5 min read thinking-in-java

Java 入門教學：從 0 開始建立並執行你的第一支 Java 程式【Thinking in Java筆記(1-3)】

Java 入門教學：從 0 開始建立並執行你的第一支 Java 程式【Thinking in Java筆記(1-3)】
Photo by orbtal media / Unsplash

剛開始學 Java 的時候，可能會對「編譯」、「類別」、「static」、「import」這些詞感到一臉問號，這篇文章就是為了幫助你——從零開始，寫出並執行你的第一支 Java 程式，順便搞懂幾個 Java 的基礎概念

為什麼要管「名稱」？── 了解 Java 的命名與可見性

在大型專案中，常常會有幾百個類別，每個類別又叫 Helper、Utils、Config… 沒人知道誰是誰的時候，命名衝突就會像午餐時間的微波爐一樣爆炸

解法：包（Package）命名 + 網域命名規則

Java 建議用你自己公司的網站域名來當 package 的前綴，像這樣：

package com.example.utility.fib;

這種寫法不只避免衝突，還讓你的專案結構更清楚，看起來也很專業（儘管你只是一個人寫 side project）

怎麼使用別人的工具？── import 關鍵字

假設你想用 ArrayList，但它住在 Java 的 java.util 套件裡，你就得明確跟 Java 說：「我要用這個。」

import java.util.ArrayList;

懶得一個一個寫？可以這樣偷懶一次打包所有類別：

import java.util.*;

但這種用 * 的方式其實有點醜、也不推薦在大型專案用（編譯速度、閱讀性問題），你可以當作是新手練習的「簡易模式」

static 是什麼？它為什麼不需要物件？

有些東西不應該每個物件各存一份，例如計數器、常數、工具方法。這時候 static 就派上用場了

class StaticTest {
  static int i = 47;
}

StaticTest st1 = new StaticTest();
StaticTest st2 = new StaticTest();

System.out.println(st1.i); // 47
System.out.println(st2.i); // 47

StaticTest.i++;
System.out.println(st1.i); // 48
System.out.println(st2.i); // 48

上面這個例子說明了：所有物件共用同一份 static 資料。就像一群學生共用一個黑板，誰寫什麼其他人都看得到

還有一種常見的用途是「工具方法」，像這樣：

class Incrementable {
  static void increment() {
    StaticTest.i++;
  }
}

Incrementable.increment(); // 不需要 new 就能叫用

實戰：寫出並執行你的第一支 Java 程式

對新手而言，前面的基礎環境設定常常是一個大坑。我們一步一步來，讓你不再被 javac/java/編譯器/環境設定 這種語言搞得頭昏腦脹

什麼是 JDK？

JDK = Java Development Kit，就是 Java 開發工具套件。你沒有它，也就無法編譯和執行 Java 程式。

包含了：

  • javac ：Java compiler，負責編譯 .java 文件
  • java ：Java runtime launcher，用來執行 .class 檔
  • Java 官方語法、常用程序庫等等

我應該裝 JDK 還是 JRE？

  • JDK (Java Development Kit) 是開發者用的，你需要的是這個！
  • JRE 是 Java Runtime Environment，只能執行 Java 程式，不能編譯

官方下載網址：https://www.oracle.com/java/technologies/javase-downloads.html 或是用 OpenJDK：https://jdk.java.net/

你需要安裝與設定 PATH

從下載項目安裝 JDK 後，請做一件事：

→ 把 JDK 的 bin 目錄追加到環境變數 PATH

什麼是 PATH？

PATH 是一個環境變數，讓你可以直接在終端機上打 javac 而不是打全路徑，像：

"C:\\Program Files\\Java\\jdk-21\\bin\\javac"

最簡單方式：

  • Windows: 採用 控制台 → 系統 → 環境設定
  • macOS: 編輯 .bash_profile 或 .zshrc
export PATH="$PATH:/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-21.jdk/Contents/Home/bin"

編譯 Java 程式

假設你寫了一個簡單程式：

import java.util.*;

public class HelloDate {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Hello. it's: ");
    System.out.println(new Date());
  }
}

把他儲存為 Hello.java

編譯

javac Hello.java

你會看到相同名稱的 Hello.class 出現在同一目錄

執行

java Hello
注意：這裡不要加 .class

什麼是 .class 檔？

Java 程式不是直接執行原始碼。你寫的 .java 是一種清楚可讀的原始語言，需要編譯成 JVM (虛擬機) 應用的中間碼，也就是 .class

.class 檔是 bytecode，Java 虛擬機 JVM 會讀這個檔案來執行

成功執行的話你將會看到類似的輸出

Hello. it's:
Wed Apr 30 14:55:02 UTC 2024

結語

如果你成功編譯並執行了這支 Java 程式，那就恭喜你：你已經越過了初學者的第一道大門。從搞懂 JDK 到建立 .java 與 .class 檔案，甚至手動設定 PATH——這些步驟看似繁瑣，實際上是成為 Java 開發者的入場券

未來你會接觸到更多像物件導向、例外處理、集合框架、GUI 與多執行緒的概念，但這一切，都建立在你今天寫下並跑出「Hello. it's: + 時間」這段程式的基礎上

接下來，放心大膽地寫下一支支 Java 程式吧。從小工具開始，從錯誤訊息學習，從每次執行中前進一步。這只是你成為開發者的起點——而你，已經在路上了

Justin