从"Hello World!"到面向对象
作者：Vamei 出处：http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载，也请保留这段声明。谢谢！
最近在看Java。Java是完全面向对象的语言。通过虚拟机的运行机制，它打造了“跨平台”的理念，吸引了许多程序员加入Java阵营。近年来，Android开发为Java的流行助力不少。这里类似于一份快速的总结清单。目标读者是有一些语言基础，并且想迅速了解Java的程序员。
"Hello World!"
我们先来看一个HelloWorld.java程序:
public class HelloWorld
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Hello World!");
}
}
上面的程序定义了一个类(class)HelloWorld，然后定义了该类的一个方法(method)main。main方法中有一个语句:
System.out.println("Hello World!");
它的功能是向终端输出字符串"Hello World!"。注意，Java中的语句要以;结尾 (与C/C++相同)。
使用javac来编译:
$javac HelloWorld.java
当前路径下将HelloWorld.class文件生成。
使用java命令来运行，java后面的参数为与文件同名的类名(HelloWorld)。Java会搜寻该类中的main方法，并运行。
$java HelloWorld
变量
变量(variable)在内存中占据一定的空间，并在该空间中存储某个类型的值。Java中的变量如下：
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。你可以在程序中的任意位置声明变量。 比如:
public class Test
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Declare in the middle:");
int a;
a = 5;
System.out.println(a); // print an integer
}
}
在Java中，可以用//引领注释。可以在声明变量的同时给变量赋值，比如 int a = 5;
Java中有数组(array)。数组包含相同类型的多个值。我们用下面方法来声明一个整数数组:
int[] a;
注意该写法与C数组的区别。
在声明数组时，数组所需的空间并没有真正分配给数组。我们可以在声明的同时，用new来创建数组所需空间:
int[] a = new int[100];
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};
我们使用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，它等于一个新的值。1 + 1是常见的表达式。比如:
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); // print an integer
}
}
数学表达式，返回一个数值
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，返回一个boolean值
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
布林表达式，返回一个boolean值
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，返回整数
& 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 (conditon1) {
statements;
}
else if (condition2) {
statements;
}
else {
statements;
}
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;
}
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”可以有多种理解方式，下面是我的理解：
1. 世界上的每一个事物都可以称为一个对象(object)，比如张三
2. 对象有一些属性。有的是数值相关的场(field)，比如身高；有的是动作相关的方法(method)，比如呼吸。
3. 拥有共同属性的对象可以归为同一类(class)，比如张三和李四都属于“人”类，张三被称为“人”类的一个实例(instance)。“人”类都拥有身高场和呼吸这个方法。
4. 类可以细分为子类(child class), 比如“男人”类和“女人”类。子类继承(inherit)父类所有的属性，比如“身高”和“呼吸”。并可能有额外的属性。比如“女人”类有生育这个方法。
类与对象
面向对象编程(OOP, object-oriented programming)利用上述概念，特别是类和继承的概念，来提高代码的可重复利用性。
定义类的语法:
class Woman [extends Human]
{
...
}
Woman为类名，Human为woman所继承的父类。我们使用extends来表达继承关系。在Java中，一个子类只能有一个父类。在类的前面，可以有额外的关键字，我们暂时不加解释。
{}中包含有类的具体定义，特别是场和方法。
我们先定义human类:
class Human { public void breath() { System.out.println("hu...hu..."); }
private int height; }
在{}范围内，Human类定义了一个方法breath，还定义了一个变量height，也就是一个场。
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。OOP中的方法对应面向过程中的函数。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，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。
现在转向方法和场前面的public和private关键字。public表示任何类的对象都可以调用该方法或场，而private表示只有该类(Human)的对象可以调用该方法或场。
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(); } } class Human { public void breath() { System.out.println("hu...hu..."); } private int height; }
我们在main方法中，使用new关键字为对象分配所需的内存。Human aPerson声明了aPerson所属于的类。
我们使用 对象.方法() 的方式来调用方法。
然而，如果我们从main中调用height场:
public class Test { public static void main(String[] args) { Human aPerson = new Human(); System.out.println(aPerson.height); } } class Human { public void breath() { System.out.println("hu...hu..."); } private int height; }
将会有如下错误提示：
Test.java:6: height has private access in Human
System.out.println(aPerson.height);
^
1 error
这就是我们之前提到的，一个被说明为private的属性，不能被其他类调用。注意，main方法属于Test类，而不是Human类。
尽管可以把height设置为public，但Java通常将包含有数据的场设置成private，以保护数据。为了查看类的场，类应提供相关的查看方法(accessor):
public class Test { public static void main(String[] args) { Human aPerson = new Human(); System.out.println(aPerson.getHeight()); } } class Human { public void breath() { System.out.println("hu...hu..."); } /** * accessor */ public int getHeight() { return this.height; } private int height; }
我们新增了getHeight方法。这个方法有一个int类型的返回值，并使用return来说明具体的返回值。注意this，它用来指代对象实例。当我们创建一个张三实例的时候，这个this就代表了张三这个对象。this.height就是指张三的height。
我们还看到了/** comments */的添加注释的方法。
然而，我们的输出是0。这是理所当然的：我们从来没有给height赋过值。由于height是private的，所以我们必须有一个public的方法来修改height。一个方式是定义一个setHeight的方法(想一下如何定义)，然后调用该方法。
另一个方式是定义一个与类同名的方法。这样的方法叫做创建方法(constructor)。当类创建实例的时候，比如main方法中new Human()时，会自动调用该方法。该方法不用声明返回值类型:
public class Test { public static void main(String[] args) { Human aPerson = new Human(175); System.out.println(aPerson.getHeight()); } } class Human { /** * constructor */ public Human(int h) { this.height = h; } public void breath() { System.out.println("hu...hu..."); } /** * accessor */ public int getHeight() { return this.height; } private int height; }
在Java中，方法传递参数时，需要说明参数的类型，比如我们在Human方法中，说明h的类型为int。
在创建实例(new Human(175))的时候，需要传递相应的参数。
注意到，我们的Test类之前也有一个public关键字。在上面的程序中，我们实际上有两个类。每个程序文件中只能有一个public类。文件名必须与public类的名字相符。所以我们的文件名必须是Test.java。
总结
Java的许多语法形式与C/C++类似，但在细节和具体实现上又有不少的差别，需要小心。
Java是完全面向对象的语言。
Java不鼓励public的场。