第 1 章：认识 Java —— 从"你好，世界"开始¶

场景： 你决定学习编程，选择了 Java 作为第一门语言。就像学开车前要先了解方向盘和油门，学 Java 前需要先搭建开发环境，并运行你的第一个程序——让电脑对你说"你好，世界"。

1.1 Java 是什么？¶

核心比喻：Java 就像一家跨国餐厅

想象你开了一家餐厅。你写了一份菜谱（Java 源代码），这份菜谱不是直接给厨师看的，而是先翻译成一套"国际标准烹饪指令"（字节码）。然后，无论你的餐厅开在纽约、东京还是巴黎，只要厨房里有一台"标准烹饪机"（JVM），就能按照这套指令做出同样的菜。

菜谱 = Java 源代码（.java 文件）
国际标准烹饪指令 = 字节码（.class 文件）
标准烹饪机 = JVM（Java Virtual Machine，Java 虚拟机）

这就是 Java 的核心理念：Write Once, Run Anywhere（一次编写，到处运行）。

Java 由 Sun Microsystems 公司（后被 Oracle 收购）于 1995 年发布，由 James Gosling 领导开发。经过近 30 年的发展，Java 已成为企业级应用开发的首选语言之一。

特性	说明
跨平台	编译成字节码，在任何装有 JVM 的设备上运行
面向对象	一切皆对象，支持封装、继承、多态
强类型	变量必须先声明类型，编译时检查类型错误
自动内存管理	垃圾回收器（GC）自动回收不再使用的内存
丰富的类库	官方提供数千个标准类，覆盖网络、IO、数据库等

1.2 安装 Java 开发环境¶

1.2.1 安装 JDK¶

JDK（Java Development Kit）是 Java 开发工具包，包含编译器和运行时环境。

步骤 1：下载 JDK

打开浏览器，访问 Oracle JDK 下载页面或使用开源的 OpenJDK。

选择适合你操作系统的版本（推荐 JDK 17 或 JDK 21，这是长期支持版本 LTS）。

步骤 2：安装 JDK

WindowsmacOSLinux

双击下载的 .msi 或 .exe 安装包
一路点击"下一步"，记住安装路径（默认：C:\Program Files\Java\jdk-17）
安装完成后，打开 命令提示符（按 Win + R，输入 cmd，回车）
输入以下命令验证安装：

java -version
javac -version

双击下载的 .dmg 文件，按提示安装
打开终端（在"启动台 → 其他"中找到）
输入以下命令验证安装：

java -version
javac -version

打开终端，使用包管理器安装：

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install openjdk-17-jdk

# Fedora
sudo dnf install java-17-openjdk-devel

验证安装：

java -version
javac -version

预期输出：

java version "17.0.9" 2023-10-17 LTS
Java(TM) SE Runtime Environment (build 17.0.9+11-LTS-201)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 17.0.9+11-LTS-201, mixed mode, sharing)

javac 17.0.9

常见问题

如果提示 'java' 不是内部或外部命令，说明系统找不到 Java。需要配置环境变量 JAVA_HOME，指向 JDK 安装目录，并将 %JAVA_HOME%\bin 添加到 PATH 中。
如果版本号不是 17 或更高，建议升级到 JDK 17+。

1.3 你的第一个 Java 程序¶

1.3.1 编写源代码¶

用任意文本编辑器（记事本、VS Code、Notepad++ 等）创建一个新文件，命名为 HelloWorld.java，输入以下内容：

/**
 * HelloWorld.java —— 我的第一个 Java 程序
 * 
 * 这个程序会在屏幕上打印"你好，世界！"
 */
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // 向世界问好
        System.out.println("你好，世界！");
        System.out.println("这是我的第一个 Java 程序。");
    }
}

代码逐行解释

代码	含义
`public class HelloWorld`	定义一个名为 `HelloWorld` 的公共类。文件名必须与类名完全一致（包括大小写）
`public static void main(String[] args)`	程序的入口方法。Java 程序从这里开始执行
`System.out.println(...)`	向控制台打印一行文字，并在末尾自动换行
`// 向世界问好`	单行注释，编译器会忽略，给人看的说明文字
`/** ... */`	文档注释，用于生成 API 文档

1.3.2 编译源代码¶

打开终端（命令提示符），进入 HelloWorld.java 所在的目录，执行编译命令：

javac HelloWorld.java

如果没有任何输出，说明编译成功。此时目录下会多出一个 HelloWorld.class 文件——这就是编译后的字节码。

编译过程

HelloWorld.java  ──javac编译──▶  HelloWorld.class
   （源代码）                      （字节码）

1.3.3 运行程序¶

java HelloWorld

注意

运行命令是 java HelloWorld，不要加 .class 后缀！

预期输出：

你好，世界！
这是我的第一个 Java 程序。

1.4 Java 程序的基本结构¶

每个 Java 程序都遵循固定的结构。让我们解剖一下 HelloWorld.java：

// 1. 类声明
public class HelloWorld {

    // 2. 主方法（程序入口）
    public static void main(String[] args) {

        // 3. 语句（程序要执行的指令）
        System.out.println("你好，世界！");
    }
}

组成部分	说明
类（Class）	Java 程序的基本组织单元。所有代码都必须写在类里面
主方法（main）	程序的入口点。`public static void main(String[] args)` 是固定写法
语句（Statement）	程序要执行的具体指令，每条语句以分号 `;` 结尾
注释（Comment）	给人看的说明，编译器忽略。`//` 单行，`/* */` 多行

为什么 main 方法这么长？

初学时不需要完全理解 public static void main(String[] args) 每个词的含义。你可以把它当作一个"咒语"——只要记住这个固定写法，程序就能运行。随着后续章节的学习，你会逐渐理解每个关键字的意义。

1.5 使用 IDE（集成开发环境）¶

虽然用记事本 + 命令行可以写 Java，但专业开发都使用 IDE。推荐以下两款：

IDE	特点	适合人群
IntelliJ IDEA	功能最强大，智能提示一流	专业开发者（社区版免费）
VS Code + 扩展	轻量灵活，多语言支持	喜欢轻量工具的学习者

推荐选择

对于初学者，推荐使用 IntelliJ IDEA Community Edition（免费）。它内置了代码补全、错误提示、一键运行等功能，能大幅降低学习门槛。

IntelliJ IDEA 快速上手：

下载并安装 IntelliJ IDEA Community Edition
打开 IDEA，选择 New Project → 设置项目名称和位置 → Create
在 src 文件夹上右键 → New → Java Class → 输入 HelloWorld
输入 main 然后按 Tab 键，IDEA 会自动生成 main 方法
输入 sout 然后按 Tab 键，IDEA 会自动生成 System.out.println()
点击行号旁边的绿色三角 ▶ 运行程序

要点总结¶

Java 通过 JVM 实现"一次编写，到处运行"
JDK 包含编译器（javac）和运行时（java）
源代码（.java）→ 编译（javac）→ 字节码（.class）→ 运行（java）
每个 Java 程序必须有一个 main 方法作为入口
类名必须与文件名一致（包括大小写）
每条语句以分号 ; 结尾
IDE 可以大幅提高开发效率

课后练习¶

修改问候语 ：修改 HelloWorld.java，让它打印你的名字和今天的日期。
多行输出 ：编写程序，用 System.out.println() 打印一首你喜欢的诗（至少 4 行）。
探索 IDE ：在 IntelliJ IDEA 中创建一个新项目，尝试使用代码补全功能（输入 sout + Tab）。

下一章预告： 现在你知道了如何让 Java 程序"说话"。第 2 章将学习如何让程序"记住"信息——变量与数据类型，就像给数据分配不同大小的储物柜。

继续第 2 章：变量与数据类型 →