现，需子类重写）。
• synchronized：用于多线程，确保方法或代码块同一时间仅一个线程执行。
• transient：修饰变量，使其在序列化时被忽略。
• volatile：修饰变量，确保多线程环境下的可见性。

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Java 变量

✅ Java中有三种主要的变量类型，它们在声明位置、作用域和生命周期上有所不同：

局部变量 (Local Variables)

1. 定义：在方法、构造函数或代码块内部声明的变量。

2. 特点：

• 只在声明它的方法/代码块中可见
• 没有默认值，必须初始化后才能使用
• 存储在栈内存中
• 生命周期与方法/代码块的执行周期相同

public void myMethod() {
    int localVar = 10;  // 局部变量
    System.out.println(localVar);
}

成员变量/实例变量 (Instance Variables)

1. 定义：在类中但在方法、构造函数和代码块之外声明的变量

2. 特点：

• 属于类的实例（对象）
• 每个对象有自己的一份拷贝
• 有默认值（数值型为0，布尔型为false，对象引用为null）
• 存储在堆内存中
• 生命周期与对象相同

public class MyClass {
    int instanceVar;  // 成员变量/实例变量

    public MyClass(int value) {
        this.instanceVar = value;
    }
}

类变量/静态变量 (Class/Static Variables)

1. 定义：使用static关键字声明的成员变量

2. 特点：

• 属于类而非类的任何特定实例
• 所有实例共享同一个静态变量
• 可以通过类名直接访问（无需创建实例）
• 有默认值（同实例变量）
• 存储在方法区
• 生命周期与程序运行周期相同

public class MyClass {
    static int staticVar = 100;  // 类变量/静态变量
}

变量类型关系比较表

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Java 数组

数组是一种重要的数据结构，它是存储在堆内存中的对象，用于存储多个相同数据类型的元素。

// 创建长度为5的整型数组
int[] arr = new int[5];

// 创建后赋值
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;

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Java 枚举

Java 5.0 引入了枚举（enum）类型，它是一种特殊的类，用于定义一组固定的常量。枚举通过限制变量只能取预先定义好的值，可以显著提高代码的安全性和可读性，从而减少潜在的错误。

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

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

注意：枚举可以单独声明或者声明在类里面。方法、变量、构造函数也可以在枚举中定义。

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Java 关键字

下面列出了 Java 关键字。这些保留字不能用于常量、变量、和任何标识符的名称。

注意：true/false/null 是字面量不是关键字 | var (Java 10+) 是保留类型名

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Java 注释

Java 提供了灵活的注释机制，与 C/C++ 类似，支持两种注释方式。

注释是程序中的非执行文本，编译器会完全忽略注释内容。

✅ 单行注释

使用双斜线 // 表示，从符号开始到行尾的内容都会被编译器忽略，如下：

// 这是单行注释
int x = 10;  // 代码后的注释

✅ 多行注释

使用 /* 和 */ 包裹注释内容，可以跨越多行，如下：

/* 这是多行注释
   可以包含多行内容
   特别适合较长的说明 */

✅ 文档注释

使用 /** 文档注释 */ 包裹注释内容，用于生成 API 文档，如下：

/**
 * 获取用户信息
 * @param userId 用户ID
 * @return 用户对象
 */
public User getUser(int userId) {
    // 方法实现...
}

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