你的第一个 Java 实验

介绍

欢迎来到你的第一个 Java 实验！如果你是编程新手或从未听说过 Java，别担心——我们会一步步引导你。在这个实验中，你将了解什么是 Java，为什么它很重要，以及如何编写你的第一个 Java 程序。通过本实验，你将掌握 Java 的基础知识，并能够创建一个简单的交互式程序。让我们一起踏上这段激动人心的编程世界之旅吧！

Skills Graph

Java 和 WebIDE 介绍

欢迎来到激动人心的 Java 编程世界！在我们开始编写代码之前，让我们先了解一下什么是 Java 以及它为什么如此受欢迎。

Java 是一种编程语言，这意味着它是一种向计算机发出指令的方式。你可以把它想象成一种计算机能理解的特殊语言。Java 的特殊之处在于它的多功能性——它被用来创建各种各样的东西：

• 你可能在智能手机上使用的移动应用程序
• 你每天访问的网站
• 在你的计算机上运行的程序
• 甚至是智能电视或汽车娱乐系统的软件！

Java 最酷的一点是它遵循一个叫做“一次编写，到处运行”的原则。这意味着你在计算机上编写的 Java 程序可以在几乎任何支持 Java 的设备上运行，而无需任何修改。这就像写一封信，无论对方说什么语言都能读懂！

你可能会问：“我为什么要学习 Java？”这是个好问题！以下是几个原因：

1. 它在专业领域被广泛使用。像亚马逊、谷歌和 Netflix 这样的大公司都在使用 Java。
2. 对于初学者来说，它是一种很好的语言，因为它相对容易阅读和理解。
3. 一旦你学会了 Java，学习其他编程语言会更容易。
4. Java 程序员需求量大，这意味着有很好的工作机会！

现在，让我们谈谈我们将在哪里编写 Java 代码。我们将使用一个叫做 WebIDE 的工具。IDE 是集成开发环境（Integrated Development Environment）的缩写，这是一种高级的说法，意思是“我们编写和运行代码的地方”。

以下是 WebIDE 的界面截图：

注意： 点击图片查看大图。

让我们分解一下：

1. 在左侧，你会看到一个文件列表。这叫做文件资源管理器（File Explorer）。它就像你电脑上的一个文件夹，用来存放所有文档。
2. 中间的大区域是我们编写代码的地方。这叫做代码编辑器（Code Editor）。它就像一个超级智能的记事本，能够理解 Java。
3. 在底部，你会看到一个黑色的框。这叫做终端（Terminal）。我们将用它来运行一些特殊的命令，这些命令会编译和运行我们的 Java 程序。如果你还不理解这些术语，别担心——我们会逐步解释！

如果这看起来有点复杂，不要感到不知所措。我们将一步步讲解每个部分，很快你就能像专业人士一样熟练使用 WebIDE 了！

现在你已经了解了什么是 Java 以及我们将在哪里工作，准备好编写你的第一个 Java 程序了吗？让我们开始吧！

设置你的 Java 环境

在我们开始编写代码之前，我们需要确保 Java 已经在你的计算机上正确安装。这就像在开始一个项目之前检查我们是否拥有所有正确的工具。

1. 首先，让我们打开终端。在你的 WebIDE 底部，你应该会看到一个标签写着“TERMINAL”。点击它以打开终端。你应该会看到一个以 $ 符号结尾的提示符。这是我们输入命令的地方。

2. 现在，我们将检查是否安装了 Java 以及安装的版本是什么。按照你在这里看到的内容输入以下命令，然后按回车键：

   java -version

   这个命令是在询问计算机：“嘿，你安装了 Java 吗？如果安装了，是什么版本？”

   

   注意： 点击图片查看大图。

3. 按下回车键后，你应该会看到类似这样的内容：

   openjdk version "11.0.23" 2024-04-16
   OpenJDK Runtime Environment (build 11.0.23+9-post-Ubuntu-1ubuntu122.04.1)
   OpenJDK 64-Bit Server VM (build 11.0.23+9-post-Ubuntu-1ubuntu122.04.1, mixed mode, sharing)

   如果数字略有不同，不用担心。重要的是你看到“openjdk version”后面跟着一些数字。这意味着 Java 已经安装好了！

4. 接下来，我们需要检查是否安装了 Java 编译器。编译器是将我们人类可读的 Java 代码转换为计算机可以理解的东西的工具。输入以下命令并按下回车键：

   javac -version

   你应该会看到类似这样的内容：

   javac 11.0.23

   同样，具体的数字可能有所不同，但只要看到“javac”后面跟着一些数字，就说明一切正常！

如果你成功运行了这两个命令并看到了类似的输出，恭喜你！你的 Java 环境已经设置好并可以开始使用了。如果你遇到任何错误或没有看到预期的输出，别担心。寻求帮助，我们会确保在继续之前一切都设置正确。

现在我们已经确认 Java 已经准备就绪，让我们开始编写我们的第一个程序吧！

创建你的第一个 Java 程序

激动人心的时刻即将到来！我们将创建你的第一个 Java 程序。这个程序虽然简单，但它是你编程之旅中的重要第一步。

1. 首先，我们需要确保我们在正确的位置。在终端中输入以下命令并按下回车键：

   cd ~/project

   这个命令将我们当前的目录（文件夹）切换到主目录中的 project 文件夹。你可以把它想象成在计算机上打开正确的文件夹。

2. 现在，让我们为我们的 Java 程序创建一个新文件。我们将其命名为 HelloJava.java。你可以通过两种方式创建这个文件：

   a. 使用 WebIDE：查看左侧的文件资源管理器。在空白处右键单击，选择“新建文件”，然后输入 HelloJava.java。

   b. 使用终端：输入以下命令并按下回车键：

   touch HelloJava.java

   touch 命令会创建一个新的空文件。

   

3. 现在我们已经创建了文件，让我们在代码编辑器中打开它。在左侧的文件资源管理器中，点击 HelloJava.java。文件应该会在主编辑区域中打开。

4. 是时候编写我们的第一个 Java 代码了！将以下代码复制并粘贴到编辑器中：

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

   提示：

   1. 如果你愿意，也可以手动输入代码，但要小心确保输入正确！
   2. 如果常用的快捷键不起作用，可以通过右键单击来复制和粘贴。

   如果这些代码看起来令人困惑，别担心——我们会解释每一部分的含义：

   • public class HelloJava：这行代码声明了一个名为 HelloJava 的新类。在 Java 中，所有内容都需要放在一个类中，并且类名必须与文件名匹配（这就是我们将文件命名为 HelloJava.java 的原因）。
   • public static void main(String[] args)：这是主方法。每个 Java 程序都从这个方法开始运行。它就像我们程序的入口点。
   • System.out.println("Hello, Java!");：这行代码告诉计算机将文本“Hello, Java!”打印到屏幕上。这是我们让程序打招呼的方式！

5. 粘贴代码后，保存文件。你可以通过按下 Ctrl+S（或在 Mac 上按下 Cmd+S），或者通过顶部菜单中的“文件 > 保存”来完成。

恭喜！你已经编写了你的第一个 Java 程序。在下一步中，我们将学习如何运行它并看到它的实际效果。

编译你的 Java 程序

现在我们已经编写了 Java 程序，接下来需要编译它。编译是将我们人类可读的 Java 代码翻译成计算机能够理解和执行的语言的过程。

1. 确保你仍然在正确的目录中。如果不确定，可以随时在终端中使用 cd ~/project 命令回到正确的位置。

2. 要编译我们的 Java 程序，我们使用 javac 命令，它代表“Java 编译器”。在终端中输入以下命令并按下回车键：

   javac HelloJava.java

   如果一切顺利，你不会看到任何输出。在编程中，没有消息通常就是好消息！

3. 要检查编译是否成功，我们可以查看是否生成了一个新文件。输入以下命令并按下回车键：

   ls

   这个命令会列出当前目录中的所有文件。你应该会在输出中看到 HelloJava.java 和 HelloJava.class。

   

   HelloJava.class 文件是我们程序的编译版本。它包含了 Java 可以运行的字节码。

如果你没有看到 HelloJava.class 文件，或者在编译过程中看到任何错误消息，不要惊慌！以下是需要检查的几点：

• 确保你在编写代码后保存了 HelloJava.java 文件。
• 检查代码中的类名（HelloJava）是否与文件名完全匹配。
• 查找代码中的任何拼写错误，尤其是行尾缺少的分号（;）。

如果你仍然遇到问题，不要犹豫，寻求帮助。调试（修复错误）是编程的正常部分，即使是经验丰富的程序员也经常会遇到编译错误！

注意：javac 命令用于编译 Java 程序。它读取源代码（.java 文件）并生成可以由 Java 虚拟机（JVM）执行的字节码（.class 文件）。JVM 是一个在不同平台上运行 Java 字节码的程序，这使得 Java 成为一种“一次编写，到处运行”的语言。你也可以询问 Labby（我们的 AI 助手）以获取有关 javac 命令的更多信息。

运行你的 Java 程序

现在到了激动人心的部分——运行你的程序并看到它的实际效果！

1. 首先，确保你仍然在正确的目录中。如果不确定，可以使用 cd ~/project 命令。

2. 要运行 Java 程序，我们使用 java 命令，后面跟上类的名称（不带 .java 或 .class 扩展名）。输入以下命令并按下回车键：

   java HelloJava

3. 如果一切正常，你应该会看到以下输出：

   Hello, Java!

   恭喜！你刚刚运行了你的第一个 Java 程序。计算机执行了我们编写的指令，将“Hello, Java!”打印到屏幕上。

如果你没有看到预期的输出，或者收到错误消息，以下是需要检查的几点：

• 确保你在上一步中成功编译了程序（你应该有一个 HelloJava.class 文件）。
• 检查你是否运行的是 java HelloJava，而不是 java HelloJava.java 或 java HelloJava.class。
• 确保你在正确的目录中（即 HelloJava.class 所在的目录）。

记住，在学习编程时遇到错误是很正常的。每个错误都是一个学习新东西的机会！

修改你的 Java 程序

现在我们已经成功创建并运行了一个简单的 Java 程序，让我们通过添加一些交互性来让它变得更有趣。

1. 如果 HelloJava.java 文件尚未打开，请在 WebIDE 编辑器中打开它。

2. 将文件的全部内容替换为以下新代码：

   import java.util.Scanner;
   
   public class HelloJava {
       public static void main(String[] args) {
           Scanner scanner = new Scanner(System.in);
           System.out.print("Enter your name: ");
           String name = scanner.nextLine();
           System.out.println("Hello, " + name + "! Welcome to Java programming.");
           scanner.close();
       }
   }

   让我们分解一下这段代码中的新内容：

   • import java.util.Scanner;：这行代码告诉 Java 我们想要使用一个叫做 Scanner 的工具，它允许我们从用户那里获取输入。
   • Scanner scanner = new Scanner(System.in);：这创建了一个新的 Scanner，它将从系统的标准输入（通常是键盘）读取输入。记住这行代码，它在下一个挑战中会很重要。
   • System.out.print("Enter your name: ");：这行代码打印一个提示，要求用户输入他们的名字。我们使用 print 而不是 println，这样用户可以在同一行输入。
   • String name = scanner.nextLine();：这行代码读取用户输入的名字并将其存储在一个名为 name 的变量中。
   • System.out.println("Hello, " + name + "! Welcome to Java programming.");：这行代码使用用户输入的名字打印一条问候语。
   • scanner.close();：这行代码关闭 Scanner。在使用完资源后关闭它们是一个良好的实践。

3. 保存文件（Ctrl+S 或 Cmd+S）。

4. 现在，让我们编译修改后的程序。在终端中运行：

   javac HelloJava.java

5. 如果编译成功（没有错误消息），让我们运行新程序：

   java HelloJava

6. 程序现在会要求你输入你的名字。输入你的名字并按下回车键。你应该会看到一条个性化的问候语！

   

恭喜！你刚刚创建了一个交互式的 Java 程序，它可以接收用户输入并做出响应。这是编程中的一个基本概念，也是更复杂交互的基础，这些交互会在更大的程序中用到。

总结

在这个实验中，你迈出了进入 Java 编程世界的第一步。让我们回顾一下你所学到的内容：

1. 你了解了什么是 Java 以及它在编程世界中的重要性。
2. 你学习了 WebIDE 的基本操作以及如何浏览其不同部分。
3. 你设置并验证了你的 Java 开发环境。
4. 你创建了你的第一个 Java 程序，并学习了 Java 文件的基本结构。
5. 你使用 javac 编译了 Java 代码，并了解了编译的含义。
6. 你使用 java 命令运行了 Java 程序，并看到了代码的实际效果。
7. 你修改了你的程序，使其包含用户输入，从而使其具有交互性。

这些基本技能构成了 Java 编程的基础，并将成为你继续软件开发生涯的重要基石。记住，编程是一项通过练习不断提升的技能。不要害怕尝试你在这里学到的概念。试着进一步修改程序，也许可以向用户询问更多信息，或者对输入进行一些简单的计算。