Java 入門教程：從 Hello World 到面向對象核心概念

Java 以「完全面向對象」與「跨平台」雙引擎驅動，成為企業級開發基石。本教程以零基礎視角，梳理核心語法與 OO 思維建立路徑。

第一個程序：Hello World 剖析

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

三大核心元素：

1. 類：HelloWorld，文件名必須同類名（.java）。
2. 主方法：public static void main(String[] args)，JVM 啟動入口，static 免實例化直接調用。
3. 語句：System.out.println(...)，以分號結尾，花括號界定塊作用域。

編譯運行雙步走

javac HelloWorld.java  # 生成 HelloWorld.class 字節碼
java HelloWorld        # JVM 載入類，執行 main 方法

變量與基本類型

Java 靜態類型，變量必先聲明類型：

int a = 5;           // 聲明並初始化
double price = 19.9; // 可在任意位置聲明
// Java 無無符號類型，char 實質為無符號 16 位整數

數組：固定長度同類型容器

int[] scores = new int[100];          // 聲明+分配
int[] primes = {2, 3, 5, 7, 11};      // 聲明+初始化（長度自動推斷）
int first = primes[0];                // 索引從 0 開始
// scores.length 獲取長度，越界拋 ArrayIndexOutOfBoundsException

表達式與運算符全景

• 算術：+ - * / %
• 關系：> >= < <= == != → boolean
• 邏輯：&& || !（短路求值）
• 位運算：& | ^ ~ << >> >>>（針對整數二進制位）
• 賦值/自增/三元：+= ++ -- ? :

控制流：C 風格語法

// 選擇
if (score >= 90) { grade = 'A'; }
else if (score >= 60) { grade = 'B'; }
else { grade = 'C'; }

// 循環
while (i < 10) { ... }
do { ... } while (cond);
for (int i = 0; i < 10; i++) { ... }
for (int n : numbers) { ... } // 增強 for (JDK 5+)

// 跳轉
break;    // 跳出最近循環/switch
continue; // 進入下一輪迭代

// 多路選擇
switch (day) {
    case 1: case 2: case 3: case 4: case 5: System.out.println("工作日"); break;
    case 6: case 7: System.out.println("周末"); break;
    default: System.out.println("錯誤");
}

面向對象核心：類與對象

• 對象：身份、狀態（數據成員/域）、行為（方法）。
• 類：對象的類型模板，定義同類對象共享的結構與行為。
• 實例化：Human person = new Human();，new 在堆分配內存，調用構造方法初始化。
• 訪問：person.height、person.breath()。

class Human {
    int height;                 // 數據成員
    void breath() {             // 方法
        System.out.println("hu...hu...");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Human p = new Human();
        p.breath();
        System.out.println(p.height); // 0（默認值）
    }
}

Java 語法雖與 C/C++ 相似，但無指針、無全局變量、無自由函數、垃圾回收、單根繼承等本質差異，需建立全新心智模型。面向對象非語法糖，而是「將數據與操作封裝、用消息驅動協作」的建模哲學。