Java不走弯路教程（2.Hello,Java!）

2021-12-05 10:18:20

2.Hello,Java!
欢迎来到Java的世界，在上一章，我们已经完成了DOS的基本操作学习和Java的环境搭建，在本章中我们Java来完成一个简单的DOS程序。

2.1 Hello,Java!
首先，我们创建一个文件名为MyNotepad.java，保存到c:\work\001下，
文件内内容如下：（注意文件名与文件内容的大小写，以后不再提示）

然后启动DOS环境，输入如下命令：
cd c:\work\001
javac MyNotepad.java
java MyNotepad

可以看到输出：Hello,Java!
再次执行java MyNotepad，则无需再次编译。

OK，我们完成了简单的DOS程序，请认真地理解这个过程，因为本教程接下来的内容，将是对这个过程的不断扩展，直至完成Java的学习。

2.2 查看文件内容
现在有一个简单的需求：
输入如下命令来查看文件a.txt的内容：
java MyNotepad a.txt

我们来简单的介绍一下刚才写的MyNotepad.java

在上述程序中，分号代表以行的结束，大括号代表一个区块的结束。
MyNotepad为类名，main为类入口，String[] args用来接收程序的参数，因为程序会有多个参数名比如
java MyNotepad a.txt b.txt c.txt
所以变量args的类型定义为一个可以接收多个字符串(String)的数组用来接收多个参数，如下图所示：

我们用[]表示该参数为数组。
可以用如下的方法来取得数组中每一个元素的值：
args[0],args[1],args[2]...

注：Java中第一个元素下标为0

我们试着来先来接收输入的参数，并输出到DOS界面：

注：加号用来连接两个字符串

编译后运行：java MyNotepad a.txt
输出Hello,a.txt

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休息一下，我们来看看这个过程是如何完成的：
1.建立文件MyNotepad.java，并写入程序。
2.输入命令javac MyNotepad.java来把程序编译成class文件（MyNotepad.class）
我们称MyNotepad.java为源文件，MyNotepad.class为目标文件（执行文件）
编译过程如下图所示

这时大家可以把MyNotepad.java删除，因为程序执行是通过解析目标文件（.class文件）来完成的。
我们用记事本打开.class文件看看其中内容，看不懂。。。，对，因为这是机器读的。相对于人来说，
机器读class文件比读java文件更容易。
所以我们需要一个编译过程来把java文件翻译成class文件，同样把class文件翻译成java文件的过程们称为反编译，本教程不讨论反编译的内容。

3.我们运行Java程序，传入参数 MyNotepad a.txt
这个过程中Java程序首先根据传入的参数MyNotepad去环境变量CLASSPATH中查找名为MyNotepad的类定义，即class MyNotepad的定义，
因为我们设置了当前目录.在环境变量CLASSPATH中，所以Java程序在当前目录下找到了MyNotepad的类定义，然后调用该类的固定入口main方法,
并将后续参数a.txt传入给main的args变量。
注：在新版本的JDK中，无需设置环境变量CLASSPATH，编译器会自动查找相关的库文件，以后不再说明。

4.main中将args的第一个传入参数args[0](a.txt)和之前的字符串Hello 拼接到一起，生成新的字符串Hello a.txt,然后作为参数
传递给Syste.out.println方法，该方法将传递的参数"Hello a.txt"输出到DOS界面。

总结：
到目前为止我们接触了如下概念：
类，函数/方法，参数
注：函数和方法是同一概念
可以用下图表示：
public class 类名{
-函数1
-函数2
-函数3
...
-主函数main
}

其中函数定义如下
public static 返回值函数名(参数类型参数名){}

其中{}表示一个区块的开始和结束，比如类定义，函数定义。
在如下命令来运行Java程序时，系统会默认调用名称为main的函数并将后续参数传递给main函数。（我们称main为主函数/主方法）
java 类名

函数的返回值我们将在后面介绍.

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接下来我们继续扩展这个程序

对于System.out.println，我们将在后续章节中说明，因为本阶段我们理解不了这句话的具体含义，所以我们将他暂时隐藏起来。
隐藏我们不想看到的内容，首先想到的就是把他变成方法调用，于是我们的程序变成这样：

对于调用某个类的静态(static)函数，一般直接用类名.函数名() 格式，如果当前类则可以省略类名，如上面的程序。
我们改称正式的格式如下：
注：静态函数即函数定义中加入static关键字，我们将在后续章节中说明。

还是觉得不够清晰，我想把这个方法放到别的类中。
新建一个文件MyUtil.java如下：

修改MyNotepad.java如下：

分别编译MyUtil和MyNotepad，并测试运行。
注：只编译MyNotepad也可以，因为会自动编译关联的MyUtil。

OK，程序基本上清晰了，可生成的文件还是在同一目录下，我想把这种工具类或者称为帮助函数放到单独的文件夹中，作为类库来使用。
我们继续扩展：
当前目录为c:\work\001
我们在当前目录下创建新目录util和main
然后将MyUtil.java放入util目录中，MyNotepad.java放入main目录中

我们称目录c:\work\001为工程根目录，程序的运行也要在工程的根目录下，因为CLASSPATH中设置了从当前路径(.)开始查找类文件。
在编译和执行的时候我们要将目录名加入到类名前，如下所示：
javac main\MyNotepad.java
java main.MyNotepad

先不要运行，还没说完。

大家看到javac后面跟的是文件的路径，所以用windows的目录格式来定位文件。
java后面跟的是类名，因为Java程序会自动地加载.class类文件。
类名前的目录名我们称为包(package)名，这样防止了不同目录下相同文件无法定位的问题。

所以正式的类名为包名.类名

所以我们要程序中声明自己所在的包（目录），修改MyNotepad.java如下：

注：同时对MyUtil的调用也要用全名

修改MyUtil如下：

编译，运行：
javac main\MyNotepad.java
java main.MyNotepad a.txt
输出：Hello a.txt

观察MyNotepad.java中对util.MyUtil的调用，如果有许多个对util.MyUtil的调用，我们则要每次都写全名util.MyUtil。
考虑程序的简洁性，我想只写MyUtil，那么需要在文件的头部加入声明：
import util.*

意思为导入util包(目录)下的的所有类文件

于是程序变成这样：

OK,现在我们完全不用关心System.out.println这种输出的实现，只需要做函数/方法调用即可。

继续扩展我们的程序：
对于如下语句
MyUtil.println("Hello "+args[0]);
我们可以修改成：
String message = "Hello "+args[0];
MyUtil.println(message);

在上面的语句中我们完成了变量的声明与赋值，即声明变量message为String类型，并且将"Hello "+args[0]的结果赋给message。

变量声明的格式如下：
变量类型变量名；

变量赋值的格式如下：
变量名 = 值；

其中变量的声明和赋值可以写在一起即：
变量类型变量名 = 值；

Java中有三大类型，基本类型，自定义类型，String
注：由于String比较特殊和常用，所以我们暂时把他单独提出为一个类型。
基本类型包括：char,boolean,byte,short,int,long,float,double
其中我们暂时只需要关注：char,boolean,int（全部小写）
自定义类型即为class声明的类名，默认以大写字母开头，其中包括众多系统类，在此不一一列举。

所以我们暂时关注的类型为：String,char,boolean,int,自定义类（包括众多系统类）
我们的程序变成了这个样子：

我在MyUtil中加入了读文件的方法，定义如下：
public static String getFileContent(String fileName)
他可以根据传入的文件名，读取当前目录下的文件并返回文件内容。
我们不用关心具体实现，只需要调用即可。class文件可以从这里下载。

于是我们完成本章的目标，修改程序如下：

将a.txt放入c:\work\001下，编译运行程序如下：
javac main\MyNotepad.java
java main.MyNotepad a.txt
输出：abc

很简单？是的，因为类似于读文件，输出内容等操作都被封装到工具类中，所以到这里，你只需要掌握环境搭建，运行，变量的声明，赋值和函数的调用。
大家暂时不要关心我封装到MyUtil里的是什么东西，怎么写的，写的对不对，好不好。
你只需要知道如何调用，传入什么参数，返回什么结果，就可以了。
因为程序制造是一个庞大的工程，需要团队协同工作，一个程序员不可能理解所有的东西，所以你更需要关心的是自己的程序的正确性，输入输出，如何调用别人提供的接口，而不是关心全部。
保证全部理解自己范围内的程序，并且保证写出程序的优雅和简洁性是很重要的。

注：本教程只串讲Java学习主线内容和学习方法，如果大家对本教程涉及的知识感到吃力，请在阅读过程中自行补充相关的知识点。

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