第3章
CHAPTER 3


第一个Java程序






本书第一个Java程序是通过控制台输出HelloWorld，以这个示例为切入点，系统介绍Java程序的编写、Java源代码结构以及一些基础知识。
在Java中，程序都是以类的方式组织的，Java源文件都保存在.java文件中。每个可运行的程序都是一个类文件，或者称为字节码文件，保存为.class文件。要实现在控制台中输出HelloWorld示例，则需要编写一个Java类。


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3.1使用IntelliJ IDEA 实现
HelloWorld示例可通过多种工具实现，本节首先介绍如何通过IntelliJ IDEA实现。
3.1.1创建项目
在IntelliJ IDEA中通过项目(Project)管理Java类，因此需要先创建一个Java项目，然后在项目中创建一个Java类。
IntelliJ IDEA创建项目步骤如下： 
（1）  如果IntelliJ IDEA第一次启动，则先启动如图31所示的欢迎页面，在欢迎页面中单击Create New Project按钮，进入如图32所示对话框。


图31欢迎页面




图32新建Java项目


（2）  如果已经进入IntelliJ IDEA工具，则通过选择File→New→Project菜单，也可以进入如图32所示对话框。
在图32中选择Java项目类型。如果JDK配置没有问题，则在Project SDK下拉框中会识别JDK版本。其他的选项保持默认值，然后单击Next按钮进入如图33所示对话框进行Java项目模板选择。注意不要选择任何选项，直接单击Next按钮进入如图34所示对话框进行项目名称设置。根据自己的情况在Project name输入框中输入项目名称，在Project location输入框中输入项目保存路径。设置完成后单击Finish按钮完成项目创建，然后进入如图35所示的IntelliJ IDEA工具。







图33新建Java项目模板





3.1.2创建类
项目创建完成后，右击src文件夹，选择New→Java Class菜单命令，打开如图36(a)所示New Java Class(新建Java类)对话框。然后在输入框中输入类名HelloWorld，如图36(b)所示，双击Class类型创建HelloWorld类，如图37所示。




图34项目名称设置





图35项目创建完成






图36“New Java Class”对话框





图37创建类完成


3.1.3运行程序
修改刚生成的HelloWorld.java源文件，添加main方法，并添加输出语句。修改完成后代码如下： 

public class HelloWorld {



public static void main(String［］ args) {①

System.out.print("Hello World.");②

}



}

代码第①行中的public static void main(String［］ args)方法是一个应用程序的入口，也表明了HelloWorld是一个Java应用程序(Java Application)，可以独立运行。代码第②行的System.out.print("Hello World.")语句是输出Hello World.字符串到控制台。
程序编写完毕就可以运行了。如果是第一次运行，则需要选择运行方法，具体步骤： 右击HelloWorld文件，选择Run 'HelloWorld.main()'菜单运行HelloWorld程序。如果已经运行过一次，就不需要这么麻烦了，直接单击工具栏中的“运行”按钮，或选择菜单Run→Run 'HelloWorld'，或使用快捷键Shift+F10，就可以运行上次的程序。运行结果如图38所示，则Hello World.字符串显示在下面的控制台中。



图38运行结果




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3.2文本编辑工具+JDK实现
如果不想使用IDE工具(建议初学者通过这种方式学习Java)，那么文本编辑工具+JDK对于初学者而言是一个不错的选择，这种方式可以使初学者了解到Java程序的编译和运行过程，通过自己在编辑器中输入所有代码，可以帮助熟悉常用类和方法。

3.2.1编写源代码文件
首先使用任何文本编辑工具创建一个文件，然后将文件保存为HelloWorld.java。接着在HelloWorld.java文件中编写如下代码。

public class HelloWorld {



public static void main(String［］ args) {	

System.out.print("Hello World."); 

}



}

3.2.2编译程序



图39编译源文件


编译程序需要在命令行中使用JDK的javac指令编写，参考2.1.3节打开命令提示符工具，如图39所示，通过cd命令进入源文件所在的目录，然后执行javac指令。如果没有错误提示，则说明编译成功。编译成功时会在当前目录下生成类文件，如图310所示生成了三个类文件，这是因为HelloWorld.java源文件中定义了三个类。



图310编译成功






图311运行类文件

3.2.3运行程序
编译成功之后就可以运行了。执行类文件需要在命令行中使用JDK的java指令，参考2.1.3节打开命令行，如图311所示，通过cd命令进入源文件所在的目录，然后执行java  HelloWorld指令，执行成功后在命令行窗口输出Hello World!字符串。


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3.3代码解释
经过前面的介绍，读者应该能够照猫画虎，自己动手做一个Java应用程序了。但可能还是对其中的一些代码不甚了解，下面详细解释HelloWorld示例中的代码。

//类定义

public class HelloWorld {①



//定义静态main方法

public static void main(String［］ args) {②

System.out.print("Hello World.");③	

}



}

代码第①行是定义类，public修饰符用于声明类是公有的，class是定义类关键字，HelloWorld是自定义的类名，后面跟着的“{…}”是类体，类体中会有成员变量和方法，也会有一些静态变量和方法。
代码第②行是定义静态main方法，而作为一个Java应用程序，类中必须包含静态main方法，程序执行是从main方法开始的。main方法中除参数名args可以自定义外，其他必须严格遵守如下两种格式： 

public static void main(String args［］) 

public static void main(String［］ args)

这两种格式本质上就是一种，String args［］和String［］ args都是声明String数组。另外，args参数是程序运行时通过控制台向应用程序传递字符串参数。
代码第③行System.out.print("Hello World.")； 语句是通过Java输出流(PrintStream)对象System.out打印Hello World.字符串，System.out是标准输出流对象，它默认输出到控制台。输出流(PrintStream)中常用打印方法如下： 
□print(String s)： 打印字符串不换行，有多个重载方法，可以打印任何类型数据。
□println(String x)： 打印字符串换行，有多个重载方法，可以打印任何类型数据。
□printf(String format, Object... args)： 使用指定输出格式，打印任何长度的数据，但不换行。
修改HelloWorld.java示例代码如下。

public class HelloWorld {

public static void main(String［］ args) {



//通过print打印第一个控制台参数

System.out.print(args［0］);①

//通过println打印第二个控制台参数

System.out.println(args［1］);②

//通过printf打印第三个控制台参数，%s表示格式化字符串

System.out.printf("%s", args［2］);③

System.out.println();



int i = 123;

//%d表示格式化整数

System.out.printf("%d＼n", i);④



double d = 123.456;

//%f表示格式化浮点数

System.out.printf("%f%n", d);⑤

System.out.printf("%5.2f", d);⑥



}

}




图312在命令行中运行程序


编译HelloWorld.java源代码后，如图312所示，其中的java命令行后面的HelloWorld是要运行的类文件，Tony Hello World.是参数，多个参数用空格分隔。
上述代码第①行使用print方法打印第一个参数args［0］，注意该方法是打印完成后不换行，从输出结果中可见第一个参数Tony和第二个参数Hello连在一起了。代码第②行使用println方法打印第二个参数args［1］，从输出结果中可见第二个参数Hello后面是有换行的。
代码第③、④、⑤、⑥行都是使用printf方法打印，注意printf方法后面是没有换行的，想在后面换行可以通过System.out.println()语句实现，或在打印的字符串后面添加换行符号(＼n或%n)，见代码第④行和第⑤行。代码第⑥行中%5.2f也表示格式化浮点数，5表示总输出的长度，2表示保留的小数位。

提示在简体中文版本的Windows平台中默认编码集是GBK。所以javac指令编译源代码文件时，默认文件的编码集是GBK。一般情况下使用记事本和EditPlus等文本编辑工具创建的源代码文件默认编码集也是GBK，因此在编译这些源代码文件时不会发生错误。但是使用Sublime Text工具创建的源代码文件默认编码集也是UTF8，如果源代码文件中有中文，则发生如图313所示的编译错误。为了解决这种错误，可以在编译时指定源代码文件字符集，如图314所示使用javacencoding UTF8 HelloWorld.java指令即可。



图313采用UTF8编码的源代码文件在
Windows平台中的编译错误





图314编译时指定源代码文件字符集




3.4本章小结
本章通过一个HelloWorld示例，介绍使用IntelliJ IDEA和使用文本编辑工具+JDK实现该示例的具体过程。掌握IntelliJ IDEA的使用非常重要，但是使用文本编辑工具+JDK对于初学者也很有帮助。本章最后详细解释了HelloWorld示例。

3.5动手实践： 世界，你好！
编程题
1.  使用IntelliJ IDEA工具编写并运行Java应用程序，使其在控制台输出字符串“世界，你好！”。
2.  使用文本编辑工具编写Java应用程序，然后使用JDK编译并运行该程序，使其在控制台输出字符串“世界，你好！”。