1.5 第一个Java程序

安装并配置完JDK之后，便可以开始编写Java程序了。本节的目的并不在于讲解Java语言的语法细节，而是期望通过一个简单的程序让读者对Java程序的编写步骤有一个粗略的认识，同时阐述1.4节中配置的Classpath环境变量的作用。

编程之前，先请读者思考一个问题—用什么样的工具来编写源文件？在学习C语言时一般采用Turbo C或Visual Studio等IDE。然而，IDE的使用并非必需，任何编程语言的源文件都是纯文本格式的，因此，从理论上来说，仅仅采用简单的纯文本编辑工具（如Editplus、UltraEdit、Windows自带的记事本等）就能编写任何语言的源文件了。

初学者需要掌握Java编程的一些基本原理和细节，而这些往往只有通过命令行的方式才能有较为深刻的理解，另一方面，很多IDE在某些操作和配置上也与这些原理和细节有着一定的联系。因此，建议读者在初学阶段使用纯文本编辑器来编写Java程序，在理解了必要的原理和细节后再使用IDE，以提高开发效率。

接下来，我们开始编写本书的第一个Java程序。

1.5.1 编辑源文件

在D盘下新建一个名为MyJavaSource的文件夹，以作为本书所有源文件的根目录，然后在文本编辑器中输入以下代码，并保存到MyJavaSource下名为HelloWorld.java的文件中。

            HelloWorld.java
            001  import java.lang.System;
            002
            003  public class HelloWorld{
            004     /*
            005      * 程序入口
            006      */
            007     public static void main(String[]args){
            008         System.out.println("神奇的Java之旅！");   // 在显示器上输出一行文字
            009     }
            010  }

保存文件时需要注意：

（1）Java源文件的文件名必须和代码中class后的名称严格一致（包括每个字母的大小写，并且中间不能含空格），对于本例，文件名必须是HelloWorld。

（2）.java是所有Java源文件的扩展名。

HelloWorld.java虽然只有数行，但却具有一个Java源文件的大部分如下特征。

（1）第1行表示程序引入了JDK类库所提供的一个类，该类名为System，位于java.lang包下（包的概念将在第6章介绍）。

（2）第3行中的class表示定义的是一个类，类是Java程序的基本组成单元。class之后是类的名称，类名后以一对花括号括起来的内容称为类体（第4～9行）。

（3）第3行中的public修饰了类的可见性，表示HelloWorld类是公共的。

（4）第4～6行中的“/*”与“*/”是块注释符号，用于注释连续的多行；第8行中的“//”是单行注释符号，用于注释本行其后的内容。注释是对代码的解释和说明，一般放在要说明的代码上边或右边。注释是给人看的，编译器不会解析它们，因此注释可以是任何内容。为代码加上必要的注释可以增加代码的可理解性。

（5）第7行中的main是方法名称，类似于C中的函数。方法位于类中，其后一对圆括号中的内容是方法的形式参数，圆括号后以一对花括号括起来的内容称为方法体（第8行）。方法体中可以包含语句，每条语句均以分号结尾。

（6）main方法是Java独立应用程序的入口，程序总是从main方法开始执行。一个Java独立应用程序有且仅有一个名为main的方法。

（7）第8行中，System是第1行所引入的类的名字；out是System类中的一个静态字段的名字，其类型是PrintStream（打印流，同样是JDK提供的类）；println是PrintStream类所具有的一个方法的名字，其功能是向标准输出流（此处为命令行窗口）打印一些内容并换行，其后一对圆括号中的内容是println方法的实际参数，其指定了要打印的内容（以一对双引号括起来的字符串常量）。

（8）通过点号访问类的字段及方法（第8行），这与访问C语言中结构体的成员类似。

上述大部分特征与C语言是一致的，没有面向对象编程经验的读者可能会对其中部分内容较为陌生，这里只需有一个初步的认识，详细内容将在后续章节分别介绍。

1.5.2 编译源文件

源文件编辑完毕后，就可以对其编译了。打开命令行窗口，执行以下操作。

（1）输入“D:”并回车，工作路径将切换到D盘。

（2）输入“CD MyJavaSource”并回车，工作路径将切换到D盘下的MyJavaSource目录，即Java源文件所在的目录。

（3）输入“javac HelloWorld.java”并回车，注意javac后的文件名要与之前保存的文件名严格一致。若源文件没有错误，则执行完此命令后如图1-11所示。

打开D盘下的MyJavaSource文件夹，会发现多了一个名为HelloWorld.class的文件，它就是源文件被成功编译的结果—类文件。

1.5.3 运行类文件

有了类文件，接下来就可以运行它了。在命令行窗口中输入“java HelloWorld”（注意不要在HelloWorld后加“.class”），程序将在命令行窗口中打印一行文字，如图1-12所示。

请读者思考两个问题：

（1）Java解释器是如何找到HelloWorld.class这个类文件的？

（2）HelloWorld类用到了JDK类库提供的System类，后者又是如何被找到的？

1.4节中配置的Classpath环境变量指定了两部分内容—“.”和“rt.jar”，前者代表命令行窗口的当前工作路径。由于在运行HelloWorld类之前，已经将工作路径切换到了HelloWorld.class文件所在的路径（即D盘下的MyJavaSource目录），因此Java解释器能在该路径下找到相应的类文件。

如前所述，多个Java类文件可以被压缩为一个扩展名为jar的文件，因此，每个jar文件都相当于一个目录。读者可以用解压缩工具浏览rt.jar的目录结构，如图1-13所示。当把某个jar文件加到Classpath中后，Java运行环境就能根据Classpath环境变量找到该jar文件，从而找到该jar文件中所有的类。HelloWorld类所引入的System类就在rt.jar中（具体是在压缩文件的java目录下的lang目录中），而该jar文件已经被加到了Classpath环境变量中。

可见，Classpath环境变量的作用是让Java运行环境知道到哪里去找需要的类文件，因此，完全可以将自己编写的类文件所在的路径加到Classpath中。如果程序用到了第三方jar文件中的类，则应该将这些jar文件（包括其所在路径）也加到Classpath环境变量中。