Java开发教程1-你需要知道的基础信息

本期是Java开发教程系列的第一期,本期主要要向各位介绍Java的基础信息.若你已经了解Java语法基础,并对面向对象编程有一定的体会,可以跳过本期内容.后续多期内容将以Minecraft(我的世界)模组教学为背景展开.

每期叠甲:

时间仓促,水平有限,文中难免存在缺点和错误,恳请广大开发者和从业者指正.

首先,我们需要了解一下 Java 的基础语法.我将其分成四个部分:

1. 
   

   变量、数据类型、运算符

   
   


2. 
   

   控制流程（if/for/while）

   
   


3. 
   

   方法（函数）的定义和调用

   
   


4. 
   

   数组和集合（List/Map）

   
   

首先先向各位介绍Java语言的变量.一共有八种

// 整数类型



byte myByte = 127;           // 8位，范围 -128 到 127



short myShort = 32000;       // 16位，范围 -32768 到 32767



int myInt = 2147483647;      // 32位，最常用的整数类型



long myLong = 9223372036854775807L;  // 64位，注意末尾的 L



// 浮点类型



float myFloat = 3.14f;       // 32位，注意末尾的 f



double myDouble = 3.14159265359;  // 64位，默认的小数类型



// 字符类型



char myChar = 'A';           // 16位 Unicode 字符



// 布尔类型



boolean myBoolean = true;    // 只有 true 或 false

除了基本类型，其他都是引用类型（对象）

// 字符串（最常用的引用类型）



String MyCodes = "mycodes";



String fileName = "filename";



// 数组



int\[\] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};



String\[\] names = new String[10];  // 创建长度为 10 的数组



// 对象



File myFile = new File(new xxxxxx);  // 这里的问题后面具体说

以上就是 Java 中变量的分类：八种基本类型 + 无数种引用类型.接下来我们逐部分展开.

一、变量、数据类型、运算符

1.1 变量的声明

变量声明遵循"类型 变量名"的格式：

int age = 18;        // 声明一个 int 变量并赋初值 18



double height = 1.75; // 声明一个 double 变量



String name;          // 只声明,不赋值(此时是 null)



name = "lihua";          // 之后再赋值

1.2 变量的命名规则

• 
  

  只能由 字母、数字、下划线_、美元符号 `$` 组成

  
  


• 
  

  不能以数字开头,不能是 Java 关键字（如 class、new、int）

  
  


• 
  

  推荐使用驼峰命名法：myName、fileName、playerCount

  
  

int 2count;      // 不能以数字开头



int class;       // class 是关键字



int playerCount; // 驼峰命名,推荐

1.3 运算符

Java 的运算符分为四类,在开发中非常常用：

int a = 10;



int b = 3;



// 这里的System.out.println() 类似于Python的print



System.out.println(a + b);   // 13



System.out.println(a % b);   // 1



System.out.println(a > b);   // true



System.out.println(a == b);  // false



boolean isDay = true;



boolean isRain = false;



System.out.println(isDay && isRain);  // false,两个都为 true 才为 true



System.out.println(isDay || isRain);  // true,有一个为 true 就为 true



System.out.println(!isDay);           // false,布尔值取反

二、控制流程（if/for/while）

2.1 if 判断

int hp = 50;



if (hp <= 0) {



    System.out.println("玩家已死亡");



} else if (hp <= 20) {



    System.out.println("血量未满");



} else {



    System.out.println("血量已满");



}

2.2 for 循环

// 一共执行 10 次:当 i = 0,1,2,...,9 时各执行一次;i = 10 时条件不成立,循环结束



for (int i = 0; i < 10; i++) {



    System.out.println("第 " + i + " 次循环");



}

for 的三段分别是:初始化、循环条件、步进.`i++` 表示每次加一.

2.3 while 循环

int count = 0;



while (count < 5) {          // 先判断,后执行



    System.out.println("count = " + count);



    count++;



}



int a = 0;



do {                          // 先执行一次,再判断



    System.out.println(a);



    a++;



} while (a < 3);

区别:while 可能一次都不执行,而 do...while 至少执行一次.

2.4 增强 for 循环（foreach）

遍历数组或集合时非常简洁,后面会频繁用到:

int[] scores = {60, 80, 100};



for (int s : scores) {



    System.out.println(s);



}

for/while 本身非常轻量,单层循环开销极小.真正要注意的是嵌套循环——循环套循环,每多一层,执行次数就成倍增长;嵌套多一层,压力就成倍增长.另外增强 for 只是语法糖,遍历数组时性能与下标循环几乎一样,不用担心它"更慢".(至于"到底有多快、差距有多大",有一种专门衡量的方法,后面会再讲)

三、方法（函数）的定义和调用

方法是把一段代码封装起来,方便重复调用.

3.1 基本结构

修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) {



    // 方法体



    return 返回值;



}

// 无返回值的方法



public static void greet(String name) {



    System.out.println("你好, " + name + "!");



}



// 有返回值的方法



public static int add(int x, int y) {



    return x + y;



}



// 调用



greet("mc");           // 你好, mc!



int sum = add(3, 4);   // sum = 7

• 
  

  void 表示没有返回值

  
  


• 
  

  return 会结束方法并返回结果

  
  


• 
  

  调用时传入的实参要与参数列表一一对应

  
  

3.2 方法重载（Overload）

同一个类中,方法名相同但参数列表不同,叫重载.调用时按传入的参数自动匹配:

public static int add(int a, int b) {



    return a + b;



}



public static int add(int a, int b, int c) {



    return a + b + c;



}



add(1, 2);       // 调用第一个,结果 3



add(1, 2, 3);    // 调用第二个,结果 6

四、数组和集合（List/Map）

4.1 数组

数组长度固定,创建后不可改变:

int[] nums = {1, 2, 3};        // 方式一:直接初始化



String[] names = new String[5]; // 方式二:指定长度,默认 null



System.out.println(nums[0]);   // 1,下标从 0 开始



nums[1] = 100;                 // 修改元素



System.out.println(nums.length); // 3,数组长度

数组是连续内存,几乎零额外开销,是占用最小的容器;缺点是长度固定,不能自动扩容.

4.2 List（列表）

比数组灵活,长度可以动态变化.最常用的是 ArrayList:

import java.util.ArrayList;



import java.util.List;



List<String> items = new ArrayList<>();  // 新建一个空的字符串列表



// 我是我的世界mod开发者,这里很多地方就用mc的元素了



items.add("sword");     // 添加元素



items.add("pickaxe");



items.remove("sword");  // 删除元素



System.out.println(items.size());  // 1,当前元素个数



System.out.println(items.get(0)); // pickaxe,按下标取值

<> 里的类型叫泛型,表示这个列表里装的是什么类型.

ArrayList 底层是会自动扩容的数组,每个元素存的只是引用(64 位 JVM 下约 8 字节),元素对象本身占的内存另算;扩容时会把旧数组整体拷贝一份(约扩到 1.5 倍).按下标取元素很快;但 contains(x) / remove(x) 要逐个比较,数据量大时别在循环里反复调用.

4.3 Map（映射表）

以"键-值对"存储数据,就像一本字典.最常用的是 HashMap:

import java.util.HashMap;



import java.util.Map;



Map<String, Integer> inventory = new HashMap<>();



inventory.put("diamond", 5);   // 存入键值对



inventory.put("iron", 12);



System.out.println(inventory.get("diamond")); // 5,按键取值



inventory.put("diamond", 6);   // 重复 put,会覆盖旧值



System.out.println(inventory.containsKey("iron")); // true,是否包含某个键

HashMap 的 get/put 都很快,适合"按键取值".但它内存开销比 List 大不少:底层有一块桶数组,每个键值对还要额外包装成 Node 对象,存的条目越多,差距越明显.

朝花夕拾:回到之前 File 的问题

开头我们写了这样一行:

File myFile = new File(new xxxxxx);

这行代码是有问题的.new xxxxxx 是想再创建一个对象传给 File 的构造方法,但 File 的常用构造方法接收的是一个路径字符串,而不是另一个对象.正确写法如下:

// 方式一:直接传入文件路径(注意反斜杠要写两个)



File myFile = new File("D:\\mc\\mod\\config.txt");



// 方式二:父目录 + 文件名



File parent = new File("D:\\mc\\mod");



File myFile2 = new File(parent, "config.txt");

小知识:File 并不代表"文件内容",它只是对文件或目录路径的抽象.真正读写文件内容是后面会讲到的 FileInputStream、FileWriter 等.

总结

本期我们完成了 Java 入门第一课:

• 
  

  八种基本类型（byte/short/int/long/float/double/char/boolean）和引用类型（String、数组、对象）

  
  


• 
  

  运算符:算术、赋值、比较、逻辑

  
  


• 
  

  控制流程:if、for、while、增强 for

  
  


• 
  

  方法:定义、调用、重载

  
  


• 
  

  数组与集合:数组、List、Map

  
  

掌握了以上基础,就可以开始阅读和编写简单的 Java 程序了.

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