Java基础全解：构建扎实编程技能

1. Hello World 程序

深入解析：

• 类声明：public class HelloWorld 定义了一个公共类。public 关键字意味着这个类可以在任何地方被访问。
• 主方法：public static void main(String[] args) 是每个Java应用程序的入口点。static 表示该方法属于类本身而不是类的实例；void 表示方法不返回任何值；String[] args 是命令行参数的数组。
• 输出语句：System.out.println("Hello, World!"); 使用了System类的静态成员out，它是一个PrintStream对象，提供了println方法用于打印一行文本到控制台。

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

2. 数据类型

深入解析：

Java是一种强类型语言，这意味着在编译时必须明确指定变量的数据类型。以下是几种常见的数据类型：

• 基本数据类型：

  • byte：8位有符号整数，范围是-128到127。
  • short：16位有符号整数，范围是-32,768到32,767。
  • int：32位有符号整数，范围是-2^31到231-1。
  • long：64位有符号整数，范围是-2^63到263-1。
  • float：32位单精度浮点数，如float b = 5.25f;（注意小数后面跟的f）。
  • double：64位双精度浮点数，如double c = 5.25;。
  • char：16位Unicode字符，如char e = 'A';。
  • boolean：逻辑值，只有两个可能的值true或false。

• 引用数据类型：

  • String：用于表示字符串，实际上是一个对象，不是基本类型。例如String f = "Hello";。

int a = 100;
float b = 5.25f;
double c = 5.25;
boolean d = true;
char e = 'A';
String f = "Hello";

3. 条件判断

深入解析：

条件语句允许根据不同的条件执行不同的代码块。Java支持多种条件结构，最常用的是if-else语句。

• 简单if语句：当条件为真时执行代码块。
• if-else语句：如果条件为真，则执行第一个代码块；否则执行第二个代码块。
• 嵌套if-else语句：可以包含多个条件分支。
• switch-case语句：用于处理基于不同值的选择问题，效率较高。

if (a > b) {
    // 如果a大于b，则执行这里的代码
} else if (a == b) {
    // 如果a等于b，则执行这里的代码
} else {
    // 如果上述条件都不满足，则执行这里的代码
}

4. 循环结构

深入解析：

循环用于重复执行一段代码直到某个条件不再满足。Java支持三种主要类型的循环：

• for循环：适用于已知迭代次数的情况，通常包含初始化、条件检查和更新三个部分。

  for (int i = 0; i < 10; i++) {
      System.out.println("i: " + i);
  }
  

• while循环：当条件为真时继续执行循环体内的代码，适合于未知迭代次数的情况。

  int i = 0;
  while (i < 10) {
      System.out.println("i: " + i);
      i++;
  }
  

• do-while循环：至少执行一次循环体，然后检查条件是否继续执行，保证循环体至少被执行一次。

  int j = 0;
  do {
      System.out.println("j: " + j);
      j++;
  } while (j < 10);
  

5. 数组

深入解析：

数组是一种可以存储多个相同类型元素的数据结构。Java中的数组大小是固定的，一旦创建就不能改变。

• 数组声明：可以通过两种方式声明数组。第一种方式是先声明后初始化，第二种方式是在声明的同时初始化。

  int[] arr = new int[5]; // 创建一个长度为5的int数组
  arr[0] = 1; // 设置第一个元素的值为1
  arr[1] = 2;
  
  // 或者直接初始化
  int[] arr2 = {1, 2, 3, 4, 5};
  

• 遍历数组：可以使用for循环或者增强型for-each循环来遍历数组。

  for (int element : arr2) {
      System.out.println(element);
  }
  

6. 方法定义与调用

深入解析：

方法是一段可重用的代码块，通常用来完成特定的任务。定义方法的基本格式如下：

• 方法签名：包括方法名、参数列表和返回类型。如果方法不返回任何值，则使用void关键字。
• 方法体：由一对大括号包围，包含了具体的实现逻辑。
• 访问修饰符：如public、private等，决定了方法的可见性和访问权限。
• 静态方法：通过static关键字声明的方法属于类而不是实例，可以直接通过类名调用。

public static int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

// 调用方法
int sum = add(5, 3); // 调用add方法并将结果赋给sum变量

• 方法重载：同一个类中可以有多个同名但参数列表不同的方法，这称为方法重载。Java根据传入参数的不同选择相应的方法。

public class Calculator {
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }

    int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }
}