Java 学习记录：基础到进阶之路（一）

今天，让我们深入到 Java 项目构建、基础语法及核心编程概念的领域，一探究竟。

软件安装及环境配置请查看之前更新的博客有着详细的介绍：

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1.Java 项目构建基础

1.项目中的 SRC 目录

在 Java 项目里，SRC（Source 的缩写）目录可谓是重中之重，它是我们放置源代码的地方。就如同图书馆里分类摆放书籍的书架，SRC 将我们的代码有序地组织起来。

2.包结构的奥秘

包结构在 Java 中为代码提供了一种命名空间和组织结构，像是给每个代码模块贴上独特的标签，方便管理和识别。

第一层包结构 ：这一层揭示了项目的性质。
- com代表商业类型的项目，是 "company" 的缩写。商业项目往往注重功能实现与商业价值，像电商平台的后端代码可能就以com开头。
- org用于开源组织的项目，源自 "organization"。开源项目强调社区协作与代码共享，比如 Apache 基金会下众多的开源项目，为全球开发者提供了丰富的工具和框架。
- edu对应教育类型的项目，即 "education"。教育项目常作为教学案例或学生实践的成果，帮助大家更好地理解和掌握 Java 编程。
- gov则是政府类型的项目，全称为 "government"。政府项目通常对安全性、稳定性有极高要求，用于政务处理、公共服务等领域。
第二层包结构 ：这里代表公司或团队名称。例如com.alibaba，一看便知是阿里巴巴公司相关的项目。在 Java 全栈开发中，无论是前端页面与后端服务的交互，还是数据库的操作，清晰的包结构能让不同模块的代码各司其职，提高开发效率。像在一个大型电商项目中，阿里巴巴可能会将用户管理、商品管理等不同功能模块放在以com.alibaba开头的不同子包中。
第三层包结构 ：代表项目名称。以com.alibaba.druid为例，druid就是阿里巴巴开源的一个数据库连接池项目名称。合理的包结构设计，有助于在团队协作开发中，快速定位和理解代码的功能归属，避免命名冲突，就如同清晰的街道地址能让人迅速找到目的地一样。

2.第一个 Java 项目

当我们开启第一个 Java 项目时，就像踏上一段全新的冒险之旅。

package com.iw.day01;
public class Hellworld{
    //主函数，为程序员提供一个启动入口
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

这段简单的代码，package声明了该类所在的包，就像是给代码安排了一个 "住址"。而public class Hellworld定义了一个公共类，类名是Hellworld。main方法则是 Java 程序的入口，程序从这里开始执行，System.out.println("Hello World!");语句会在控制台输出 "Hello World!"，这是我们向 Java 编程世界发出的第一声问候。

3.Java 注释

注释在代码中扮演着至关重要的角色，它就像是代码中的 "贴心注释员"。

注释的作用：一方面，注释用于解释代码，帮助其他开发者（甚至未来的自己）快速理解代码的意图和功能。另一方面，当我们暂时不想删除某些代码，但又希望它不参与程序运行时，可以将其注释掉，起到废弃代码的作用。
注释的分类 ：
- 单行注释 ：使用//，可以在一行代码的末尾或者单独一行对代码进行简短说明。例如//输出：姓名，它能让阅读代码的人一目了然这行代码的目的。在 Java 全栈开发中，前端 JavaScript 代码与后端 Java 代码交互时，单行注释可以清晰标注数据传递的逻辑。快捷键Ctrl + /能快速添加或取消单行注释，极大提高开发效率。
- 多行注释 ：用/*和*/包裹起来，可以对一段代码进行详细解释。比如/* 以下4行代码：做简单的自我介绍 */，适用于注释内容较多的情况。其快捷键为Ctrl + Shift + / 。
- 文档注释 ：以/**开头，*/结尾，通常放置在方法上方或类的上方。它的作用是为未来导出代码文档做准备，通过工具可以将这些注释提取出来生成详细的 API 文档，方便团队成员查阅和使用。例如：
  
  public class Introduce {
  /**
  * 文档注释：通常放置在方法上方 & 类的上方
  * 作用：为未来导出代码文档做准备
  * @param args
  */
  public static void main(String[] args){
  //输出：姓名
  System.out.println("Aphelios");
  //输出：年龄
  System.out.println(21);
  System.out.println("Male");
  System.out.println("hobbies：music，game，coding");
  }
  }

4.变量：程序中的动态元素

变量的基本概念

变量，简单来说，就是在一定范围内内容可以改变的量。从本质上讲，它是一块可以改变内容的内存空间。在 Java 中，定义变量的语法为数据类型变量的名称 = 初始值; ，例如int age = 18;，这里int是数据类型，表示整数，age是变量名，18是初始值。=是赋值运算符，它将右边的值赋给左边的变量。在 Java 全栈开发的后端代码中，变量用于存储从数据库查询到的数据、计算过程中的中间结果等；在前端代码中，变量可用于存储用户输入的数据、页面元素的状态等。

public class test01{
    public static void main(String[] args){
        //变量语法：  数据类型 变量的名称 = 初始值;
        //=赋值运算符 作用：将右边的东西 赋值 给左边的变量
        int age = 18；
        System.out.println(age);
        age = 22;
        System.out.println(age);
    }
}

变量使用注意事项

初始值的重要性：变量一定要赋初始值，否则在使用时可能会引发编译错误。这就好比我们出门前要确保车子有油，才能顺利行驶。
变量名的唯一性：变量名不能重复，在同一个作用域内，每个变量都要有独一无二的名字，否则程序会混淆，不知道操作的是哪个变量。
作用范围的界定：变量有其作用范围，可分为局部变量和全局变量。局部变量在方法内部定义，作用范围仅限于该方法内；全局变量定义在类中方法外，作用范围是整个类。例如：

public class VariableScope {
//全局变量
static int globalVar = 10;
public static void main(String[] args) {
//局部变量
int localVar = 20;
System.out.println(globalVar);
System.out.println(localVar);
}
}

5.数组：数据的有序集合

1.数组的定义与特点

数组是一种存储大量相同类型数据的数据结构。它具有以下特点：

数据类型相同 ：数组中每个元素的数据类型必须一致，比如int[]类型的数组只能存储整数。
存储空间连续：数组在内存中的存储空间是连续的，这使得数据的访问和处理效率较高。
数组长度固定 ：一旦数组被创建，其长度就固定下来，不能随意改变。
数组的定义方式有两种：

//方式一：指定数组长度
数据类型[] 变量名称 = new 数据类型[数组的长度];
//方式二：直接初始化数据
数据类型[] 变量名称 = {初始数据};

例如：

public class Test01 { 
    public static void main(String[] args) { 
        int[] arrs = new int[6]; 
        //数组操作方式：采用下标 
        arrs[0] = 11; 
        arrs[1] = 23; 
        arrs[2] = 22; 
        arrs[5] = 45; 
        /*打印整个数组，需导入java.util.Arrays包*/
        System.out.println(Arrays.toString(arrs)); 
        /*打印特定位置的值：*/ 
        System.out.println(arrs[0]); 
        System.out.println(arrs[1]); 
    } 
}
public class Test02 { 
    public static void main(String[] args) { 
        int[] arrs = {11,23,12,22,14};//更推荐 
        System.out.println(Arrays.toString(arrs)); 
        arrs[2] = 50; 
        System.out.println(Arrays.toString(arrs)); 
    } 
}

2.数组的遍历与应用

当数组元素个数较多时，我们需要通过循环遍历的方式来访问每一个元素。在 Java 全栈开发中，后端从数据库获取的数据集可能以数组形式存储，通过遍历数组可以对数据进行处理，然后传递给前端展示。

public static void main(String[] args) { 
    int[] arrs = {11,22,23,12,32,44,55}; 
    //获得数组长度 
    int length = arrs.length; 
    //遍历整个数组 
    for (int i = 0; i < length; i ++){ 
        System.out.println(arrs[i]); 
    } 
}

6.循环：程序的 "重复执行者"

循环的作用是让程序周而复始地做相同的事情。在 Java 编程中，循环是控制程序流程的重要手段，在 Java 全栈开发中广泛应用于数据处理、页面渲染等环节。

1.for 循环的使用

for循环的语法为for(初始变量; 循环判断条件; 控制变量的改变){ //循环体 }。例如，使用for循环打印输出 0 - 100 的数：

for(int i = 0; i <= 100; i++){
    System.out.println(i);
}

2.用循环遍历数组

通过for循环可以方便地遍历数组，例如：

public static void main(String[] args) { 
    int[] arrs = {11,22,23,12,32,44,55}; 
    int length = arrs.length; 
    for (int i = 0; i < length; i ++){ 
        System.out.println(arrs[i]); 
    } 
}

练习题：对于int[] arrs = {44,54,43,23,11};，使用循环遍历该数组。

7.数据筛选与处理

1.筛选数据

后端程序员的重要工作之一就是捣腾数据，if语句在数据筛选中起着关键作用。例如，从数组中筛选出偶数：

public class Test04 { 
    public static void main(String[] args) { 
        int[] arrs = {44,54,43,23,11,34,33}; 
        int length = arrs.length; 
        for (int i = 0; i < length; i ++){ 
            //偶数：余2 == 0 
            if(arrs[i] % 2 == 0){ 
                System.out.println("偶数：" + arrs[i]); 
            } 
        } 
    } 
}

练习题：

找出数组中的奇数。
找出数组中大于 30 的数。

2.数据统计

在实际开发中，我们常常需要对数据进行统计。比如统计数组中有多少个负数：

public static void main(String[] args) { 
    int[] arrs = {44,54,-43,-23,11,-34,33}; 
    int count = 0;//计数器 
    for(int i = 0; i < arrs.length; i++){ 
        //判断：是否是负数 
        if(arrs[i]<0) { 
            count++; 
        } 
    }//遍历结束：给出结果 
    System.out.println(count); 
}

3.数据最值

寻找数组中的最大值和最小值也是常见的需求。例如，寻找数组中的最小值：

public static void main(String[] args) { 
    int[] arrs = {44,54,-43,-23,11,-34,33}; 
    int min = arrs[0]; 
    /*开始遍历，判断*/ 
    for (int i = 0 ; i < arrs.length; i ++){ 
        if(min > arrs[i]){ 
            min = arrs[i]; 
        } 
    }//遍历结束 
    System.out.println("最小数：" + min); 
}

4.逻辑运算

逻辑运算符&&（逻辑与）、||（逻辑或）、!（逻辑非）在 Java 编程中用于组合条件判断。

逻辑与（&&） ：条件必须全部满足，且自带短路效果。例如，找男朋友的条件：首先是个男的，身高 1.8m ，学历本科以上，有车有房，这几个条件必须同时满足才为true。
逻辑或（||） ：条件任意满足，也自带短路效果。
例如，从数组{11,30,23,22,50,33,45,48}中找出既能被 2 整除，又能被 5 整除的数：

public static void main(String[] args) {
int[] arrs = {11,30,23,22,50,33,45,48};
//找出既能被2整除，又能被5整除的数
for (int i = 0; i < arrs.length; i ++){
if(arrs[i] % 2 == 0 && arrs[i] % 5 == 0 ){
System.out.println(arrs[i]);
}
}
}

练习题：

从数组{11,30,23,22,50,33,45,48}中找出既能被 2 整除，或能被 5 整除的数。
从数组{11,30,23,22,50,33,45,48}中找出既不能被 2 整除，又不能被 5 整除的数。

8.未来企业工作小技巧

代码规范遵循：在企业中，遵循统一的代码规范至关重要。阿里巴巴的 Java 开发手册是很好的参考，它涵盖了命名规范、代码结构、异常处理等多方面内容，能让团队协作开发更加顺畅，减少沟通成本。例如，类名使用大驼峰命名法，方法名使用小驼峰命名法等。
版本控制工具使用：学会使用 Git 进行版本控制。在 Java 全栈项目开发中，无论是前端代码还是后端代码，通过 Git 可以方便地管理代码版本，实现多人协作开发。例如，创建不同的分支进行功能开发，定期将代码合并到主分支等操作。
日志记录与调试：在开发过程中，合理使用日志记录工具（如 Log4j）。在遇到问题时，详细的日志信息能帮助快速定位和解决问题。比如在后端服务器出现错误时，通过查看日志可以了解错误发生的时间、位置以及相关变量的值，提高调试效率。

随着对这些基础概念的深入理解和不断实践，我们在 Java 编程的道路上又迈出了坚实的一步。持续学习，不断探索，相信在未来的 Java 全栈开发工作中，这些知识将成为我们攻克难题、创造价值的有力武器。