[连载]Java程序设计(01)---任务驱动方式：英制单位转换成公制单位

不念不忘少年蓝@ 2021-09-22 03:50 311阅读 0赞

**任务：**你所在的公司是一家美国的服装设计和制造公司，现在这家公司打算进入欧洲市场，于是需要一个将英制单位（英寸）换算为公制单位（厘米）的程序。已知1英寸=2.54厘米，该程序输入以英寸为单位的长度，显示该长度对应的厘米数。例如：输入英寸：2.5，输出：2.5英寸=6.35厘米。

package com.lovo;
    
    import java.util.Scanner;
    
    public class MyConverter {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		Scanner sc = new Scanner(System.in);
    		System.out.print("输入英寸: ");
    		double inch = sc.nextDouble();
    		System.out.println(inch + "英寸 = " + inch * 2.54 + "厘米");
    		sc.close();
    	}
    }

上面是用Java语言书写的完成任务一的代码。Java是在1995年的5月23日诞生的一种面向对象的编程语言。1991年的时候，SUN公司（太阳微系统公司\[美国\]，2009年被Oracle公司\[美国\]收购）成立了一个名为Green的项目组致力于机顶盒（实现视频点播）的开发，但是机顶盒的概念在当时过于超前不被大众所接受，项目并没有取得预期的成功。虽然项目失败了，然而在项目开发过程中使用的一种运行于虚拟机上的新语言Oak却被保留下来，这就是后来的Java（因为Oak已经被美国的另外一家公司进行了商标注册）。1996年，Java的第一个版本正式发布，此后Java受到了极大的关注和追捧，因为从一开始它就是一个和互联网一起成长起来的语言，而且是一项自由（free）的技术。从2004年到2013年，Java一直占据着TIOBE发布的编程排行榜第一名的位置（ [TIOBE官网][TIOBE]）。

下面是Java语言的编年史：

• 1995：Java诞生

• 1996：第一个正式版本JDK 1.0发布

• 1998：JDK 1.2发布，称之为Java 2，引入Swing

• 1999：JDK 1.3发布，Java平台分为标准版（J2SE）/ 企业版（J2EE） / 微缩版（J2ME）

• 2000：JDK 1.4，引入断言、NIO

• 2001：Nokia推出首款支持Java的手机

• 2004：JDK1.5发布，称为Java 5，引入了很多重要的语言特性

• 2006：Java 6发布，Java SE / Java EE  / Java ME

• 2009：SUN公司被Oracle收购

• 2011：Java 7发布

• 2014：Java 8发布

在上面的代码中，我们创建了一个名为MyConverter的类（class），在面向对象的程序设计中，类是最为重要的程序构件。MyConverter类以左花括号开始，右花括号结束，其中定以了一个名为main的方法，该方法被称为可执行程序的入口，也就意味着，程序从main方法开始执行，直到main方法结束，这一点跟C和C++（另外两种占据统治地位的编程语言）一致。main方法也是以左花括号开始，到右花括号结束，中间的部分被称为方法体。在方法体中，首先创建了一个Scanner（扫描器）对象sc，该对象用来读取用户从键盘输入的内容；接下来，通过System类（这个类是Java中自带的类，提供了很多有用的属性和方法）的out成员的print方法在控制台打印“输入英寸：”给用户以提示；然后，我们定义了一个double类型的变量inch（相当于在内存中预留了一个可以存储小数的区域），并将从Scanner中读取到的小数（通过Scanner对象的nextDouble方法获得）存储到该变量中；接下来通过乘法运算可以计算出英寸对应的厘米，然后再次使用System.out.println方法将计算的结果打印在控制台，打印的是一个字符串，这个字符串由多个部分构成，因此用+将多个字符串拼接在一起；最后用Scanner对象的close方法关闭扫描器，程序结束。

注意：main方法的前面有三个修饰符，分别是public、static和void。其中，public表示该方法是公开的，主要是为了让Java虚拟机（之前我们提到了Java是一种运行在虚拟机中的语言，虚拟机是一台假想的计算机，它有自己的处理器、内存等虚拟硬件并定义了相应的程序指令，然后可以执行这些程序指令）中的对象都能够访问它，而static表示main方法在内存中是唯一的（因为程序的入口只有一个），而void则表明main方法执行结束后不需要向它的调用者反馈任何信息。当然，如果你暂时不能理解这几个修饰符也不要紧，后面的章节会有更详细的讲解。另外，程序的第一个行package是建包语句，意思是创建com文件夹和lovo子文件夹并将类放在文件夹（包）中管理起来，这是一种管理类以及避免名字冲突（在不同的包中可以有同名的类）的有效手段。下面的import则是导入某个包中的类，由于程序中使用的Scanner类并不在java.lang包（唯一一个不需要显式导入的包）中，而是在java.util包中，因此需要用import先导入，后面才能使用它。

在上面的代码中，为了保存用户输入的小数，我们定义了一个double类型的变量。除了double类型，Java中还定义了其他七种基本数据类型（byte、short、int、long、float、char、boolean），用来表示最常用的整数、小数、字符和布尔值（只有true和false两种取值，分别表示逻辑真和假）。除了这八种基本数据类型，其他的基本都是对象类型，例如上面程序中的Scanner，对象类型可以用来引用一个对象，后面的代码中我们会看到更多的对象类型，毕竟Java是面向对象的程序设计语言。

好了，还没有告诉大家如何运行上面的这段代码。作为一个Java的开发者，你需要JDK（Java开发者工具），JDK可以通过[Oracle公司的官网][Oracle]获得。不管你使用哪种操作系统，安装完成后，你都可以在JDK的安装目录下找到一个bin目录，该目录中包括了Java的编译器和解释器，当然还有其他很多重要的开发工具。Java是一种先编译再解释执行的语言，我们刚才书写的那段内容称为Java的源程序，我将它命名为MyConverter.java。Java有一个要求就是文件名必须跟被public修饰的类的类名完全保持一致，包括大小写。通过Java的编译器（javac命令），可以将MyConverter.java编译生成MyConverter.class类文件，类文件中是一种被称为字节码（byte-code）的中间代码，这种中间代码人类无法理解，计算机也无法理解（因为计算机只认识0和1组成的指令），但是Java虚拟机可以读懂它，于是通过启动Java虚拟机（java命令）来解释执行刚才的字节码就可以看到程序运行的结果。如果源程序中存在错误，那么在编译时编译器会给出错误提示；通过编译的程序在运行的时候仍然可能出现意想不到的问题，这时可以使用调试器（jdb）去调试程序，发现并修复程序中的bug（程序中的缺陷通常被称为bug，因为计算机历史上的第一次运行故障是由一个臭虫（bug）让电子管烧毁所引发的）。关于程序的调试，我们在后面再为大家详细介绍。

下面的图为大家展示了用JDK提供的工具编译和运行上面的代码的情况：

![SouthEast][]

为了在命令行可以使用javac和java命令，需要在安装JDK之后配置环境变量，具体的安装和配置方法你可以[谷歌一下][Link 1]或者[百度一下][Link 2]，so easy。如果不清楚javac和java的具体用法以及命令参数，也可以问一下谷老师和百老师。

当然，为了提高开发效率，我们不可能一直使用这种方式来编译和运行Java程序，我们可以使用IDE（集成开发环境）。在所有的Java IDE中，最有名和使用率最高的两款IDE应该是IBM重金打造并送给开源社区的Eclipse以及JetBrains开发的IntelliJ，如下图所示：

Eclipse：

![SouthEast 1][]

IntelliJ：

![SouthEast 2][]

[TIOBE]: http://www.tiobe.com/index.php/content/paperinfo/tpci/index.html
[Oracle]: http://www.oracle.com/technetwork/java/index.html
[SouthEast]: /images/20210920/5bec5702c48c4834b407638d71595429.png
[Link 1]: http://www.google.com.hk
[Link 2]: http://www.baidu.com
[SouthEast 1]: /images/20210920/b9e8fe8ac74841d6bb577c389cbffc00.png
[SouthEast 2]: /images/20210920/0e5e87da809c4b22b26902383bb4db3c.png