Java核心技术卷I基础知识3.1　一个简单的Java应用程序

第3章　Java的基本程序设计结构

▲  一个简单的Java应用程序     ▲  字符串

▲  注释                      ▲  输入输出

▲  数据类型               ▲  控制流

▲  变量                      ▲  大数值

▲  运算符                  ▲  数组

现在，假定已经成功地安装了JDK，并且能够运行第2章中给出的示例程序。我们从现在开始将介绍Java应用程序设计。本章主要介绍程序设计的基本概念（如数据类型、分支以及循环）在Java中的实现方式。

非常遗憾，需要告诫大家，使用Java编写GUI应用程序并不是一件很容易的事情，编程者需要掌握很多相关的知识才能够创建窗口、添加文本框以及能响应的按钮等。介绍基于GUI的Java应用程序设计技术与本章将要介绍的程序设计基本概念相差甚远，因此本章给出的所有示例都是为了说明一些相关概念而设计的“玩具式”程序，它们仅仅使用终端窗口提供输入输出。

最后需要说明，对于一个有C++编程经验的程序员来说，本章的内容只需要浏览一下，应该重点阅读散布在正文中的C/C++注释。对于具有使用Visual Basic等其他编程背景的程序员来说，可能会发现其中的绝大多数概念都很熟悉，但是在语法上有比较大的差异，因此，需要非常仔细地阅读本章的内容。

3.1　一个简单的Java应用程序

下面看一个最简单的Java应用程序，它只发送一条消息到控制台窗口中：

这个程序虽然很简单，但所有的Java应用程序都具有这种结构，还是值得花一些时间来研究。首先，Java区分大小写。如果出现了大小写拼写错误（例如，将main拼写成Main），程序将无法运行。

下面逐行地查看一下这段源代码。关键字public称为访问修饰符（access modif?ier），这些修饰符用于控制程序的其他部分对这段代码的访问级别。在第5章中将会更加详细地介绍访问修饰符的具体内容。关键字class表明Java程序中的全部内容都包含在类中。这里，只需要将类作为一个加载程序逻辑的容器，程序逻辑定义了应用程序的行为。在第4章中将会用大量的篇幅介绍Java类。正如第1章所述，类是构建所有Java应用程序和applet的构建块。Java应用程序中的全部内容都必须放置在类中。

关键字class后面紧跟类名。Java中定义类名的规则很宽松。名字必须以字母开头，后面可以跟字母和数字的任意组合。长度基本上没有限制。但是不能使用Java保留字（例如，public或class）作为类名（保留字列表请参看附录A）。

标准的命名规范为（类名FirstSample就遵循了这个规范）：类名是以大写字母开头的名词。如果名字由多个单词组成，每个单词的第一个字母都应该大写（这种在一个单词中间使用大写字母的方式称为骆驼命名法。以其自身为例，应该写成CamelCase）。

源代码的文件名必须与公共类的名字相同，并用.java作为扩展名。因此，存储这段源代码的文件名必须为FirstSample.java（再次提醒大家注意，大小写是非常重要的，千万不能写成f?irstsample.java）。

如果已经正确地命名了这个文件，并且源代码中没有任何录入错误，在编译这段源代码之后就会得到一个包含这个类字节码的文件。Java编译器将字节码文件自动地命名为FirstSample. class，并与源文件存储在同一个目录下。最后，使用下面这行命令运行这个程序：

（请记住，不要添加.class扩展名。）程序执行之后，控制台上将会显示“We will not use ‘Hello,World’!”。

当使用

运行已编译的程序时，Java虚拟机将从指定类中的main方法开始执行（这里的“方法”就是Java中所说的“函数”），因此为了代码能够执行，在类的源文件中必须包含一个main方法。当然，也可以将用户自定义的方法添加到类中，并且在main方法中调用它们（第4章将讲述如何自定义方法）。

      注释：根据Java语言规范，main方法必须声明为public（Java语言规范是描述Java语言的官方文档。可以从网站http://docs.oracle.com/javase/specs上阅读或下载）。

不过，当main方法不是public时，有些版本的Java解释器也可以执行Java应用程序。有个程序员报告了这个bug。如果感兴趣的话，可以在网站http://bugs.java.com/ bugdatabase/ index.jsp上输入bug号码4252539查看。这个bug被标明“关闭，不予修复。”Sun公司的工程师解释说：Java虚拟机规范（在http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se8/html）并没有要求main方法一定是public，并且“修复这个bug有可能带来其他的隐患”。好在，这个问题最终得到了解决。在Java SE 1.4及以后的版本中强制main方法是public的。

从上面这段话可以发现一个问题的两个方面。一方面让质量保证工程师判断在bug报告中是否存在问题是一件很头痛的事情，这是因为其工作量很大，并且工程师对Java的所有细节也未必了解得很清楚。另一方面，Sun公司在Java开源很久以前就把bug报告及其解决方案放到网站上让所有人监督检查，这是一种非常了不起的举动。某些情况下，Sun甚至允许程序员为他们最厌恶的bug投票，并用投票结果来决定发布的下一个JDK版本将修复哪些bug。

需要注意源代码中的括号{ }。在Java中，像在C/C++中一样，用大括号划分程序的各个部分（通常称为块）。Java中任何方法的代码都用“{”开始，用“}”结束。

大括号的使用风格曾经引发过许多无意义的争论。我们的习惯是把匹配的大括号上下对齐。不过，由于空白符会被Java编译器忽略，所以可以选用自己喜欢的大括号风格。在下面讲述各种循环语句时，我们还会详细地介绍大括号的使用。

我们暂且不去理睬关键字static void，而仅把它们当作编译Java应用程序必要的部分就行了。在学习完第4章后，这些内容的作用就会揭晓。现在需要记住：每个Java应用程序都必须有一个main方法，其声明格式如下所示：

      C++注释：作为一名C++程序员，一定知道类的概念。Java的类与C++的类很相似，但还是有些差异会使人感到困惑。例如，Java中的所有函数都属于某个类的方法（标准术语将其称为方法，而不是成员函数）。因此，Java中的main方法必须有一个外壳类。读者有可能对C++中的静态成员函数（static member functions）十分熟悉。这些成员函数定义在类的内部，并且不对对象进行操作。Java中的main方法必须是静态的。最后，与C/C++一样，关键字void表示这个方法没有返回值，所不同的是main方法没有为操作系统返回“退出代码”。如果main方法正常退出，那么Java应用程序的退出代码为0，表示成功地运行了程序。如果希望在终止程序时返回其他的代码，那就需要调用System.exit方法。

接下来，研究一下这段代码：

一对大括号表示方法体的开始与结束，在这个方法中只包含一条语句。与大多数程序设计语言一样，可以将Java语句看成是这种语言的句子。在Java中，每个句子必须用分号结束。特别需要说明，回车不是语句的结束标志，因此，如果需要可以将一条语句写在多行上。

在上面这个main方法体中只包含了一条语句，其功能是：将一个文本行输出到控制台上。

在这里，使用了System.out对象并调用了它的println方法。注意，点号（·）用于调用方法。Java使用的通用语法是

这等价于函数调用。

在这个示例中，调用了println方法并传递给它一个字符串参数。这个方法将传递给它的字符串参数显示在控制台上。然后，终止这个输出行，使得每次调用println都会在新的一行上显示输出。需要注意一点，Java与C/C++一样，都采用双引号分隔字符串。（本章稍后将会详细地讲解有关字符串的知识）。

与其他程序设计语言中的函数一样，在Java的方法中，可以没有参数，也可以有一个或多个参数（有的程序员把参数叫做实参）。对于一个方法，即使没有参数也需要使用空括号。例如，不带参数的println方法只打印一个空行。使用下面的语句来调用：

      注释：System.out还有一个print方法，它在输出之后不换行。例如，System.out.print（“Hello”）打印“Hello”之后不换行，后面的输出紧跟在字母“o”之后。