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Java 基础入门教程（从零到面向对象之前）
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欢迎来到 Java 世界！本教程将带你从零开始，系统学习 Java 编程语言的核心基础语法。内容涵盖环境搭建、基本语法、数据类型、运算符、流程控制、数组、方法等，但不涉及面向对象（类、对象、继承、多态等）的深入内容。每个知识点都配有详细说明、代码示例和常见注意事项，力求让初学者扎实掌握。
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- Java 概述
- 开发环境搭建
- 第一个 Java 程序
- 基本语法要素
- 数据类型
- 5.1 基本数据类型
- 5.2 引用数据类型（简介）
- 5.3 类型转换
- 运算符
- 流程控制
- 数组
- 8.1 一维数组
- 8.2 多维数组
- 8.3 Arrays 工具类常用方法
- 方法（函数）
- 输入与输出
- 10.1 标准输出（System.out）
- 10.2 标准输入（Scanner）
- 常用类简单使用
- 异常处理基础
- 总结与建议
1. Java 概述
Java 是一种面向对象、跨平台、健壮安全的高性能编程语言，由 Sun Microsystems（现 Oracle）于 1995 年发布。其核心思想是 Write Once, Run Anywhere（一次编写，到处运行），这得益于 Java 虚拟机（JVM）机制。
- JVM（Java Virtual Machine）：负责执行 Java 字节码，屏蔽底层操作系统差异。
- JRE（Java Runtime Environment）：运行 Java 程序所需的环境，包含 JVM 和核心类库。
- JDK（Java Development Kit）：开发工具包，包含 JRE 以及编译、调试等工具（如
javac、java、jar）。
版本演进：目前主流是 Java 8（长期支持）、Java 11、Java 17 等。本教程基于 Java 17 语法，但基础部分兼容多数版本。
2. 开发环境搭建
2.1 下载 JDK
访问 Oracle 官网或 AdoptOpenJDK（现 Eclipse Temurin）下载适合操作系统的 JDK 安装包。推荐使用 LTS 版本。
2.2 安装与配置环境变量（Windows 示例）
- 双击安装包，按提示安装（建议路径不含空格，如
C:\Java\jdk-17）。 - 配置环境变量：
- 新建系统变量
JAVA_HOME，值为 JDK 安装根目录。 - 编辑
Path变量，添加%JAVA_HOME%\bin。
- 新建系统变量
- 验证：打开命令行（cmd），输入
java -version和javac -version，若显示版本信息则成功。
2.3 开发工具选择
- 文本编辑器：Notepad++、Sublime Text、VS Code（需安装 Java 扩展）。
- 集成开发环境（IDE）：IntelliJ IDEA（推荐）、Eclipse、NetBeans。初学者建议先用文本编辑器 + 命令行编译运行，以熟悉底层过程。
3. 第一个 Java 程序
3.1 编写源代码
新建一个文本文件，命名为 HelloWorld.java，输入以下代码：
public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello, World!"); }}3.2 编译与运行
打开终端 / 命令行，进入文件所在目录。
- 编译：
javac HelloWorld.java→ 生成HelloWorld.class字节码文件。 - 运行：
java HelloWorld→ 控制台输出Hello, World!。
3.3 代码解析
public class HelloWorld：定义了一个公共类，类名必须与文件名一致（大小写敏感）。public static void main(String[] args)：程序入口，固定写法（目前可理解为模板）。System.out.println("Hello, World!");：输出字符串并换行。
注意点：
- Java 是大小写敏感的，
class和Class不同。 - 文件名与公共类名必须完全一致（
.java后缀除外）。 - 每个 Java 程序至少有一个类，且包含
main方法才能独立运行。
4. 基本语法要素
4.1 注释
注释是对代码的解释，不会被编译执行。Java 支持三种注释：
- 单行注释：
// 注释内容 - 多行注释：
/* 注释内容 */ - 文档注释：
/** 注释内容 */（用于生成 API 文档）
// 这是单行注释/* 这是多行注释 可以跨行 *//** * 这是文档注释，通常用于方法或类说明 */public class CommentDemo { public static void main(String[] args) { // 单行注释示例 System.out.println("注释不会影响程序"); }}4.2 标识符和关键字
标识符：用于命名类、方法、变量等的名称。规则：
- 由字母、数字、下划线
_、美元符$组成。 - 不能以数字开头。
- 不能是 Java 关键字（如
public、class、int等）。 - 区分大小写，长度不限。
关键字：Java 预定义的具有特殊含义的单词，如 abstract、class、if、for 等。全部小写。
命名规范（建议遵守）：
- 类名：大驼峰（PascalCase），如
HelloWorld。 - 方法名 / 变量名：小驼峰（camelCase），如
userName、getAge。 - 常量：全部大写，下划线分隔，如
MAX_VALUE。
4.3 变量与常量
- 变量：在程序运行过程中值可以改变的量。必须先声明后使用。
声明格式：
数据类型 变量名 [= 初始值];示例：int age = 25; - 常量：值不可变的量，使用
final关键字修饰。 声明格式：final 数据类型 常量名 = 值;示例：final double PI = 3.14159;（通常命名全部大写）
public class VariableDemo { public static void main(String[] args) { int num = 10; // 变量 num = 20; // 可重新赋值 final double PI = 3.14; // PI = 3.15; // 编译错误，常量不能修改 System.out.println("num=" + num + ", PI=" + PI); }}注意：局部变量在使用前必须初始化，否则编译报错。
5. 数据类型
Java 是强类型语言，每个变量都必须声明其数据类型。数据类型分为两大类：基本数据类型 和 引用数据类型。
5.1 基本数据类型（8 种）
| 类型关键字 | 占用字节 | 取值范围 | 默认值 |
|---|---|---|---|
| byte | 1 | -128 ~ 127 | 0 |
| short | 2 | -32768 ~ 32767 | 0 |
| int | 4 | -2³¹ ~ 2³¹‑1 | 0 |
| long | 8 | -2⁶³ ~ 2⁶³‑1 | 0L |
| float | 4 | ±3.4E‑38 ~ ±3.4E+38 | 0.0f |
| double | 8 | ±1.8E‑308 ~ ±1.8E+308 | 0.0d |
| char | 2 | 0 ~ 65535（Unicode 字符） | '\u0000' |
| boolean | 视虚拟机实现 | true / false | false |
注意：
- 整数字面量默认是
int，超大长整型要加后缀L：long big = 30000000000L; - 浮点字面量默认是
double，float需要后缀F：float f = 3.14F; char使用单引号包裹单个字符，支持 Unicode 转义'\u0041'代表A
public class DataTypeDemo { public static void main(String[] args) { byte b = 100; short s = 10000; int i = 100000; long l = 10000000000L; // 必须加L float f = 3.14159F; // 必须加F double d = 3.1415926535; char c = 'A'; boolean flag = true;
System.out.println(b + ", " + s + ", " + i + ", " + l); System.out.println(f + ", " + d + ", " + c + ", " + flag); }}5.2 引用数据类型（简介）
引用类型指向一个对象，而不是直接存储值本身。包括：
- 类（Class）：
String、Scanner - 接口（Interface）
- 数组（Array）
引用类型默认值为 null，本教程仅简单使用 String 和数组。
String str = "Hello"; // 字符串是类int[] arr = new int[5]; // 数组是引用类型5.3 类型转换
- 自动类型转换（隐式）：小范围 → 大范围，自动转换
转换链：
byte → short → int → long → float → double；char → int - 强制类型转换（显式）：大范围 → 小范围，手动强转，存在精度丢失、溢出风险
语法：
(目标类型) 值
public class TypeCastDemo { public static void main(String[] args) { // 自动转换 int i = 100; long l = i; double d = l;
// 强制转换 double pi = 3.14159; int intPi = (int) pi; // 截断小数 System.out.println(intPi);
int big = 130; byte b = (byte) big; // 溢出 System.out.println(b); }}boolean 不能和任何类型互相转换；混合运算时，变量会自动提升为取值范围更大的类型。
6. 运算符
6.1 算术运算符
+ - * / % ++ --
public class ArithmeticDemo { public static void main(String[] args) { int a = 10, b = 3; System.out.println(a + b); // 13 System.out.println(a - b); // 7 System.out.println(a * b); // 30 System.out.println(a / b); // 3（整数整除） System.out.println(a % b); // 1（取余）
int x = 5; System.out.println(x++); // 先输出5，再加1 System.out.println(++x); // 先自增，再输出7 }}整数相除结果为整数，如果需要小数，至少一个操作数为浮点型。
6.2 关系运算符
== != > < >= <=，运算结果一定是 boolean
int a = 5, b = 8;System.out.println(a == b); // falseSystem.out.println(a != b); // trueSystem.out.println(a < b); // true6.3 逻辑运算符
&& || ! & | ^，操作布尔值
&&、||：短路运算，左边已经可以确定结果时，右边不再执行
boolean p = true, q = false;System.out.println(p && q); // falseSystem.out.println(p || q); // trueSystem.out.println(!p); // false
int i = 0;if (false && (i++ > 0)) {}System.out.println(i); // 0，短路导致i不会自增6.4 赋值运算符
= += -= *= /= %=
a += 3 等价于 a = a + 3（自带隐式类型转换）
int a = 10;a += 5; // a = 15a %= 4; // a = 36.5 位运算符（了解）
& | ^ ~ << >> >>>，作用于整数的二进制位
int a = 5; // 0101int b = 3; // 0011System.out.println(a & b); // 1System.out.println(a | b); // 7System.out.println(a ^ b); // 6System.out.println(a << 1); // 106.6 三元运算符
格式：条件 ? 表达式1 : 表达式2
条件为 true 返回表达式 1，否则返回表达式 2
int age = 18;String status = age >= 18 ? "成年" : "未成年";System.out.println(status);6.7 其他运算符
instanceof：判断对象类型（面向对象）()：提升运算优先级
7. 流程控制
7.1 顺序结构
代码从上至下逐行执行，是程序默认执行方式。
7.2 条件判断（if、if‑else、switch）
if
if (条件) { // 条件为true执行}if‑else
if (条件) {} else {}if‑else if‑else
int score = 85;if (score >= 90) { System.out.println("优秀");} else if (score >= 80) { System.out.println("良好");} else if (score >= 60) { System.out.println("及格");} else { System.out.println("不及格");}switch
适合等值匹配，break 防止穿透；Java14+ 支持箭头语法
int day = 3;switch (day) { case 1: System.out.println("Monday"); break; case 2: System.out.println("Tuesday"); break; case 3: System.out.println("Wednesday"); break; default: System.out.println("Other day");}
// Java14+ 简化写法switch (day) { case 1 -> System.out.println("Mon"); case 2 -> System.out.println("Tue"); case 3 -> System.out.println("Wed"); default -> System.out.println("Other");}7.3 循环结构（for、while、do‑while）
for
for (初始化; 判断条件; 迭代语句) { 循环体;}// 1~10打印for (int i = 1; i <= 10; i++) { System.out.print(i + " ");}while（先判断，后执行）
int sum = 0, i = 1;while (i <= 100) { sum += i; i++;}System.out.println("sum=" + sum);do‑while（先执行一次，再判断，至少运行一次）
do { //循环体} while (条件);7.4 跳转语句（break、continue、return）
break：跳出当前循环 /switchcontinue：跳过本次循环剩余代码，直接进入下一轮循环return：结束整个方法
// breakfor (int i = 1; i <= 100; i++) { if (i % 7 == 0) { System.out.println(i); break; }}
// continue，输出奇数for (int i = 1; i <= 10; i++) { if (i % 2 == 0) { continue; } System.out.print(i + " ");}8. 数组
数组是固定长度、存放相同类型元素的容器，属于引用类型。
8.1 一维数组
声明初始化
// 动态初始化：指定长度，默认值填充int[] arr1 = new int[5];// 静态初始化int[] arr2 = new int[]{1,2,3};int[] arr3 = {4,5,6};遍历访问
索引从 0 开始；数组名.length 获取数组长度
int[] arr = {10,20,30,40};System.out.println(arr[0]);arr[2] = 99;
//普通for遍历for(int i = 0;i < arr.length;i++){ System.out.println(arr[i]);}//增强for循环 for‑each（只读）for(int num : arr){ System.out.println(num);}示例求最大值
int[] scores = {85,92,78,88,96};int max = scores[0];for(int s : scores){ if(s > max) max = s;}System.out.println("最高分："+max);8.2 多维数组（二维数组）
//固定行列int[][] matrix = new int[3][4];//静态初始化int[][] matrix2 = { {1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}};//不规则数组int[][] jagged = new int[2][];jagged[0] = new int[3];jagged[1] = new int[5];
//双层循环遍历for(int i = 0;i < matrix2.length;i++){ for(int j = 0;j < matrix2[i].length;j++){ System.out.print(matrix2[i][j]+" "); } System.out.println();}8.3 Arrays 工具类
java.util.Arrays 提供数组排序、打印、复制、填充等静态方法
import java.util.Arrays;
public class ArraysDemo { public static void main(String[] args) { int[] nums = {5,3,8,1,9}; Arrays.sort(nums); System.out.println(Arrays.toString(nums));
int idx = Arrays.binarySearch(nums,5); System.out.println("索引："+idx);
int[] copy = Arrays.copyOf(nums,3); System.out.println(Arrays.toString(copy));
Arrays.fill(nums,0); System.out.println(Arrays.toString(nums)); }}数组一旦创建长度不可修改；索引越界抛出
ArrayIndexOutOfBoundsException
9. 方法（函数）
方法是封装一段可重复执行的代码块，本章节全部使用 static 静态方法。
9.1 方法的定义与调用
语法格式：
[修饰符] 返回值类型 方法名(形参列表){ 方法体; [return 返回值;]}示例：
public class MethodDemo { public static int add(int a,int b){ return a + b; } public static void main(String[] args) { int res = add(10,20); System.out.println("结果："+res); }}- 返回值类型写
void代表无返回值，return可以省略或者单独写return;
9.2 参数与返回值
- 形参：方法定义时的变量
- 实参：调用方法时传入的真实数据
return用来结束方法并返回结果，类型必须匹配声明
public static double circleArea(double radius){ return 3.14 * radius * radius;}9.3 方法重载（Overload）
同一个类中，方法名相同，参数列表不同（个数 / 类型 / 顺序），返回值不能作为重载区分条件
public static int sum(int a,int b){return a+b;}public static int sum(int a,int b,int c){return a+b+c;}public static double sum(double a,double b){return a+b;}9.4 递归
方法自己调用自己，必须设置终止条件，否则栈溢出 StackOverflowError
阶乘示例：
public static long factorial(int n){ if(n == 0 || n == 1) return 1; return n * factorial(n-1);}9.5 可变参数
类型...变量名，本质是数组；可变参数只能放在参数列表最后，一个方法最多一个可变参数
public static int sumAll(int... nums){ int sum = 0; for(int x : nums) sum += x; return sum;}//调用 sumAll(1,2,3,4,5)9.6 变量作用域
局部变量：定义在方法 / 代码块内部，只能在对应 {} 中使用，使用前必须初始化
public static void scopeDemo(){ int x = 10; if(x > 0){ int y = 20; System.out.println(x+y); } //System.out.println(y); //编译报错，y已经失效}10. 输入与输出
10.1 标准输出 System.out
System.out.print()：输出不换行System.out.println()：输出并换行System.out.printf("格式字符串",参数)：格式化输出
System.out.printf("姓名：%s，年龄：%d\n","张三",25);10.2 标准输入 Scanner
使用步骤：
import java.util.Scanner;- 创建对象
Scanner sc = new Scanner(System.in); - 调用
nextInt()/nextDouble()/nextLine()获取输入 sc.close()关闭资源
import java.util.Scanner;
public class ScannerDemo { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入名字："); String name = scanner.nextLine(); System.out.print("请输入年龄："); int age = scanner.nextInt(); System.out.println("你好，"+name+"，今年"+age+"岁"); scanner.close(); }}
nextInt()读取数字之后会遗留换行符，如果后面使用nextLine()需要额外读取一行吃掉换行符。输入类型不匹配抛出InputMismatchException
11. 常用类简单使用
11.1 String 类
字符串是不可变字符序列，修改会生成新对象
String s1 = "Hello";String s2 = "World";String s3 = s1 + " " + s2;
int len = s1.length();char ch = s1.charAt(1);String sub = s3.substring(0,5);int index = s1.indexOf('l');boolean eq = s1.equals("Hello");boolean ignoreCase = "HELLO".equalsIgnoreCase(s1);String upper = s1.toUpperCase();String replaceStr = s1.replace('l','L');String[] splitArr = "one,two,three".split(",");String trimStr = " abc ".trim();判断字符串内容相等必须使用
.equals()，不要直接用==
11.2 Math 类
全部静态数学工具方法
double pi = Math.PI;double abs = Math.abs(-5.5);double ceil = Math.ceil(3.2);double floor = Math.floor(3.9);long round = Math.round(3.5);double max = Math.max(10,20);double min = Math.min(10,20);double pow = Math.pow(2,3);double sqrt = Math.sqrt(9);double random = Math.random(); // [0.0 , 1.0)11.3 包装类（简略）
8 种基本类型对应的对象类型，支持自动装箱 / 拆箱
Integer i = 10; //自动装箱 int → Integerint num = i; //自动拆箱 Integer → int
int parseNum = Integer.parseInt("123");String str = Integer.toString(456);缓存范围
-128 ~ 127，超出缓存区间比较值请使用.equals()
12. 异常处理基础
异常是程序运行时发生的错误事件，try‑catch‑finally 捕获处理异常
常见异常：
ArithmeticException：算术异常（除 0）ArrayIndexOutOfBoundsException：数组越界NullPointerException：空指针InputMismatchException：输入格式错误
语法结构：
try{ //可能报错的代码}catch(异常类型 e){ //捕获异常后的处理逻辑}finally{ //无论是否异常，一定会执行（释放资源）}示例代码：
import java.util.Scanner;
public class ExceptionDemo { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); try { System.out.print("输入整数："); int num = sc.nextInt(); int res = 100 / num; System.out.println("结果：" + res); } catch (ArithmeticException e) { System.out.println("除数不能为0！"); } catch (InputMismatchException e) { System.out.println("输入不是整数！"); } finally { sc.close(); System.out.println("资源释放完成"); } }}手动抛出异常 throw；方法声明异常列表使用 throws
public static void checkAge(int age){ if(age < 0){ throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负数"); } System.out.println("合法年龄");}13. 总结与建议
恭喜你完成 Java 基础语法的学习！你已经掌握：
- Java 环境搭建，编译运行流程（JDK/JRE/JVM）
- 变量、8 大基本数据类型、运算符、类型转换
- if‑else / switch、for / while / do‑while、break / continue
- 一维、二维数组，Arrays 工具类
- 方法定义调用、重载、递归、可变参数、变量作用域
- Scanner 输入输出、String / Math / 包装类基础用法
- try‑catch 简单异常捕获处理
下一阶段：面向对象编程（类、对象、封装、继承、多态、抽象类、接口）
学习建议
- 动手敲每一段示例代码，拒绝只看视频读文档
- 读懂控制台报错信息，学会简单调试
- 练习小型项目：简易计算器、成绩管理系统巩固语法
- 学会查阅官方文档、合理搜索解决 bug
附录常见问题
- Q：编译提示找不到符号？ A：检查拼写大小写，变量是否提前定义，类库是否导入。
- Q：
==和equals()的区别？ A：基本类型==判断值；引用类型==判断内存地址，equals()判断对象内容（String 重写过 equals）。 - Q：如何终止循环？
A：
break跳出单层循环；return直接结束整个方法。
祝你学习愉快，在 Java 的世界里探索无限可能！
📚 后续学习笔记
后面还有一些 Java 学习笔记和实战代码，欢迎大家来看：
👉 https://gitee.com/xiaohg1218/java-notes
里面整理了更深入的 Java 知识、项目实战以及常见面试题，希望对你有帮助！
Java 基础入门教程（从零到面向对象之前）
https://xiao12hhh.github.io/sunshine/posts/java-basics-tutorial/
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