Java：完整的从初学者到高级的指南（附实用代码示例）

Source: Dev.to

什么是 Java，为什么它如此流行？

Java 是一种基于类、面向对象、平台无关、强类型的编程语言。

关键特性

• 平台无关（“一次编写，随处运行” – WORA）
• 面向对象（OOP：类、对象、继承、多态）
• 多线程
• 安全且健壮
• 巨大的生态系统（Spring Boot、Maven、Gradle、JavaFX）
• 庞大的社区支持

设置 Java

安装 Java

从以下位置下载 JDK：

检查版本

java -version
javac -version

第一个 Java 程序

创建一个名为 Main.java 的文件：

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

编译并运行：

javac Main.java
java Main

变量和数据类型

Java 是强类型语言，所有变量都必须声明类型。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 25;
        double price = 99.99;
        char grade = 'A';
        boolean isActive = true;
        String name = "Farhad";

        System.out.println(name + " - " + age);
    }
}

控制流语句

If / Else

int score = 80;

if (score >= 90) {
    System.out.println("Excellent");
} else if (score >= 50) {
    System.out.println("Pass");
} else {
    System.out.println("Fail");
}

Switch

String day = "Monday";

switch (day) {
    case "Monday":
        System.out.println("Start of week");
        break;
    default:
        System.out.println("Unknown day");
}

循环

for (int i = 1; i  names = new ArrayList<>();
        names.add("Farhad");
        names.add("Rahimi");

        System.out.println(names);
    }
}

面向对象编程（OOP）

类和对象

class Car {
    String model;
    int year;

    void start() {
        System.out.println(model + " is starting...");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car c = new Car();
        c.model = "Toyota";
        c.year = 2024;
        c.start();
    }
}

构造函数

class User {
    String name;
    int age;

    User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        User u = new User("Farhad", 23);
        System.out.println(u.name);
    }
}

继承

class Animal {
    void sound() {
        System.out.println("Makes a sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void sound() {
        System.out.println("Barks");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog d = new Dog();
        d.sound();
    }
}

多态

class Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Drawing shape");
    }
}

class Circle extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Drawing circle");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape s = new Circle();  
        s.draw();
    }
}

封装

class BankAccount {
    private double balance;

    public void deposit(double amount) {
        balance += amount;
    }

    public double getBalance() {
        return balance;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccount acc = new BankAccount();
        acc.deposit(100);
        System.out.println(acc.getBalance());
    }
}

抽象（接口 & 抽象类）

接口

interface Animal {
    void eat();
}

class Cat implements Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("Cat eating");
    }
}

抽象类

abstract class Vehicle {
    abstract void move();
}

class Bike extends Vehicle {
    void move() {
        System.out.println("Bike moves fast");
    }
}

异常处理

try {
    int x = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("Cannot divide by zero");
} finally {
    System.out.println("Always runs");
}

文件处理

import java.io.FileWriter;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileWriter fw = new FileWriter("output.txt");
            fw.write("Java file writing...");
            fw.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Java 与 OOP 在实际项目中的应用

Java 被广泛用于：

• Spring Boot（企业后端）
• Android 开发
• 金融服务
• 大规模微服务
• 分布式系统
• 使用 Hadoop 的大数据
• 云应用（AWS、GCP、Azure）

大多数生产环境偏好 Java，因为它可靠且具可扩展性。

小型 Java 项目：简易待办事项控制台应用

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class TodoApp {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList tasks = new ArrayList<>();
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        while (true) {
            System.out.println("1. Add Task  2. View Tasks  3. Exit");
            int choice = sc.nextInt();
            sc.nextLine();

            switch (choice) {
                case 1:
                    System.out.print("Enter task: ");
                    tasks.add(sc.nextLine());
                    break;
                case 2:
                    System.out.println("Your tasks:");
                    for (String t : tasks) System.out.println("- " + t);
                    break;
                case 3:
                    System.exit(0);
                default:
                    System.out.println("Invalid choice");
            }
        }
    }
}

结论

Java 仍然是后端开发、企业系统、Android 应用和可扩展架构中最强大的语言之一。其成熟的生态系统、强大的社区以及长期的稳定性，使其成为全球开发者的首选。

无论是使用 Spring Boot 构建微服务、高性能服务器，还是跨平台应用，Java 都能为你提供成功所需的工具。