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“Hello World！”，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。
Java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。



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，在欢迎页面单击New Project按钮，进入如图32所示对话框。


图31欢迎页面


（2）  如果已经进入IntelliJ IDEA工具，则通过选择File→New Project命令，也可以进入如图32所示对话框。


图32New Project(新建项目)对话框


在如图32所示对话框中选择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所示新建Java项目模板对话框。注意不要选择任何选项，直接单击Next按钮进入如图34所示项目设置对话框。根据自己的情况在Project name中输入项目名称，在Project location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所示的界面。


图33新建Java项目模板对话框







图34项目设置对话框







图35项目创建完成


3.1.2创建类
项目创建完成后，右击src文件夹，选择菜单New→Java Class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6新建类对话框





图37创建HelloWorld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()'命令运行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'命令，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!”字符串显示到下面的控制台。




图38运行结果



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
编译程序需要在命令行中使用JDK提供的javac指令编写，参考2.1.3节打开命令行窗口，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3个类文件，这是因为HelloWorld.java源文件中定义了3个类。




图39编译源文件





图310编译成功


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提供的javac指令，参考2.1.3节打开命令行窗口，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，执行成功后会在命令行窗口输出“Hello World!”字符串。





图311运行类文件


3.3代码解释
经过前面的介绍，读者应该可以自己写一个Java应用程序了。但可能还是对其中的一些代码不甚了解，下面来详细解释HelloWorld示例中的代码。

//定义类

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



}

}


编译HelloWorld.java源代码后，如图312所示，其中，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。




图312在命令行中运行程序


上述代码第①行使用print方法打印第一个控制台参数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控制台参数Tony和第二个控制台参数Hello连在一起了。代码第②行使用println方法打印第二个控制台参数args［1］，从输出结果中可见第二个控制台参数Hello后面是有换行的。
代码第③行~第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和使用文本工具+JDK实现该示例的具体过程。掌握IntelliJ IDEA使用非常重要，但是使用文本工具+JDK对于初学者也很有帮助。最后详细解释了HelloWorld示例。
3.5同步练习
选择题
1. 作为一个可以运行的Java应用程序类，下列说法正确的是()。

A. 这个类必须声明为公有的
B. 类名与文件名一致
C. 类中必须包含静态main方法
D. 类中必须包含System.out.print语句
2. 作为一个可以运行的Java应用程序类中的main方法，下列写法正确的是()。
A. public static void main(String args［］) 
B. public static void main(String［］ args)
C. static void main(String args［］) 
D. void main(String args［］) 
3. 关于打印方法下列说法正确的是()。
A. print(String s)方法打印字符串不换行
B. println(String s)方法打印字符串换行
C. printf()方法使用指定输出格式，打印任何长度的数据，但不换行
D. printfln()方法使用指定输出格式，打印任何长度的数据，但不换行
3.6上机实验： 世界，你好
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！”。