Składnia Java: krótkie wprowadzenie do języka programowania

Jaka jest składnia Java?

Składnia Java (Java Syntax) to podstawa języka, wszystkie podstawowe zasady, polecenia i konstrukcje służące do pisania programów „zrozumianych” przez kompilator i komputer. Każdy język programowania ma swoją składnię, podobnie jak języki naturalne, których używamy do wzajemnej komunikacji. Artykuł ten omawia podstawową składnię języka programowania Java i jest skierowany do osób uczących się języka Java, początkujących programistów lub tych, którzy znają inny język programowania. Niektóre aspekty mogą nie być jasne dla początkujących. Jeśli Ci się to przydarzy, zalecamy pominięcie trudnych fragmentów i skupienie się na przykładach. Jak ze wszystkim innym, lepiej uczyć się języka programowania cyklicznie, stopniowo dochodząc do głębszego zrozumienia pewnych pojęć. Każdy program Java jest zasadniczo zbiorem obiektów zawierających dane (zmienne) i zachowanie (funkcje lub metody). Ponadto program Java jest klasą lub kilkoma klasami. Obiekt jest instancją klasy. Klasa to model, taki jak foremka do ciastek, a obiekty to pliki cookie. Lub, powiedzmy, klasa to abstrakcyjny „programista Java”, a obiekt to „programista Java Ivan” lub „programista Java Alicja”.

Obiekty w Javie

Obiekty w Javie mają stany i zachowanie. Oto przykład. Kot ma fortunę: ma na imię Barsik, ma kolor czerwony, jego właścicielem jest Iwan. Kot też ma zachowanie: teraz Barsik śpi. Potrafi także mruczeć, chodzić i tak dalej. Obiekt jest instancją klasy.

Zajęcia w Javie

Klasa to model, szablon lub plan obiektu. Opisuje zachowanie i stwierdza, co obsługuje obiekt tego typu. Na przykład klasa Kot ma swoją nazwę, kolor i właściciela; Kot ma także swoje zachowanie: jedzenie, mruczenie, chodzenie, spanie.

Metody w Javie

Metody mają na celu opisanie logiki, pracę z danymi i wykonanie wszelkich działań. Każda metoda definiuje zachowanie. Klasa może zawierać wiele metod. Na przykład możemy napisać metodę Sleep() dla klasy Cat (do spania) lub metodę Purr() do mruczenia.

Zmienne instancji w Javie

Każdy obiekt ma unikalny zestaw zmiennych instancji. Stan obiektu jest zazwyczaj tworzony przez wartości przypisane do tych zmiennych instancji. Na przykład imię lub wiek kota mogą być zmienne. Zacznijmy od najprostszego programu Java. W tym przykładzie zrozumiemy podstawowe składniki składni Java, a następnie przyjrzymy się im bardziej szczegółowo.

Prosty program w Javie: Witaj, Javie!

Oto najprostszy program w Javie:

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

Ten program wyświetla w konsoli ciąg „Hello, Java!”. Polecam zainstalować JDK i IntelliJ IDEA i spróbować napisać kod z tego przykładu. Lub po raz pierwszy po prostu znajdź internetowe IDE, aby to zrobić. Teraz przeanalizujemy ten program linia po linii, ale pominiemy niektóre szczegóły, które nie są potrzebne początkującemu.

class HelloJava

Każdy program Java jest klasą lub częściej zbiorem klas. Linia class HelloJava oznacza, że ​​tworzymy nową klasę o nazwie HelloJava . Jak wspomniano powyżej, klasa jest rodzajem szablonu lub planu; opisuje zachowanie i stany obiektów klasy. Może to być trudne dla nowych programistów, ale nie martw się: nauczysz się tej koncepcji nieco później. Na razie klasa HelloJava to dopiero początek programu. Być może zauważyłeś nawias klamrowy { w tym samym wierszu i w całym tekście. Para nawiasów klamrowych {} oznacza blok, grupę programowalnych instrukcji, które są traktowane jako pojedyncza jednostka. Gdzie { oznacza początek bloku, a } jego koniec. Bloki mogą być zagnieżdżane jeden w drugim lub mogą być sekwencyjne. W powyższym programie znajdują się dwa zagnieżdżone bloki. Zewnętrzna zawiera treść klasy Hello . Blok wewnętrzny zawiera treść metody main() .

public static void main (String args []) {

Oto początek głównej metody . Metoda to zachowanie lub sekwencja poleceń, które umożliwiają wykonanie operacji w programie. Na przykład pomnóż dwie liczby lub wydrukuj ciąg znaków. Inaczej mówiąc, metoda jest funkcją. W niektórych innych językach programowania metody są często nazywane „funkcjami”. Metody, podobnie jak wszystkie elementy programu Java, znajdują się wewnątrz klasy. Każda klasa może mieć jedną, kilka metod lub może nie mieć żadnych metod. public — modyfikator dostępu. Dostęp do zmiennej, metody lub klasy oznaczonej modyfikatorem public można uzyskać z dowolnego miejsca w programie. W Javie są ich cztery: publiczna, prywatna, chroniona i domyślnie - domyślnie (pusta). Porozmawiamy o nich nieco później. Na początek lepiej upublicznić wszystkie swoje metody. void jest typem zwracanym przez metodę. Void oznacza, że ​​nie zwraca żadnej wartości. main reprezentuje punkt początkowy programu. To jest nazwa metody. String[] args jest głównym argumentem metody. Na razie wystarczy wiedzieć, że prawie każdy program w Javie ma metodę główną : uruchamia program i jest zadeklarowany jako public static void main(String[] args) . Metody statyczne (statyczne) są przeznaczone do pracy z klasą. Metody, które w swojej deklaracji używają słowa kluczowego static , mogą działać bezpośrednio tylko na zmiennych lokalnych i statycznych.

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

Formalnie ta linia wykonuje metodę println obiektu out . Obiekt out jest zadeklarowany w klasie OutputStream i inicjowany statycznie w klasie System . Jednak dla początkującego może to wydawać się trochę trudne. Jeśli dopiero się uczysz, wystarczy wiedzieć, że w tej linii wypisane są słowa „Hello, Java!” w konsoli. Jeśli więc uruchomisz program w środowisku programistycznym (IDE), otrzymasz następujące dane wyjściowe:

Podstawowe reguły składni Java

Programując w Javie, należy przestrzegać kilku podstawowych zasad składni:

• Nazwa pliku musi odpowiadać nazwie klasy;
• Najczęściej każda klasa znajduje się w osobnym pliku z rozszerzeniem .java . Pliki klas są zwykle pogrupowane w foldery. Te foldery nazywane są pakietami;
• wielkość liter ma znaczenie. String nie jest równy stringowi ;
• Rozpoczęcie przetwarzania programu Java zawsze rozpoczyna się od metody głównej: public static void main (String [] args) . Metoda main() jest wymaganą częścią każdego programu Java;
• Metoda (procedura, funkcja) to ciąg poleceń. Metody definiują zachowanie obiektu;
• Kolejność metod w pliku programu nie ma znaczenia;
• Pamiętaj, że pierwsza litera nazwy klasy musi być duża. Jeśli używasz wielu słów, pierwszą literę każdego słowa pisz wielką literą (na przykład „MyFirstJavaClass”);
• Wszystkie nazwy metod w składni Java zaczynają się od małej litery. W przypadku użycia wielu słów kolejne litery są pisane wielką literą ( public void myFirstMethodName () );
• Pliki zapisywane są z nazwą klasy i rozszerzeniem .java ( MyFirstJavaClass.java );
• Składnia Java zawiera ograniczniki {...} , które oznaczają blok kodu i nowy region kodu;
Każda instrukcja kodu musi kończyć się średnikiem.

Zmienne Java i typy danych

Zmienne to specjalne jednostki służące do przechowywania danych. Wszelkie dane. W Javie wszystkie dane są przechowywane w zmiennych. Można powiedzieć, że zmienna to zarezerwowane miejsce lub pole do umieszczenia zmiennej. Każda zmienna ma swój własny typ danych, nazwę (identyfikator) i wartość. Typy danych mogą być pierwotne, nieprymitywne lub referencyjne. Pierwotne typy danych mogą być:

• Liczby całkowite: bajt , krótki , int , długi
• Liczby ułamkowe: float i double
• Wartości logiczne: logiczne
• Wartości znaków (reprezentujące litery i cyfry): char

Przykład zmiennych w Javie:

int s;
s = 5;
char myChar = ‘a’;

W tym kodzie utworzyliśmy zmienną całkowitą s (pusty kontener), a następnie umieściliśmy w niej wartość 5. Ta sama historia ze zmienną myChar . Stworzyliśmy go z typem danych char i zdefiniowaliśmy jako literę a . W tym przypadku utworzyliśmy zmienną i jednocześnie przypisaliśmy jej wartość. Składnia Java pozwala to zrobić w ten sposób. Typy referencyjne to niektóre obiekty, które zawierają odniesienia do wartości lub innych obiektów. Mogą również zawierać odniesienie do wartości null. Null to wartość specjalna, która oznacza brak wartości. Typy referencyjne obejmują String , Arrays i dowolną klasę . Jeśli masz klasę skrzypiec ( Violin ), możesz utworzyć zmienną dla tej klasy. Przykład zmiennych typu referencyjnego w Javie:

String s = “my words”;
Violin myViolin;

Więcej o nich dowiesz się później. Pamiętaj, że typy zmiennych nieprymitywnych zaczynają się od wielkich liter, a typy pierwotne od małych liter. Przykład:

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

Tablice w Javie

Tablice to obiekty przechowujące wiele zmiennych tego samego typu. Jednak sama tablica jest obiektem na stercie. W późniejszych rozdziałach przyjrzymy się, jak deklarować, konstruować i inicjować. Przykład tablicy:

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

Tutaj mamy tablicę zawierającą trzy liczby całkowite (1,7 i 5).

Wyliczenia w Javie (Wyliczenia Java)

Oprócz prymitywnych typów danych w Javie istnieje typ zwany wyliczeniem. Wyliczenia są zbiorem logicznie powiązanych stałych. Wyliczenie deklaruje się za pomocą instrukcji enum, po której następuje nazwa wyliczenia. Następnie pojawia się lista elementów wyliczeniowych oddzielonych przecinkami:

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

Wyliczenie jest właściwie nowym typem, więc możemy zdefiniować zmienną tego typu i użyć jej. Oto przykład użycia wyliczenia.

Przykład wyliczenia w Javie (Java Enum)

public class MyNum{
    public static void main(String[] args) {

        Day myDay = DayOfWeek.FRIDAY;
        System.out.println(myDay);	//напечатать день из enum
}
}
enum DayOfWeek{

    MONDAY,
    TUESDAY,
    WEDNESDAY,
    THURSDAY,
    FRIDAY,
    SATURDAY,
    SUNDAY
}

Jeśli uruchomisz program, na konsoli wyświetli się PIĄTEK. Możesz umieścić kod klas Enum i MyNum w jednym pliku, ale lepiej jest utworzyć dwa osobne pliki: jeden dla klasy MyNum i drugi zawierający listę dni tygodnia (Day). IntelliJ IDEA pozwala wybrać wyliczenie podczas jego tworzenia.

Deklarowanie zmiennych w Javie

W rzeczywistości zadeklarowaliśmy powyżej niektóre zmienne, a nawet je zidentyfikowaliśmy. Deklaracja to proces przydzielania pamięci dla zmiennej określonego typu i nadawania jej nazwy. Coś takiego:

int i;
boolean boo;

Możemy również zadeklarować inicjalizację zmiennej za pomocą operatora przypisania ( = ). Oznacza to, że w przydzielonej pamięci umieszczamy określoną wartość. Możemy to zrobić od razu w momencie ogłoszenia lub później.

Przykład deklaracji zmiennej

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

Jeśli zadeklarujesz zmienną bez inicjalizacji, nadal otrzyma ona wartość domyślną. Dla int ta wartość wynosi 0, dla String lub innego typu referencyjnego jest to specjalny identyfikator null .

Identyfikatory w Javie

Identyfikatory to po prostu nazwy komponentów Java — klas, zmiennych i metod. Wszystkie komponenty Java muszą mieć nazwy.

Class Violin {
int age;
String masterName;
}

Skrzypce - identyfikator klasy. age i masterName są identyfikatorami zmiennych. Oto kilka reguł identyfikatorów Java:

• wszystkie identyfikatory zaczynają się od litery łacińskiej (A do Z lub od a do z), symbolu waluty ($) lub znaku podkreślenia (_);
• po pierwszym znaku identyfikatory mogą zawierać dowolną kombinację znaków;
• słowo kluczowe Java nie może być identyfikatorem (o słowach kluczowych dowiesz się nieco później);
• w identyfikatorach rozróżniana jest wielkość liter.

Przykłady identyfikatorów

Prawidłowe identyfikatory: java, $mySalary, _something Nieprawidłowe identyfikatory: 1stPart, -one

Modyfikatory w Javie

Modyfikatory to specjalne słowa w języku Java, za pomocą których można zmieniać elementy (klasy, metody, zmienne). W Javie istnieją dwie kategorie modyfikatorów: modyfikatory dostępu i inne modyfikatory.

Przykłady modyfikatorów dostępu

W Javie istnieją cztery modyfikatory dostępu:

• publiczny _ Otwórz element. Dostęp do niego można uzyskać z wnętrza klasy, z zewnątrz klasy, wewnątrz i na zewnątrz pakietu;
• Dostęp do elementu z domyślnym modyfikatorem - default (pusty) można uzyskać tylko w ramach pakietu;
• chroniony modyfikator - dostęp do niego można uzyskać wewnątrz i na zewnątrz pakietu poprzez klasę potomną;
• private - element jest dostępny tylko w klasie, którą deklaruje.

Przykłady innych modyfikatorów

Istnieje siedem innych modyfikatorów (dla klas, pól, metod, interfejsów itd.):

• statyczny
• finał
• abstrakcyjny
• zsynchronizowane
• przejściowy
• lotny
• rodzinny

Słowa kluczowe w Javie

Słowa kluczowe Java to specjalne słowa używane w Javie, które działają jak klucz do kodu. Są one również nazywane słowami zastrzeżonymi: nie można ich używać do identyfikatorów zmiennych, metod, klas itp. Oto one:

• streszczenie : słowo kluczowe służące do deklarowania klasy abstrakcyjnej;
• boolean : Słowo kluczowe boolean w Javie jest potrzebne do zadeklarowania zmiennej typu boolean. Takie zmienne mogą być tylko prawdą lub fałszem;
• break : Słowo kluczowe break w Javie służy do przerywania pętli lub instrukcji switch ;
• byte : Słowo kluczowe byte w Javie jest potrzebne do zadeklarowania jednobajtowej zmiennej całkowitej;
• case : używany z instrukcjami switch do oznaczania bloków tekstu;
• catch : używany do przechwytywania wyjątków po bloku try ;
• char : Słowo kluczowe char w Javie jest używane dla zmiennej znakowej. Może zawierać 16-bitowe znaki Unicode bez znaku;
• class : Słowo kluczowe class w Javie jest potrzebne do zadeklarowania klasy;
• kontynuuj : słowo kluczowe Java, aby kontynuować pętlę;
• default : Domyślne słowo kluczowe w Javie służy do określenia domyślnego bloku kodu w instrukcji switch ;
• do : używane w konstrukcji pętli do-while ;
• double : Słowo kluczowe double w Javie jest potrzebne do zadeklarowania zmiennej numerycznej. Może zawierać 8-bajtowe liczby zmiennoprzecinkowe;
• else : może być użyte w instrukcjach warunkowych else-if;
• enum : używany do definiowania stałego zestawu stałych;
• Extends : Słowo kluczowe Extends w Javie służy do wskazania, że ​​klasa rozszerza inną klasę (jest klasą podrzędną innej klasy);
• final : słowo kluczowe wskazujące, że zmienna jest stałą;
• w końcu : zaznacza blok kodu, który zostanie wykonany niezależnie od tego, czy wyjątek zostanie obsłużony, czy nie;
• float : zmienna zawierająca 4-bajtową liczbę zmiennoprzecinkową;
• for : słowo kluczowe uruchamiające pętlę for . Służy do wielokrotnego wykonywania zestawu instrukcji, o ile spełnione są pewne warunki;
• if : słowo kluczowe do testowania warunku. Wykonuje blok, jeśli warunek jest prawdziwy;
• implements : słowo kluczowe do implementacji interfejsu;
• import : Słowo kluczowe import w Javie służy do importowania pakietu, klasy lub interfejsu;
• instancjaof : sprawdza, czy obiekt jest instancją określonej klasy lub interfejsu;
• int : zmienna, która może przechowywać 4-bajtową liczbę całkowitą ze znakiem;
• interfejs : Słowo kluczowe interfejsu w Javie służy do deklarowania interfejsu;
• long : zmienna, która może przechowywać 8-bajtową liczbę całkowitą ze znakiem;
• native : wskazuje, że metoda jest zaimplementowana w kodzie natywnym przy użyciu JNI (Java Native Interface);
• new : Słowo kluczowe new jest używane w Javie do tworzenia nowych obiektów;
• package : deklaruje pakiet Java (folder) dla plików klas Java;
• private : Modyfikator dostępu określa, że ​​metoda lub zmienna może być widoczna tylko przez klasę, w której jest zadeklarowana;
• chroniony : modyfikator dostępu określający, że dostęp do metody lub zmiennej można uzyskać wewnątrz i na zewnątrz pakietu poprzez klasę potomną;
• public : modyfikator dostępu wskazuje, że element jest dostępny w dowolnym miejscu;
• return : zwraca wynik wykonania metody;
• short : zmienna, która może przechowywać 2-bajtową liczbę całkowitą ze znakiem;
• static : wskazuje, że zmienna lub metoda jest klasą, a nie obiektem lub metodą;
• strictfp : ogranicza obliczenia zmiennoprzecinkowe;
• super : odnosi się do obiektu klasy nadrzędnej;
• switch : wybiera blok kodu (lub kilka z nich) do wykonania;
• synchronized : inny typ modyfikatora. Określa, że ​​dostęp do metody może uzyskać tylko jeden wątek w danym momencie;
• this : odnosi się do bieżącego obiektu w metodzie lub konstruktorze;
• rzut : używany do jawnego zgłaszania wyjątku;
• rzuca : deklaruje wyjątek;
• nie można serializować fragmentu danych przejściowych ;
• try : uruchamia blok kodu, który jest sprawdzany pod kątem wyjątków;
• void : wskazuje, że metoda nie zwraca wartości;
• volatile : wskazuje, że zmienną można zmieniać asynchronicznie;
• while : uruchamia pętlę while . Powtarza część programu kilka razy, dopóki warunek jest spełniony.

Komentarze w Javie

Java obsługuje komentarze jedno- i wielowierszowe. Wszystkie znaki są dostępne w każdym komentarzu i są ignorowane przez kompilator Java. Programiści używają ich do wyjaśniania kodu lub zapamiętywania czegoś. Przykłady komentarzy:

//однострочный комментарий
/*а вот многострочный комментарий. Как видите, в нем используются слеши и звездочки в начале и в конце.*/

public class HelloJava {
   /* эта программа создана для демонстрации комментариев в Java. Это многострочный комментарий.
   Вы можете использовать такие комментарии в любом месте вашей программы*/
   public static void main(String[] args) {
       //а вот однострочный комментарий
       String j = "Java"; //Это моя строка
       int a = 15; //Здесь у меня целое число
       System.out.println("Hello, " + j + " " + a + "!");
       int[] myArray = {1,2,5};
       System.out.println(myArray.length);
   }
}

Literały w Javie

Literały w Javie to stałe wartości przypisane do zmiennej. Mogą to być liczby, teksty lub cokolwiek innego, co reprezentuje znaczenie.

• Literały całkowite
• Literały zmiennoprzecinkowe
• Literały znakowe
• Literały łańcuchowe
• Literały logiczne

Przykłady literałów w Javie

int i = 100; //100 – целочисленный литерал
double d = 10.2;//10.2 – литерал с плавающей точкой
char c = ‘b’; //b – символьный литерал
String myString = “Hello!”;
boolean bool = true;

Uwaga: wartość null jest także literałem.

Podstawowe operatory w Javie

Istnieją różne typy operatorów: Arytmetyka:

• + (dodawanie liczb i łączenie ciągów)
• – (minus lub odejmowanie)
• * (mnożenie)
• / (dział)
• % (moduł lub reszta)

Porównania:

• < (mniej niż)
• <= (mniejszy lub równy)
• > (więcej niż)
• >= (większy lub równy)
• == (równe)
• != (Nierówne)

Łamigłówka:

• && (I)
• || (LUB)
• ! (NIE)
• ^ (XOR)

Poznaliśmy już typy danych, zmienne, metody i operatory. Spójrzmy na prosty przykład kodu, ale nieco bardziej złożony niż pierwszy program w Javie. Stwórzmy klasę o nazwie 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;
   }
}

Tutaj mamy klasę z metodami drzewiastymi do pracy z dwiema liczbami. Możesz spróbować napisać czwartą metodę int mul(int a, int b), aby pomnożyć dwie liczby w tym programie. Stwórzmy także klasę, aby zademonstrować działanie 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);
   }
}

Jeśli uruchomisz NumberOperationsDemo, otrzymasz następujące dane wyjściowe:

Wyniki

To tylko podstawy języka Java i na początku mogą być mylące. Aby to opanować, będziesz potrzebować dużo praktyki w programowaniu. A to najlepszy sposób na naukę języka programowania – poprzez praktykę. Zacznij programować już teraz: wypróbuj pierwsze zadanie kursu JavaRush . Miłej zabawy w nauce Javy!