Синтаксис на Java: много кратко въведение в езика за програмиране

Какво е синтаксис на Java?

Синтаксисът на Java е основата на езика, всички основни правила, команди, конструкции за писане на програми, които компилаторът и компютърът „разбират“. Всеки език за програмиране има свой синтаксис, Howто и човешкият език. Тази статия се фокусира върху основния синтаксис на езика за програмиране Java и е предназначена за начинаещи разработчици or тези, които владеят друг език за програмиране. Някои аспекти може да не са ясни за начинаещите. Ако е така, най-добре е да ги пропуснете и да се съсредоточите върху примерите. Както във всичко останало, по-добре е да изучавате език за програмиране циклично, като постепенно достигате до по-задълбочено разбиране на определени концепции. Всяка Java програма е набор от обекти, които се включват един в друг с данни (променливи) и поведение (функции or методи). Също така програмата Java е клас or няколко класа. Обектът е екземпляр на клас. Можете да разберете класа като модел, например форми за бисквити и предмети като бисквитки. Или клас като абстрактен „Програмист на Java“ и обект като „Програмист на Java Джон“ or „Програмист на Java Айви“.

Обект в Java

Обектите в Java имат състояния и поведение. Пример: Котка има състояния: името й е Фър, цветът е червен, собственикът е Джон; котката също има поведение Сега Furr спи. Той също можеше да мърка, да ходи и т.н. Обектът е екземпляр на клас.

Клас в Java

Класът е модел, шаблон or чертеж на обекта. Той описва поведението и посочва, че обектът от неговия тип поддържа. Например, клас Котка има свое име, цвят, собственик; котката също има поведение като хранене, мъркане, ходене, сън.

Методи в Java

Методите са за описание на логиката, манипулиране на данни и изпълнение на всички действия. Всеки метод определя поведението. Един клас може да съдържа много методи. Например можем да напишем метод sleep() за клас Cat (за заспиване) or purr() за мъркане.

Променливи на екземпляр в Java

Всеки обект има уникален набор от променливи на екземпляр. Състоянието на обекта обикновено се генерира от стойностите, присвоени на тези променливи на екземпляра. Например името or възрастта на котката може да бъде променлива. Ще започнем с най-простата Java програма. Използвайки този пример, ще разберем основните концепции на синтаксиса на Java и след това ще ги разгледаме по-отблизо.

Проста Java програма: Здравей, Java!

Ето една проста програма на Java:

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

Тази програма отпечатва низ "Hello, Java!" да утешавам. Препоръчвам ви да инсталирате JDK и IntelliJ IDEA и да опитате да напишете codeа, който виждате по-горе. Или за първи опит намерете онлайн IDE, за да направите същото. Сега нека разгледаме тази програма ред по ред, но пропуснем някои подробности, които не са необходими за начинаещ.

class HelloJava 

Всяка програма в Java е клас or по-често много класове. Класът на линията HelloJava означава, че тук създаваме нов клас и неговото име е HelloJava. Както дефинирахме по-горе, класът е един вид шаблон or план, той описва поведението и състоянията на обектите на класа. Може да е трудно за начинаещи програмисти, ще научите тази концепция малко по-късно. Засега клас HelloJava е само началото на вашата програма. Може да сте забелязали фигурната скоба { на същия ред и в целия текст. Двойка фигурни скоби {} обозначава блок, група програмни изрази, които се третират като една единствена единица. Където { означава началото на единицата и }краят му. Блоковете могат да бъдат вложени един в друг or могат да бъдат последователни. В горната програма има два вложени блока. Външният съдържа тялото на класа Hello . Вътрешният блок съдържа тялото на метода main() .

public static void main (String args []) {

Ето началото на основния метод. Методът е поведение or последователност от команди, които ви позволяват да извършите операция в програма. Например умножете 2 числа or отпечатайте низ. С други думи, методът е функция. В някои други езици за програмиране методите често се наричат ​​"функции". Методите, Howто всички елементи на Java програма, се намират в клас. Всеки клас може да има един, много or нито един метод. public е модификатор на достъп. Променлива, метод or клас, маркирани с публичен модификатор, могат да бъдат достъпни от всяко място в програмата. В Java има четири от тях: публичен, частен, защитен и по подразбиране (празен). Ще говорим за тях малко по-късно. Като първа стъпка е по-добре да направите всичките си методи публични. невалидене типът връщане на метода. Void означава, че не връща ниHowва стойност. main представлява началната точка на програмата. Това е името на метода. String[] args е основен аргумент на метода. Засега е достатъчно да знаете, че почти всяка Java програма има основния метод, той стартира програмата и декларира като public static void main(String[] args) Статичните методи са тези, които работят с класа. Методите, които използват ключовата дума static в своята декларация, могат да работят директно само с локални и статични променливи.

 System.out.println("Hello, Java!"); 

Формално този ред изпълнява метода println на изходящия обект. Изходящият обект се декларира в класа OutputStream и се инициализира статично в класа System . Въпреки това е малко сложно за напълно начинаещ. За начинаещ е достатъчно да знае, че този ред отпечатва думите "Здравей, Java!" към конзолата. Така че, ако стартирате програмата във вашата IDE, ще получите изхода в конзолата:

Основни правила за синтаксис на Java

Има някои основни правила за синтаксис, които трябва да следвате, когато програмирате в Java:

• името на file трябва да е идентично с името на класа;
• най-често всеки клас е в отделен файл с разширение .java. Файловете на класа обикновено се групират в папки. Тези папки се наричат ​​пакети;
• знаците са чувствителни към главни и малки букви. Низът не е equals на низ ;
• Началото на обработката на Java програма винаги започва в основния метод: public static void main (String [] args) . Методът main () е задължителна част от всяка Java програма;
• Метод (proceduresа, функция) е последователност от команди. Методите определят поведението на върху обект;
• Редът на методите в програмния файл е без meaning;
• Имайте предвид, че първата буква от името на класа е с главна буква. Ако използвате няколко думи, използвайте главни букви за първата буква на всяка дума („MyFirstJavaClass“);
• имената на всички методи в синтаксиса на Java започват с малка буква. Когато използвате няколко думи, следващите букви са главни ("public void myFirstMethodName ()");
• файловете се записват с име на клас и разширение .java ("MyFirstJavaClass.java");
• В синтаксиса на Java има разделители "{...}", които обозначават блок от code и нова област от code;
• Всеки codeов оператор трябва да завършва с точка и запетая.

Java променливи и типове данни Променливите са специални обекти, използвани за съхраняване на данни. ВсяHowви данни. В Java всички данни се съхраняват в променливи. Може да кажете, че една променлива е запазено място or кутия за поставяне на променлива. Всяка променлива има свой тип данни, име (идентификатор) и стойност. Типовете данни могат да бъдат примитивни и непримитивни or референтни. Примитивните типове данни могат да бъдат:

• Цели числа: byte, кратко, int, дълго
• Дробни числа: float и double
• Логически стойности: булеви
• Символни стойности (за представяне на букви и цифри): char

Пример за променливи в Java:

int s;
s = 5;  
char myChar = ‘a’; 

В този code създадохме целочислена променлива s (празен контейнер) и след това поставихме стойност 5 в нея. Същата история с променлива с име myChar . Създадохме го с тип данни char и го дефинирахме като буква a . В този случай създадохме променлива и едновременно с това й присвоихме стойност. Синтаксисът на Java ви позволява да го направите по този начин. Референтните типове са някои обекти, които поддържат препратки към стойности or други обекти. Те могат също да съдържат препратка към нулата. Null е специална стойност за обозначаване на липсата на стойност. Сред референтните типове са String, Arrays и всеки клас, който искате. Ако имате клас Violin, можете да създадете променлива от този клас. Пример за променливи за референтен тип на Java:

String s = “my words”; 
Violin myViolin; 

Ще научите повече за тях по-късно. Не забравяйте, че непримитивните типове променливи започват с главни букви, а примитивните — с малки букви. Пример:

int i = 25;
String s = “Hello, Java!”; 

Java масиви

Масивите са обекти, които съхраняват множество променливи от един и същи тип. Самият масив обаче е обект в купчината. Ще разгледаме How да декларираме, конструираме и инициализираме в следващите глави. Пример за масив:

int[] myArray = {1,7,5};

Тук имаме масив, който съдържа от трите цели числа (1,7 и 5)

Java Enums

В допълнение към примитивните типове данни Java има такъв тип като enum or enumeration. Изброяванията представляват колекция от логически свързани константи. Изброяването се декларира с помощта на оператора enum, последвано от името на изброяването. След това идва разделен със запетаи списък с елементи за изброяване:

enum DayOfWeek {
     MONDAY,
     TUESDAY,
     WEDNESDAY,
     THURSDAY,
     FRIDAY,
     SATURDAY,
     SUNDAY
}

Изброяването всъщност представлява нов тип, така че можем да дефинираме променлива от този тип и да я използваме. Ето пример за използване на изброяване.

Пример за Java Enum

public class MyNum{      
    public static void main(String[] args) {
          
        Day myDay = DayOfWeek.FRIDAY;
        System.out.println(myDay);	//print a day from the enum     
}
}
enum DayOfWeek{
  
    MONDAY,
    TUESDAY,
    WEDNESDAY,
    THURSDAY,
    FRIDAY,
    SATURDAY,
    SUNDAY
}

Ако стартирате програмата, в конзолата се изписва ПЕТЪК. Можете да поставите codeа на вашия клас Enum и MyNum в един файл, но е по-добре да създадете два отделни file: един за клас MyNum и един за ден enum. IntelliJ IDEA ви позволява да избирате enum, докато създавате.

Деклариране на променливи в Java

Всъщност сме декларирали някои променливи по-горе и дори сме ги идентифицирали. Декларацията е процес на заделяне на памет за променлива от определен тип и нейното наименуване. Нещо такова:

int i; 
boolean boo; 

Можем също да декларираме инициализиране на променлива с помощта на оператор за присвояване (=). Това означава, че поставяме определена стойност в паметта, която сме разпределor. Можем да го направим точно в момента на деклариране or по-късно.

деклариране на пример за променлива

String str; 
int i = 5; 
Str = “here is my string”; 

Ако декларирате променлива без инициализация, тя така or иначе получава няHowва стойност по подразбиране. За int тази стойност е 0, за String or друг референтен тип е специален нулев идентификатор.

Идентификатори на Java

Идентификаторите са просто имена на Java компоненти - класове, променливи и методи. Всички Java компоненти трябва да имат имена.

Class Violin {
int age; 
String masterName;  
}

Цигулката е идентификаторът на класа. age и masterName са идентификатори на променливи. Ето някои правила за Java идентификатори:

• Всички идентификатори започват с латинска буква (A до Z or a до z), знак за валута ($) or долна черта (_).
• След първия знак идентификаторите могат да имат произволна комбинация от знаци.
• Ключова дума в Java не може да бъде идентификатор (ще разберете за ключовите думи малко по-късно).
• Идентификаторите са чувствителни към главни и малки букви.

Пример за идентификатори

Правни идентификатори: java, $mySalary, _something Незаконни идентификатори: 1stPart, -one

Модификатори на Java

Модификаторите са специални думи на езика Java, които можете да използвате за модифициране на елементи (класове, методи, променливи). Java има две категории модификатори: модификатори за достъп и модификатори без достъп.

Пример за модификатори на достъп

В Java има 4 модификатора за достъп:

• публичен _ Публичен елемент Може да бъде достъпен от класа, извън класа, вътре и извън пакета
• Елемент с модификатор по подразбиране (празен) може да бъде достъпен само в рамките на пакета
• защитеният модификатор може да бъде достъпен вътре и извън пакета чрез дъщерен клас
• частен елемент, наличен само в класа, който е декларирал.

Пример за модификатори без достъп

Има 7 от тях

• статичен
• финал
• абстрактно
• синхронизирани
• преходен
• летлив
• местен

Java ключови думи

Ключовите думи на Java са специалните думи за използване в Java, които действат като ключ към code. Те също са добре известни като запазени думи: не можете да ги използвате за идентификатори на променливи, методи, класове и т.н. Ето ги:

• abstract : ключова дума за деклариране на абстрактен клас.
• boolean : Java boolean ключова дума за деклариране на променлива като булев тип. Такива променливи могат да бъдат само true и false.
• break : използвайте ключовата дума Java break, за да прекъснете цикъл or израз за превключване.
• byte : Java byteова ключова дума за деклариране на едноbyteова цяло числова променлива.
• case : използва се с командите switch за маркиране на блокове от текст.
• catch : използва се за прихващане на изключенията след блока try .
• char : ключова дума Java char за символна променлива. Може да съдържа неподписани 16-битови Unicode знаци.
• class : ключова дума за Java клас за деклариране на клас.
• continue : Java ключова дума за продължаване на цикъла.
• по подразбиране : ключова дума по подразбиране на Java за указване на блока от code по подразбиране в команда за превключване.
• do : използва се в конструкцията на do-while цикъл.
• double : ключовата дума double на Java се използва за деклариране на числова променлива. Може да съдържа 8-byteови числа с плаваща запетая.
• else : можете да го използвате в условни изрази else-if.
• enum : използва се за дефиниране на фиксиран набор от константи.
• extends : Java extends ключова дума, за да посочи, че даден клас разширява друг клас (е Child клас на другия клас).
• final : ключова дума, която показва, че дадена променлива е константа.
• finally : маркира блок от code, който ще бъде изпълнен независимо дали е обработено изключение or не.
• float : променлива, която съдържа 4-byteово число с плаваща запетая.
• for : ключова дума за стартиране на for цикъл. Използва се за многократно изпълнение на набор от инструкции, докато някои условия са верни.
• if : ключова дума за проверка на conditionто. Той изпълнява блока, ако conditionто е вярно.
• implements : ключовата дума за внедряване на интерфейс.
• import : ключова дума за импортиране на Java за импортиране на пакет, клас or интерфейс.
• instanceof : проверява дали обектът е екземпляр на определен клас or интерфейс.
• int : променлива, която може да съдържа 4-byteово цяло число със знак.
• интерфейс : ключовата дума за Java интерфейс се използва за деклариране на интерфейс.
• long : променлива, която може да съдържа 8-byteово цяло число със знак.
• native : указва, че даден метод е имплементиран в собствен code, използвайки JNI (Java Native Interface).
• new : Java нова ключова дума за създаване на нови обекти.
• пакет : декларира Java пакет (папка) за файлове на Java класове.
• private : модификатор за достъп показва, че метод or променлива може да е видим само в класа, който е декларирал.
• protected : модификатор за достъп показва, че метод or променлива може да бъде достъпен вътре и извън пакета чрез дъщерен клас.
• public : модификатор за достъп показва, че даден елемент е достъпен навсякъде.
• return : връща резултат от изпълнението на метод.
• short : променлива, която може да съдържа 2-byteово цяло число със знак.
• static : показва, че дадена променлива or метод е клас, а не обект, метод.
• strictfp : ограничава изчисленията с плаваща запетая.
• super : отнася се до родителския клас обект.
• превключвател : избира codeов блок (or много от тях), който да бъде изпълнен.
• синхронизиран : модификатор без достъп. Той указва, че този метод може да бъде достъпен само от една нишка в даден момент.
• това : препраща текущия обект в метод or конструктор.
• throw : използва се за изрично хвърляне на изключение.
• throws : Обявява изключение.
• преходен : част от преходни данни не може да бъде сериализирана.
• опитайте : стартира блок от code, който ще бъде проверен за изключения.
• void : указва, че методът не връща стойност.
• volatile : показва, че дадена променлива може да се промени асинхронно.
• while : стартира цикъл while. повтаря част от програмата няколко пъти, докато conditionто е вярно.

Коментари в Java

Java поддържа едноредови и многоредови коментари. Всички знаци са налични във всеки коментар и те се игнорират от Java компилатора. Разработчиците ги използват, за да обяснят codeа or да си припомнят нещо. Примери за коментари:

//single-line comment 
/*here we have a multi-line comment. As you can see it uses slash and asterisks from both sides of it.*/   

public class HelloJava {
   /* this program was created to demonstrate comments in Java. This one is a multi-line comment.
   You can use such comments anywhere in your programs*/
   public static void main(String[] args) {
       //here is a single-line comment
       String j = "Java"; //This is my string
       int a = 15; //here I have an integer
       System.out.println("Hello, " + j + " " + a + "!");
       int[] myArray = {1,2,5};
       System.out.println(myArray.length);
   }
}

Литерали в Java

Литералите в Java са някои постоянни стойности, присвоени на променливата. Те могат да бъдат числа, текстове or нещо друго, което да представлява стойност.

• Интегрални литерали
• Литерали с плаваща запетая
• Char литерали
• Низови литерали
• Булеви литерали

Примери за Java литерали

 int i = 100; //100 is an integral  literal 
double d = 10.2;//10.2 is a floating point literal 
char c = ‘b’; //b is a char literal 
String myString = “Hello!”; 
boolean bool = true; 

Забележка: null също е буквално.

Основни оператори в Java

Има различни видове оператори: Аритметични

• + (събиране на числа и конкатенация на низове)
• – (минус or изваждане)
• * (умножение)
• / (деление)
• % (модул or остатък)

Сравнение

• < (по-малко от)
• <= (по-малко or равно на)
• > (по-голямо от)
• >= (по-голямо or равно на)
• == (равно на)
• != (НЕ е равно на)

Логично

• && (И)
• || (ИЛИ)
• ! (НЕ)
• ^ (XOR)

Вече научихме за типовете данни, променливите, методите и операторите. Нека имаме прост пример за codeа, но малко по-сложен от първата програма на Java. Нека създадем клас, наречен NumberOperations

public class NumbersOperations {
   int a;
   int b;
   public static int add(int a,int b){
       return a+b;
   }
   public static int sub (int a, int b){
       return a-b;
   }
   public static double div (double a, int b){
       return a/b;
   }
}

Тук имаме клас с дървовидни методи за манипулиране с 2 числа. Можете да опитате да напишете 4-тия метод int mul (int a, int b), за да умножите 2 числа в тази програма. Нека също създадем клас, за да демонстрираме работата на NumberOprations :

public class NumberOperationsDemo {
   public static void main(String[] args) {
       int c = NumbersOperations.add(4,5);
       System.out.println(c);
       double d = NumbersOperations.div(1,2);
       System.out.println(d);
   }
}

Ако стартирате NumberOperationsDemo , ще получите следващия изход:

Изводи

Това са само основите на езика Java и много неща могат да бъдат объркващи. Нужно е много програмиране, за да разбереш Howво е Howво. Само така ще научите този език – чрез практика. Започнете да codeирате веднага, опитайте се да завършите първия квест от курса CodeGym Practical Java . Успех в изучаването на Java!