2.[Java 基础]第一个Java程序与Jshell介绍

1. 第一个 Java 程序

1. 新建一个HelloWorld.java文件，然后在文件内写入如下代码：

// Java 的第一个程序
// 对代码的相关说明
// 1. 表示 Hello 是一个public类，公有类
public class HelloWorld { // 表示一个类的开始
  // 主函数
  public static  void main(String[] args){
     System.out.println("hello world");
  }
} // 表示一个类的结束

2. 编译代码

# 查看编写的 Java 文件
$ ls
HelloWorld.java

# 使用 Javac 编译
$ javac HelloWorld.java
$
# 编译后产生了 HelloWorld.class 字节码文件
$ ls
HelloWorld.class    HelloWorld.java

# 使用 Java 命令运行 Java 程序
$ java HelloWorld
hello world

• 注意事项:

1. Java 源文件以 .java 为扩展名。源文件的基本组成部分是类 class ，如本类中的 HelloWorld 类
2. Java 应用程序的执行入口是 main() 方法，它有固定的书写格式：

public static void main(String[] args){
  ...
}

3. Java 语言严格区分大小写
4. Java 方法由一条条语句构成，每个语句必须以 ; 结束
5. 大括号是成对出现的，缺一不可。

2. Java 的类与主函数

Java 是面向对象的语言, 所以类(class) 是程序的基本单位，所有程序块必须放在类里。不允许可执行性的语句或方法等成分独立存在。

最简单的Java 程序就是一个空的类, 即:

class HelloWorld{}

这是最简单的 Java 类, 这个类没有任何成分, 使用 javac 进行编译也是可以通过的

但是使用 Java 运行该类则会报错, 因为 Java 解释器要求被执行的类必须包含 main 函数

• main 函数的要求
  • main 函数 必须使用 public static 修饰
  • main 函数 返回值必须是 void
  • main 函数 方法的形参必须是字符串数组类型 String args[]

也就是说 main 函数的写法基本上是固定的, 即:

// main 函数
public static void main(String args[]){
  // 执行内容
}

3. Java 源文件的命名规则

Java 程序对 Java 源文件的明明有着严格的要求：

1. Java 文件的扩展名必须是 .java
2. 如果 Java 源文件中定义了 public class, 那么源文件的名称必须与 public class 修饰的类名一致, 所以 Java 文件中最多只能定义一个 public class
3. Java 源文件中可以定义多个非 public class, 这些类之间完全独立, 只是定义在同一个源文件中而已

• 创建 ClassName.java 写入如下三个类

class Dog{}
class Cat{}
class House{}

# 编译文件
$ vim ClassName.java

# 查看编译后的文件
$ ls
Cat.class        ClassName.java        Dog.class        House.class

# 在同一个 Java 源文件中编写的每一个类在编译后, 都会生成一个与之对应的 class 字节码文件

4. Jshell java 的命令行交互工具

在 JDK 9 开始 Java 也提供了一个内置的命令行交互工具 — Jshell , 它是一个 REPL (Read, Eval, Pring Loop) 工具, 可用于执行 Java 的变量声明, 语句和表达式, 并且可立即得到结果。

在没有 Jshell 时, 想要测试新的 API 通常要打开 IDE , 然后创建测试下项目,新建类然后才能开始测试 API, Jshell 的出现完全解决了这个痛点.

Jshell 的启动很简单, 在命令行窗口 输入 jshell 即可进入交互模式:

intro	jshell 工具的简介
keys	类似 readline 的输入编辑的说明
id	片段 ID 以及如何使用它们的说明
shortcuts	片段和命令输入提示, 信息访问以及自动代码生成的按键说明
context	/env /reload 和 /reset 的评估上下文选项的说明
rerun	重新评估以前输入片段的方法的说明

4.1 list

作用 : 显示前面带有其片段 ID 的片段。

命令	作用
/list	列出您输入的或使用 /open 读取的当前活动的代码片段
/list -start	列出自动导入的包
/list -all	列出所有片段，包括失败的片段、覆盖的片段、删除的片段和启动片段
/list <名称>	列出具有指定名称的片段（特别是活动片段）
/list	列出具有指定片段 ID 的片段。 可以使用一个或多个 ID 或 ID 范围，参见 ‘/help id’

• jshell 使用示例

# 计算 10 + 10 
jshell> 10 + 10
$1 ==> 20

# 定义变量 
jshell> var name="java"
name ==> "java"

# 做字符串拼接
jshell> var n = name+"-"+$1
n ==> "java-20"

# 打印拼接的字符串
jshell> System.out.println(n)
java-20

jshell> /list -start

  s1 : import java.io.*;
  s2 : import java.math.*;
  s3 : import java.net.*;
  s4 : import java.nio.file.*;
  s5 : import java.util.*;
  s6 : import java.util.concurrent.*;
  s7 : import java.util.function.*;
  s8 : import java.util.prefs.*;
  s9 : import java.util.regex.*;
 s10 : import java.util.stream.*;

# 打印所有语句
jshell> /list -all
  s1 : import java.io.*;
  s2 : import java.math.*;
  s3 : import java.net.*;
  s4 : import java.nio.file.*;
  s5 : import java.util.*;
  s6 : import java.util.concurrent.*;
  s7 : import java.util.function.*;
  s8 : import java.util.prefs.*;
  s9 : import java.util.regex.*;
 s10 : import java.util.stream.*;
   1 : 10 + 10
   2 : var name="java";
   3 : var n = name+"-"+$1;
   4 : System.out.println(n)

4.2 edit

在外部编辑器中编辑源的片段。使用 /set editor 可以设置要使用的编辑器。如果尚未设置编辑器，则将按顺序检查以下环境变量：JSHELLEDITOR、VISUAL和 EDITOR。如果尚未设置编辑器并且未设置任何编辑器环境变量，则将启动一个简单的编辑器。

命令	功能
/edit <名称>	编辑具有指定名称的片段（特别是活动片段）
/edit <id>	编辑具有指定片段 ID 的片段。 可以使用一个或多个 ID 或 ID 范围，参见 ‘/help id’
/edit -start	编辑启动片段。任何更改保持在此会话中，不影响启动设置
/edit -all	编辑所有片段，包括失败的片段、覆盖的片段、删除的片段和启动片段
/edit	编辑您键入或使用 /open 读取的当前活动的代码片段

4.3 drop

删除片段 – 使片段处于不活动状态。

命令	功能
/drop <名称>	删除具有指定名称的片段
/drop <id>	删除具有指定片段 ID 的片段。可以使用一个或多个 ID 或 ID 范围，参见 ‘/help id’

4.4 save

将指定的片段和/或命令保存到指定文件。

命令	功能
/save <文件>	将当前活动片段的源保存到文件。
/save -all <文件>	将所有片段的源保存到文件。这包括覆盖的、失败的以及启动代码的源。
/save -history <文件>	保存自启动 jshell 工具以来输入的所有命令和片段的顺序历史记录。
/save -start <文件>	将当前启动定义保存到文件
/save <id> <文件>	保存具有指定片段 ID 的片段。可以使用一个或多个 ID 或 ID 范围，参见 ‘/help id’

4.5 open

打开文件并读取其内容作为片段和命令。

命令	功能
/open <文件>	读取指定的文件作为 jshell 工具输入。 <文件> 可以是操作系统文件名， 也可是预定义的文件名之一：DEFAULT、PRINTING 或 JAVASE。 这些项的说明分别如下： 默认导入片段（如 -default 所使用的）， print()、println() 和 printf() 方法片段的定义，或所有 Java SE 程序包的导入项。

4.6 vars

列出已输入变量的类型、名称和值。

命令	功能
/vars	列出当前活动变量的类型、名称和值
/vars <名称>	列出具有指定名称的变量（特别是活动变量）
/vars <id>	列出具有指定片段 ID 的变量。可以使用一个或多个 ID 或 ID 范围，参见 ‘/help id’
/vars -start	列出已评估启动片段中的变量
/vars -all	列出所有变量，包括已失败变量、已覆盖变量、已删除变量和启动变量

4.7 methods

列出已输入方法的名称、参数类型和返回类型。

命令	功能
/methods	列出当前活动方法的名称、参数类型和返回类型
/methods <名称>	列出具有指定名称的方法（特别是活动方法）
/methods <id>	列出具有指定片段 ID 的方法。可以使用一个或多个 ID 或 ID 范围，参见 ‘/help id’
/methods -start	列出已评估启动片段中的方法
/methods -all	列出所有片段，包括失败的片段、覆盖的片段、删除的片段和启动片段

4.8 types

列出已输入的类和接口。

命令	功能
/types	列出当前活动的类型声明
/types <名称>	列出具有指定名称的类型声明（特别是活动片段）
/types <id>	列出具有指定片段 ID 的类型声明。可以使用一个或多个 ID 或 ID 范围，参见 ‘/help id’
/types -start	列出已评估启动片段中的类型声明
/types -all	列出所有类型声明，包括已失败类型声明、已覆盖类型声明、已删除类型声明和启动类型声明

4.9 imports

列出当前活动的导入。这包括来自启动片段的导入。

命令	功能
import <包>	导入需要的类

4.10 exit

退出 jshell 工具。不保存工作。在使用此命令前应该先保存任何工作

命令	功能
/exit	退出 jshell 工具。退出状态为零
/exit <整数表达式片段>	评估片段。如果片段失败或者不是整数表达式，则显示错误。 否则退出 jshell 工具，并将表达式的值作为退出状态

4.11 env

查看或更改评估上下文。评估上下文是类路径，模块路径等等。

命令	功能
/env	显示作为上下文选项显示的评估上下文
/env [-class-path <路径>] [-module-path <路径>] [-add-modules <模块>] …	在至少设置一个选项的情况下，设置评估上下文。 如果已定义片段，则将使用新评估上下文重置执行状态， 并且将重放片段 – 不显示重放，但是将显示所有错误。

4.12 reset

重置 jshell 工具代码和执行状态：

4.13 reload

重置 jshell 工具代码和执行状态，然后按照各有效片段和任何 /drop 命令的输入顺序重放它们。

命令	功能
/reload	重置和重放自进入 jshell 工具以来的有效历史记录，或者执行 /reset 或 /reload 命令中最新的那个命令
/reload -restore	重置并重放上一次进入 jshell 工具与最近进入 jshell 工具之间的有效历史记录，或者执行 /reset、/reload 或 /env 命令。这进而可用于还原上一个 jshell 工具会话
/reload [-restore] -quiet	使用 ‘-quiet’ 参数时，不显示重放，但将显示所有错误

4.14 history

显示输入的片段和命令的历史记录。

命令	功能
/history	列出自启动此 jshell 工具以来输入的片段和命令的历史记录
/history -all	列出此会话和以前会话中输入的片段和命令的历史记录

4.15 help

显示有关使用 jshell 工具的信息。

命令	功能
/help	列出 jshell 工具命令和帮助主题
/help <command>	显示有关指定命令的信息。只需输入命令的前几个字母 – 如果有多个匹配项，则将显示项。示例：/help /li
/help <subject>	显示有关指定帮助主题的信息。示例：/help intro

4.16 set

设置 jshell 工具配置信息，包括：要使用的外部编辑器、要使用的启动定义、新的反馈模式、命令提示符、要使用的反馈模式或输出的格式。

命令	功能
/set editor [-wait] <命令> <可选参数>…	指定要为 /edit 命令启动的命令。 <命令> 是与操作系统相关的字符串
/set start <文件>	指定 <文件> 的内容将成为默认启动片段和命令
/set feedback <模式>	设置用于描述为所输入片段和命令显示的反馈的反馈模式
/set mode <模式> [<旧模式>] -command|-quiet|-delete	创建或更新用户定义的反馈模式，可以选择从现有模式复制
/set prompt <模式> “<提示>” “<更多提示>”	设置为给定反馈模式显示的提示符
/set truncation <模式> <长度> <选择器>…	设置显示值的最大长度
/set format <模式> <字段> “<格式>” <选择器>…	通过设置当选择器匹配时字段的格式来配置反馈模式
/set indent <数字>	设置应用于自动缩进片段的空格数
/set	以 /set 命令形式显示编辑器、启动和反馈设置。 要显示以上任意项的设置，请忽略 set 值