Java实训2——简单的Java程序（维信科技）

    从本章开始，就要正式学习Java语言的程序设计，除了认识程序的架构外，本章还介绍了修饰符、关键字以及一些基本的数据类型。通过简单的范例，让读者了解到检测与提高程序可读性的方法，以培养读者正确的程序编写观念与习惯。

1一个简单的例子（维信科技，山西最专业的IT实训）

    首先来看一个简单的Java程序。在介绍程序的内容之前，先简单回顾一下第一章讲解的例子，之后再来看下面这个程序，试试看是否看得出它是在做哪些事情！

范例：TestJava2_1.java

01  //TestJava2_1.java，java的简单范例

02  publicclassTestJava2_1

03  {

04      publicstaticvoidmain(Stringargs[])

05      {

06          intnum;     //声明一个整型变量num

07          num=3;      //将整型变量赋值为3

08          //输出字符串，这里用"+"号连接变量

09          System.out.println("这是数字"+num);

10          System.out.println("我有"+num+"本书！");

11      }

12  }

输出结果：这是数字3我有3本书！

如果现在看不懂上面的这个程序也没有关系，先将它敲进Java编辑器里，将它存盘、编辑、运行，就可以看到上面的输出结果。

 从上面的输出结果中可以看出System.out.println()的作用，就是输出括号内所包含的文字（维信科技，山西最专业的IT实训），至于public、class、static、void这些关键字的意思，将在以后的章节中再做更深入一层的探讨。

程序说明：

1、第1行为程序的注释，Java语言的注释是以“//”标志开始的，注释有助于对程序的阅读与检测，被注释的内容在编译时不会被执行。

2、第2行publicclassTestJava2_1中的public与class是Java的关键字，class为“类”的意思，后面接上类名称，在本程序中取名为TestJava2_1。public则是用来表示该类为公有，也就是在整个程序里都可以访问到它。

需要注意的是，如果将一个类声明成public，则也要将文件名称取成和这个类一样的名称，如图2-1所示。本例中的文件名为TestJava2_1.java，而public之后所接的类名称也为TestJava2_1。也就是说，在一个Java文件里，最多只能有一个public类，否则.java的文件便无法命名。

图2-1  如果将类声明成public，则也要将文件名称取成和这个类一样的名称

3、第4行publicstaticvoidmain(Stringargs[])为程序运行的起点。第4~10行的功能类似于一般程序语言中的函数（function），（维信科技，山西最专业的IT实训）但在Java中称之为method（方法）。因此C语言里的main()函数（主函数），在Java中则被称为main()method（主方法）。

4、main()method的主体（body）从第5行的左大括号“{”到第11行的右大括号“}”为止。每一个独立的Java程序一定要有main()method才能运行，因为它是程序开始运行的起点。

5、第6行“intnum;”的目的是声明num为一个整数类型的变量。在使用变量之前必须先声明其类型。

6、第7行“num=3;”为一赋值语句，即把整数2赋给存放整数的变量num。

7、第8行的语句为（维信科技，山西最专业的IT实训）：System.out.println("这是数字"+num);

程序运行时会在显示器上输出引号（””）内所包含的内容。包括“这是数字”和整数变量num所存放的值两部分内容。

8、System.out是指标准输出，通常与计算机的接口设备有关，如打印机、显示器等。其后所续的文字println，是由print与line所组成的，意思是将后面括号中的内容打印在标准输出设备——显示器上。因此第8行的语句执行完后会换行，也就是把光标移到下一行的开头继续输出。读者可以把System.out.println()，改成System.out.print()（维信科技，山西最专业的IT实训），看一下换行与不换行的区别。

9、第10行的右大括号则告诉编译器main()method到这儿结束。

10、第11行的右大括号则告诉编译器classTestJava2_1到这儿结束。

    这里只是简单的介绍了一下TestJava2_1这个程序，相信读者已经对Java语言有了初步的了解。TestJava2_1程序虽然很短，却是一个相当完整的Java程序！在后面的章节中，将会对Java语言的细节部分，做详细的讨论。

2   简单的Java程序解析

本节将仔细探讨Java语言的一些基本规则及用法。

2.1  类（class）

    Java程序是由类（class）所组成，至于类的概念在以后会有详细讲解，读者只要先记住所有的Java程序都是由类组成的就可以了。（维信科技，山西最专业的IT实训）下面的程序片段即为定义类的典型范例：

publicclassTest      //定义public类Test

{

…

}

上面的程序定义了一个新的public类Test，这个类的原始程序的文件名称应取名为Test.java。类Test的范围由一对大括号所包含。public是Java的关键字，指的是对于类的访问方式为公有。

需要读者注意的是，由于Java程序是由类所组成，因此在完整的Java程序里，至少需要有一个类。此外，本书曾在前面提到过在Java程序中，其原始程序的文件名不能随意命名，必须和public类名称一样，因此在一个独立的原始程序里，只能有一个public类，（维信科技，山西最专业的IT实训）却可以有许多non-public类。

此外，若是在一个Java程序中没有一个类是public，那么该Java程序的文件名就可以随意命名了。

2.2  大括号、段及主体

将类名称定出之后，就可以开始编写类的内容。左大括号“{”为类的主体开始标记，而整个类的主体至右大括号“}”结束。每个命令语句结束时，必须以分号“;”做结尾。当某个命令的语句不只一行时，必须以一对大括号“{}”将这些语句包括起来，（维信科技，山西最专业的IT实训）形成一个程序段（segment）或是块（block）。

再以一个简单的程序为例来说明什么是段与主体。若是暂时看不懂TestJava2_2这个程序，也不用担心，慢慢的都会讲到该程序中所用到的命令。在下面的程序中，可以看到main()method的主体以左右大括号包围起来；for循环中的语句不只一行，所以使用左右大括号将属于for循环的段内容包围起来；整个程序语句的内容又被第3与第13行的左右大括号包围，这个块属于public类TestJava2_2所有。此外，应该注意到每个语句结束时，都是以分号作为结尾。

范例：TestJava2_2.java

2.3  程序运行的起始点——main()method

Java程序是由一个或一个以上的类组合而成，程序起始的主体也是被包含在类之中。这个起始的地方称为main()，（维信科技，山西最专业的IT实训）用左右大括号将属于main()段内容包围起来，称之为method（方法）。

main()方法为程序的主方法，在一个Java程序中有且只能有一个main()方法，它是程序运行的开端，通常看到的main()method如下面的语句片段所示：

publicstaticvoidmain(Stringargs[])           //main()method，主程序开始

{

…

}

    如前一节所述，main()method之前必须加上publicstaticvoid这三个标识符。public代表main()公有的method；static表示main()在没有创建类对象的情况下，仍然可以被运行；void则表示main()方法没有返回值。Main后的括号（）中的参数Stringargs[]表示运行该程序时所需要的参数，这是固定的用法，如果现在不了解也没有关系，在以后的章节中会一一介绍。

2.4Java程序的注释

    为程序添加注释可以用来解释程序的某些语句的作用和功能，提高程序的可读性。也可以使用注释在原程序中插入设计者的个人信息。此外，还可以用程序注释来暂时屏蔽某些程序语句，让编译器暂时不要处理这部分语句，等到需要处理的时候，只需把注释标记取消就可以了，Java里的注释根据不同的用途分为三种类型：

·单行注释

·多行注释

·文档注释

    单行注释，就是在注释内容前面加双斜线（//），Java编译器会忽略掉这部分信息。如下所示：

intnum;     //定义一个整数

    多行注释，就是在注释内容前面以单斜线加一个星形标记（/*）开头，并在注释内容末尾以一个星形标记加单斜线（*/）结束。当注释内容超过一行时一般使用这种方法，如下所示：

/*

intc=10;

intx=5;

*/

    文档注释，是以单斜线加两个星形标记（/**）开头，并以一个星形标记加单斜线（*/）结束。用这种方法注释的内容会被解释成程序的正式文档，并能包含进如javadoc之类的工具生成的文档里，用以说明该程序的层次结构及其方法。

2.5  Java中的标识符

    Java中的包、类、方法、参数和变量的名字，（维信科技，山西最专业的IT实训）可由任意顺序的大小写字母、数字、下划线（_）和美元符号（$）组成，但标识符不能以数字开头，不能是Java中的保留关键字。

·下面是合法的标符：yournameyour_name

_yourname

$yourname

·下面是非法的标识符：

class

67.9

HelloCareers

    ！小提示：一些刚接触编程语言的读者可能会觉得记住上面的规则很麻烦，所以在这里提醒读者，标识符最好永远用字母开头，而且尽量不要包含其他的符号。

2.6  Java的关键字

    和其他语言一样，Java中也有许多保留关键字，如public、static等，这些保留关键字不能当作标识符使用（维信科技，山西最专业的IT实训）。下面列出了Java中的保留关键字，这些关键字并不需要读者去强记，因为一旦使用了这些关键字做标识符时，编辑器会自动提示错误。

Java中的保留关键字：

    要特别注意的是，虽然goto、const在Java中并没有任何意义，却也是保留字，与其它的关键字一样，在程序里不能用来做为自定义的标识符。

2.7  变量

    变量在程序语言中扮演了最基本的角色。变量可以用来存放数据，而使用变量之前必须先声明它所预保存的数据类型。接下来，来看看在Java中变量的使用规则。

2.7.1 变量的声明

    举例来说，想在程序中声明一个可以存放整数的变量，这个变量的名称为num，在程序中即可写出如下所示的语句：

intnum;                //声明num为整数变量

    int为Java的关键字，代表整数（Integer）的声明。若要同时声明多个整型的变量，可以像上面的语句一样分别声明它们（维信科技，山西最专业的IT实训），也可以把它们都写在同一个语句中，每个变量之间以逗号分开，如下面的写法：

intnum,num1,num2;      //同时声明num,num1,num2为整数变量

2.7.2 变量的数据类型

    除了整数类型之外，Java还提供了多种其它的数据类型。Java的变量类型可以是整型（int）、长整型（long）、短整型（short）、浮点型（float）、双精度浮点型（double）等，除了这些数据类型外，还有字符型（char）或字符串型（String）。关于这些数据类型，本书在第三章中有详细的介绍。

2.7.3 变量名称

    读者可以依据个人的喜好来决定变量的名称，这些变量的名称不能使用到Java的关键字。通常会以变量所代表的意义来取名（如num代表数字）。当然也可以使用a、b、c等简单的英文字母代表变量，但是当程序很大时，需要的变量数量会很多，这些简单名称所代表的意义就比较容易忘记，必然会增加阅读及调试程序的困难度。

2.7.4 变量名称的限制

同2-2-5所述标识符的名称限制。

2.8  变量的设置

    给所声明的变量赋予一个属于它的值，用等号运算符（=）来实现。具体可使用如下所示的三种方法进行设置：

方法1——在声明变量的时设置

    举例来说，在程序中声明一个整数的变量num，并直接把这个变量赋值为2，可以在程序中写出如下的语句：

intnum=2;            //声明变量，并直接设置

方法2——声明后再设置

一般来说也可以在声明后再给变量赋值（维信科技，山西最专业的IT实训）。举例来说，在程序中声明整数的变量num1、num2及字符变量ch，并且给它们分别赋值，在程序中即可写出如下面的语句：

intnum1,num2;//声明变量

charc;

num1=2;              //赋值给变量

num2=3;

ch='z';

方法3——在程序中的任何位置声明并设置

    以声明一个整数的变量num为例，可以等到要使用这个变量时，再给它赋值：

intnum;         //声明变量

…

num=2;         //用到变量时，再赋值

2.9     println()

读者会发现从第1章开始，所有的例题中出现了不少次的“System.out.println()”，在本节中，就先了解一下println()。至于详细的使用方法，在第三章会讲到。

System.out是指标准输出，通常与计算机的接口设备有关，如打印机、显示器等。其后所连接的println，是由print与line所组成的，意义是将后面括号中的内容打印在标准输出设备——显示器上。（维信科技，山西最专业的IT实训）左、右括号之间的内容，即是欲打印到显示器中的参数，参数可以是字符、字符串、数值、常量或是表达式，参数与参数之间以括号作为间隔。

当参数为字符串时以一对双引号（“”）包围；变量则直接将其名称做为参数；表达式作为参数时，要用括号将表达式包围起来。举例来说，想在屏幕上输出“我有20本书!”，其中20以变量num代替，程序的编写如下：

范例：TestJava2_3.java

01   //下面这段程序采用声明变量并赋值的方式，之后在屏幕上打印输出

02   publicclassTestJava2_3

03   {

04          publicstaticvoidmain(Stringargs[])

05          {

06                 intnum=2;             //声明变量并直接赋值为2

07                 System.out.println("我有"+num+"本书!");

08          }

09   }

输出结果：我有20本书！

    在TestJava2_3程序中，println()中的变量共有三个，以加号连接这些将被打印的数据。在此，加号是“合并”的意思，并非作为算术运算符号的用途。

3   程序的检测

现在相信读者大概可以依葫芦画瓢似地写出几个类似的程序了，接下来，要对读者做一些小检测！看看读者是否能够准确地找出下面的程序中存在错误：

范例：TestJava2_4.java

01   //下面程序的错误属于语法错误，在编译的时候会自动检测到

02   publicclassTestJava2_4

03   {

04          publicstaticvoidmain(Stringargs[])

05          {

06                 intnum1=2;                   //声明整数变量num1，并赋值为2

07                 intnum2=3;                      声明整数变量num2，并赋值为3

08

09                 System.out.println("我有"+num1"本书！");

10                 System.out.println("你有"+num2+"本书！")

11           )

12   }

3.1     语法错误

程序TestJava2_4在语法上犯了几个错误，若是通过编译器编译，便可以把这些错误找出来。首先，可以看到第4行，main()method的主体以左大括号开始，应以右大括号结束。所有括号的出现都是成双成对的，因此第11行main()method主体结束时应以右大括号做结尾，而Careers2_4中却以右括号“）”结束。

注释的符号为“//”，但是在第7行的注释中，没有加上“//”。在第9行，字符串的连接中少了一个“+”号，最后，还可以看到在第10行的语句结束时，少了分号作为结束。

上述的三个错误均属于语法错误。当编译程序发现程序语法有错误时，会把这些错误的位置指出，并告诉设计者错误的类型，即可以根据编译程序所给予的信息加以更正。将程序更改后重新编译（维信科技，山西最专业的IT实训），若还是有错误，再依照上述的方法重复测试，这些错误就将会被一一改正，直到没有错误为止。上面的程序经过检测、调试之后运行的结果如下：

输出结果：我有2本书！你有3本书！

3.2     语义错误

    当程序本身的语法都没有错误，但是运行后的结果却不符合设计者的要求，此时可能犯了语义错误，（维信科技，山西最专业的IT实训）也就是程序逻辑上的错误。读者会发现，想要找出语义错误会比找语法错误更难，以下面的程序进行简单的说明：

范例：TestJava2_5.java

01   //下面这段程序原本是要计算一共有多少本书，但是由于错把加号写成了减号，

//所以造成了输出结果不正确属于语义错误

02   publicclassTestJava2_5

03   {

04          publicstaticvoidmain(Stringargs[])

05          {

06                 intnum1=4;            //声明一整型变量num1

07                 intnum2=5;            //声明一整型变量num2

08

09                 System.out.println("我有"+num1+"本书!");

10                 System.out.println("你有"+num2+"本书!");

11                  //输出num1-num2的值s

12                 System.out.println("我们一共有"+(num1-num2)+"本书!");

13          }

14   }

输出结果：我有4本书!你有5本书!我们一共有-1本书!

    可以发现，在程序编译过程中并没有发现错误，但是运行后的结果却是不正确的，这种错误就是语义错误，就是在第12行中，因失误将“num1+num2”写成了“num1-num2”，虽然语法是正确的，但是却不符合程序的要求，只要将错误更正后，程序的运行结果就是想要的了。

4   提高程序的可读性

    能够写出一个程序的确很让人兴奋，但如果这个程序除了本人之外，其他人都很难读懂，那这就不算是一个好的程序，所以每个程序设计者在设计程序的时候，也要学习程序设计的规范格式，除了前面所说的加上注释之外，还应当保持适当的缩进，可以看见上面的范例程序都是按缩进的方法编写的，是不是觉得看起来很清晰、（维信科技，山西最专业的IT实训）明白？读者可以比较下面两个程序，相信看完之后，就会明白程序中使用缩进的好处了！

范例：TestJava2_6.java

01   //以下这段程序是有缩进的样例，可以发现这样的程序看起来比较清楚

02   publicclassCareers2_6

03   {

04          publicstaticvoidmain(Stringargs[])

05          {

06                 intx;

07

08                 for(x=1;x<=3;x++)

09                 {

10                        System.out.print("x="+x+",");

11                         System.out.println("x*x="+(x*x));

12                 }

13          }

14   }

下面是没有缩进的例子：

范例：TestJava2_7.java

01//下面的程序于前面程序的输出结果是一样的，但不同的是，

//这个程序没有采用任何缩进，所以看起来很累

02publicclassTestJava2_7{

03publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

04intx;for(x=1;x<=3;x++){

05System.out.print("x="+x+",");

06System.out.println("x*x="+(x*x));}}}

TestJava2_7这个例子虽然简短，而且语法也没有错误，但是因为编写风格的关系，阅读起来肯定没有TestJava2_6这个程序好读，（维信科技，山西最专业的IT实训）所以建议读者尽量使用缩进，养成良好的编程习惯。

范例TestJava2_6和TestJava2_7运行后的输出结果如下：

x=1,x*x=1

x=2,x*x=4

x=3,x*x=9