Основной метод Java – main method
Программа Java – это последовательность инструкций, которые выполняются в определенном порядке. Поскольку инструкции выполняются в определенном порядке, Java-программа имеет начало и конец.
Для выполнения вашей программы вам необходимо указать виртуальной машине, с чего начать выполнение программы. Все инструкции(код) должны находиться внутри класса. Класс – это способ группировки данных и инструкций, которые принадлежат друг другу. Таким образом, класс может содержать как переменные, так и методы. Переменная может содержать данные, а метод группирует набор операций над данными(инструкции). Не так страшно, если вы еще не до конца поняли это. Начнем разбираться.
Простое объявление класса Java
Объявление простого класса без каких-либо переменных, методов или любых других инструкций выглядит следующим образом:
Рекомендуется размещать свой класс в пакете Java. Пакет Java – это просто каталог в вашей файловой системе, который может содержать один или несколько файлов. Пакеты могут быть вложенными, как каталоги.
Например, вы можете создать пакет с именем myjavacode, который будет соответствовать каталогу на вашем жестком диске с именем myjavacode.
Если вы находите класс внутри пакета, вы должны указать имя пакета в верхней части файла. Вот как выглядит класс с добавлением объявления пакета:
Примечание. Файл MyClass.java должен теперь находиться в каталоге myjavacode и содержать объявление пакета package myjavacode; Недостаточно, чтобы файл находился в правильном каталоге. Также недостаточно просто иметь объявление пакета внутри файла. Оба требования должны быть выполнены.
main() метод
Три ключевых слова public, static и void имеют особое значение. Просто помните, что для объявления метода main() нужны эти три ключевых слова.
После трех ключевых слов у вас есть имя метода. Напомним, что метод – это набор инструкций, которые могут быть выполнены, как если бы они были одной операцией. Вызывая(выполняя) метод, вы выполняете все инструкции внутри этого метода.
После имени метода сначала ставится левая скобка, а затем список параметров. Параметры – это переменные(данные / значения), которые мы можем передать методу, который может использоваться инструкциями в методе для настройки его поведения. Основной метод всегда должен принимать массив объектов String. Вы объявляете массив объектов String следующим образом:
Расскажу о том, что такое String или что такое массив в следующих уроках. Не имеет значения, какое имя вы даете параметру. Ранее в примере с методом main() я вызывал параметр аргумента массива String, а во втором – строковый массив. Вы можете выбрать имя любое.
После списка параметров метода следует сначала левая фигурная скобка(<), затем некоторое пустое пространство, а затем правая фигурная скобка(>). Внутри фигурных скобок инструкции, которые должны выполняться при выполнении основного метода. В приведенном выше примере нет никаких инструкций для выполнения. Метод пуст.
Давайте вставим одну инструкцию в основное тело метода. Вот пример:
Теперь основной метод содержит эту единственную инструкцию:
Эта инструкция выведет текст Hello World, Java Program. Если вы запустите свою программу из командной строки, вы увидите вывод в консоли командной строки. Если вы запускаете из IDE, IDE обычно перехватывает весь вывод на консоль и делает его видимым для вас где-то внутри IDE.
Запуск метода main()
Когда вы запускаете программу, вы обычно делаете это через командную строку(консоль). Вы вызываете команду, которая поставляется вместе с JRE, и указываете, какой класс выполнять и какие аргументы передавать методу main(). Затем Java-приложение выполняется внутри JVM. Вот диаграмма, иллюстрирующая это:
Вот пример командной строки:
Передача аргументов
Вы можете передавать аргументы из командной строки в метод main().
Когда JVM выполняет метод main() myjavacode.MyClass, массив String, передаваемый в качестве параметра методу main(), будет содержать две строки: «Hello» и «World».
Метод может получить доступ к аргументам из командной строки следующим образом:
Обратите внимание на ссылки на элемент 0 и элемент 1 в массиве args(args [0] и args [1]). args [0] будет содержать строку(текст) Hello, а args [1] будет содержать мир строки.
В вашем проекте может быть столько классов, сколько вы хотите, с методом main(). Но виртуальной машине можно поручить запускать только один из них одновременно.
Зона кода
Эту статью я написал несколько лет назад для другого сайта, но она так и не была опубликована. Тогда 7-я версия Java только-только появилась на свет, а 6-я была всё ещё актуальна. Статья адресована, в первую очередь тем, кто начинает знакомиться с языком Java. Я решил стряхнуть с неё пыль и опубликовать: пусть будет!
Здравствуйте, уважаемый читатель! Эта статья состоит из двух частей.
Первая из них адресована новичкам, которые только-только приступают к изучению Java и, возможно, не написали ещё ни одной программы на этом языке.
Новичкам
Метод main() должен объявляться в классе следующим образом:
Ключевое слово public означает, что метод main() доступен везде, где доступен содержащий его класс. Ключевое слово static означает, что метод является статическим, т. е. не требует для своего вызова наличие экземпляра класса. Ключевое слово void означает, что метод не возвращает никакого значения. Все эти три слова обязательно должны присутствовать в описании метода.
Вместо имени массива args можно использовать любое другое имя. Например, следующее описание main() вполне корректно.
Сохраним код класса MainTest в файле с именем MainTest.java и скомпилируем этот файл командой
java MainTest Это всего лишь проверка!
Если нет проблем с отображением кириллицы, то в результате выполнения команды на консоль будет выведено:
Это
всего
лишь
проверка!
Метод main() может вызываться не только виртуальной машиной Java, но и любым другим методом. Например, main() может быть рекурсивным, т. е. может вызывать сам себя. В этом отношении main() ничем не отличается от остальных методов.
В следующем примере (весьма вычурном) метод main() рекурсивен. При каждом вызове метода, за исключением последнего, на печать выводится один аргумент командной строки.
Новичкам и не только
В Интернете на форумах, посвящённых Java, я нередко встречал любопытную задачку: написать класс, метод main() которого имеет пустое тело, выводящий на консоль надпись “Hello world!”. Полагаю, что эта задача известна многим из тех, кто интересуется Java.
Статический блок имеет некоторое сходство со статическим методом. Отличается он от последнего тем, что не имеет имени, не принимает параметров, не возвращает значения (а значит, не может содержать инструкции return ) и не вызывается явно. Так же как и статический метод, статический блок может содержать обращения к статическим полям и методам класса.
Статические блоки используются редко. Как правило, в их задачи входит инициализация статических полей класса.
Ну а мы поместим в статический блок инструкцию вывода на консоль строки “Hello world!”:
Можно скомпилировать класс, запустить на выполнение и удостовериться в том, что с поставленной задачей он вполне успешно справляется.
На консоль будет выведено:
Привет от static-блока!
Привет от метода main()!
Вот код, демонстрирующий данный подход:
И вот тут начинается самое интересное! Я компилировал и запускал этот класс с использованием комплектов разработки на языке Java (JDK) трёх разных версий: jdk1.6_021, jdk1.6_024 и jdk1.7.0_01. Во всех трёх случаях код компилировался без проблем. А вот с запуском класса проблемы возникали.
Для начала, оговорюсь, что каждый файл с расширением class запускался под управлением “своей” виртуальной машины Java, т. е. входящей в тот JDK, посредством которого этот файл был получен в результате компиляции.
Итак, в последних двух случаях на экран выводилась надпись:
Error: Main method not found in class WithoutMain, please define the main method as: public static void main(String[] args)
Таким образом, не выполнялся даже код, входящий в статический блок. А вот в первом случае на консоль выводилось следующее:
HelloWorld!
Exception in thread «main» java.lang.NoSuchMethodError: main
Выполнение программы приводит к следующему выводу на консоль:
Внутренние и вложенные классы java. Часть 1
Внутренние и вложенные классы java. Часть 1
02.03.2017 — 2019 год
Цель статьи: Рассказать о внутренних, вложенных, локальных, анонимных классах. Показать примеры их использования. Написать и протестировать классы в коде на java. Рассказать о свойствах этих классов. Материал предназначен для лучшего понимания безымянных классов, лямбда выражений, адаптеров и многопоточности. То есть перед их изучением.
Небольшое вступление. Предлагаю вашему вниманию цикл из трех статей.
В них я рассказываю о внутренних, вложенных, локальных, анонимных классах. Речь идет о терминологии и применении. Для этих статей я написал довольно много кода.
Это учебный код, а не руководство к действию. То есть сам код я написал для лучшего понимания. Также я постарался объяснить работу учебного кода. На написание данной публикации, ушло довольно много времени. Публикация состоит из трех частей. Прошу отнестись с пониманием.
Для лучшего изучения материала у вас должна быть некоторая подготовка.
То есть вам нужно знать: синтаксис языка java, область видимости переменных, классы, статические и нестатические члены класса, создание экземпляров класса, наследование, модификаторы доступа.
Начнем с того, что же такое внутренние и вложенные классы. Посмотрим терминологию, встречающуюся в документации и литературе:
В Java существуют 4 типа вложенных (nested) классов:
Существуют четыре категории вложенных классов:
Попытаемся разобраться, что же это такое.
Начнем немного отдаленно, так как всё это имеет непосредственное отношение к нашим вопросам. Вспомним объектно-ориентированное программирование. Отношения композиции и наследования.
В своей книге «Java 2 Руководство разработчика» Майкл Морган очень хорошо и подробно описывает взаимосвязи классов и объектов. Мы рассмотрим некоторые из них. Взаимосвязь «это — есть — то» выражается наследованием, а взаимосвязь «имеет часть» описывается композицией.
В наших примерах мы в основном рассматриваем композицию. Так как вложенные классы — это и есть часть чего-то. То есть у нас есть класс оболочка и вложенный класс определенный внутри класса оболочки. Пример композиции: машина имеет двигатель, двери, 4 колеса, корпус. И мы можем описать машину с помощью внутренних (Inner) классов.
Пример такого использования вы можете найти в книге Брюса Эккеля «Философия Java»
Есть некоторое предупреждение автора по использованию кода в таком виде:
Так как композиция объекта является частью проведенного анализа задачи (а не
просто частью реализации класса), объявление членов класса открытыми, помогает программисту-клиенту понять, как использовать класс, и упрощает создателю написание кода. Однако нужно помнить, что описанный случай является особым, и в основном поля класса нужно объявлять как private.
Выше я не случайно упомянул наследование и композицию. Это напрямую относится к дальнейшему материалу.
Статические вложенные классы
Определение вложенных классов:
Класс называется вложенным (nested), если он определен внутри другого класса.
То есть класс просто определен внутри другого, даже не важно статически определен или не статически. Вложенный класс создается для того, чтобы обслуживать окружающий его класс. Если вложенный класс оказывается полезен в каком-либо ином контексте, он должен стать классом верхнего уровня.
Вложенные классы применяются в тех случаях, когда нужно написать небольшой вспомогательный код для другого класса. Вложенный класс создают также, чтобы скрыть его переменные и методы от внешнего мира. Таким образом, вложенный класс еще один элегантный способ ограничения области видимости. Внутренние классы также есть смысл использовать, если предполагается, что они будут использовать элементы родителя, чтобы не передавать лишнего в конструкторах.
Пример вложенного класса вы можете увидеть в документации Оракле:
У нас нет, пока что, никакого контекста использования данной конструкции. С таким же успехом вложенный класс мы можем назвать вместо: «Вложенный класс» (NestedClass) — «Внутренний класс» InnerClass. Далее будем разбираться, в чем же отличия, и в каких контекстах используются классы. Брюс Эккель пишет в книге «Философия Java» так:
«Класс называется вложенным (nested), если он определен внутри другого класса»
Документацию Oracle вы можете посмотреть по этой ссылке: >>>
Существует четыре категории вложенных классов:
Причины использования вложенных классов такие. Если класс полезен только для одного другого класса, то вполне логично встроить его в этот класс и хранить их вместе. Использование вложенных классов увеличивает инкапсуляцию. Рассмотрим два класса верхнего уровня, A и B, где B нужен доступ к членам, которые иначе были бы объявлены закрытыми.
Скрывая класс «B» в пределах класса «А», члены класса «А» могут быть объявлены закрытыми, и «B» может получить доступ к ним. Кроме того, сам «B» может быть скрыт от внешнего мира.
Продемонстрируем это в коде:
Использование вложенных классов приводит к более читабельному и поддерживаемому коду: Размещение класса ближе к тому месту, где он будет использован, делает код более читабельным.
Статические Вложенные Классы
Static Nested Classes
Причины использования статических вложенных классов такие.
Для случая, когда связь между объектом вложенного класса и объектом внешнего класса не нужна, можно сделать вложенный класс статическим(static).
Так как внутренний класс связан с экземпляром, он не может определить в себе любые статические члены.
Статические вложенные классы не имеют ограничений по объявлению своих данных и полей как static.
Из вложенного статического класса мы не имеем доступа к внешней не статической переменной внешнего класса.
Приведенный ниже код демонстрирует это:
Вывод: Мы не имеем доступа к не статическому полю внешнего класса, через статический контекст вложенного класса. Это подобно тому, как мы не имеем доступа из статического метода к нестатическим переменным класса. Точно также из статического вложенного класса мы не имеем доступа к нестатическим переменным внешнего класса.
Но мы имеем доступ к приватным статическим полям внешнего класса из вложенного статичного класса.
Приведенный ниже фрагмент кода демонстрирует это:
В этом примере кода мы создали экземпляр внутреннего класса с именем «nestedObj».
То есть мы получаем доступ к приватной статической переменной внешнего класса, через экземпляр внутреннего класса. В контексте экземпляра связанного с внешним классом, у нас получился внутренний класс.
Майкл Морган. «Java 2. Руководство разработчика» ISBN 5-8459-0046-8
Брюс Эккель. «Философия Java.» ISBN 5-272-00250-4
Герберт Шилдт «Java. Полное руководство. 8-е издание.» ISBN: 978-5-8459-1759-1
Все вопросы, комментарии, дополнения, критика приветствуются.
Продолжение следует…
Часть 2 >>>
Если у вас есть возможность, вам пригодилось, и вы можете помочь, то нажмите кнопку поддержать автора материально.
Модуль 3. Урок 1. Основы использования и создания методов в классах. — Введение в Java
Внимание! Перед тем как нажать кнопу «далее» внимательно изучите текстовый материал и полезные ссылки!
Объявление метода
Логично, что для появления такого члена класса как метод — его нужно объявить.
Метод не является объектом в java сам по себе. Он всегда привязан к конкретному классу или объекту этого класса.
Метод объявляется всегда внутри тела класса. То есть между открывающей и закрывающей скобками класса. Желательно это делать после объявления всех полей класса.
Метод не может быть объявлен:
Исключение составляют анонимные классы. Но об этом будет отдельный урок.
Объявление метода состоит из:
Что означают все эти слова в объявлении метода?
Разберем этот вопрос на примере метода, с которого начинается каждая программа:
public — это модификатор доступа (видимости). Конкретно public говорит, что этот метод доступен любому внешнему классу или программе.
Более детально о модификаторах доступа расскажем в пятом модуле.
static — это модификатор, отвечающий за уровень метода. Если есть такой модификатор — метод находится на уровне класса, а не объекта. Если нет модификатора static — метод уровня объекта!
Детально эта тема будет рассмотрена буквально через урок.
void — конкретно это ключевое слово говорит, что метод ничего не возвращает. На его месте может быть любой тип из мира java — такой тип и должен возвращать метод.
Что может возвращать метод:
(String[] args) — в круглых скобках перечислены аргументы данного метода. Их может и не быть вовсе в каком-то методе, а в каком-то и десяток набежать.
Как вызвать метод?
Разберем на примере следующего класса:
Для начала создадим объект и ссылку на него: Car car = new Car(); // именно car с маленькой буквы, в данном примере, является ссылкой
Если метод не статический, то для обращения к нему нужно:
Вот так это выглядит в коде:
Если метод статический, то его можно вызвать как через объект так и через имя класса:
Детальнее об этом в уроке про уровни методов.
ключевое слово this
Это ссылка на текущий объект(инстанс). Рассмотрим на примере:
Не стесняйтесь копировать и экспериментировать с кодом локально у себя! И используйте вот этот визуализатор. Он показывает результаты работы отдельных выражений в коде.
Немного модифицированный пример из видео
На наш взгляд этот пример помогает уловить суть происходящего в коде на уроке. Не стесняйтесь тестировать и играться с этим кодом самостоятельно:
Как читать UML-диаграммы (методы)
С индикаторами модификаторов доступа Вы уже должны быть знакомы:
С методами почти тот же подход, только слов больше.
Например, если в диаграмме написано:
Полезные ссылки
Открыть доступ
Курсы программирования для новичков и опытных разработчиков. Начните обучение бесплатно.
Что такое класс в Java
ООП — это то, на чём держится вся разработка на Java. С помощью объектов и классов можно создать любой функционал быстрее.
Объектно-ориентированное программирование — это подход к разработке приложений с помощью классов и объектов. Он позволяет писать значительно меньше кода и при этом реализовывать больше возможностей, чем при функциональном проектировании программ.
В программе, написанной по принципам ООП, отдельные компоненты рассматриваются как предметы из реального мира, такие как дом, дерево, кот, человек и даже Java-разработчик. У каждого объекта есть свои атрибуты. Вот какими они будут у принтера: цвет, марка, скорость печати, объём оставшейся краски и так далее.
Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.
Также принтеру свойственно определённое «поведение»: печать, сканирование, копирование, проверка наличия краски, подключение к Wi-Fi и так далее — всё это называется методами.
Каждый принтер уникален, поэтому обладает своим идентификатором, по которому к нему можно обратиться, чтобы узнать или изменить тот или иной атрибут, а также вызвать метод:
Однако прописывать все атрибуты и методы для каждого объекта было бы слишком сложно, поэтому используются классы — общий шаблон того, как должен вести себя объект.
Допустим, существует класс Бумага, которому прописываются свои параметры и методы: цвет, цена, размер, толщина и так далее. Каждый отдельный объект является экземпляром класса. Например, можно создать объект листБумаги1, листБумаги2, листБумаги3 — у всех них будут одинаковые атрибуты и поведение, но разные значения:
Эту бумагу можно, например, передать объекту класса Принтер, чтобы её распечатать:
Без объектов нам бы пришлось создавать отдельные функции и работать с ними. Сейчас мы можем написать такой код:
То есть мы создаём объект и даём ему параметры: адрес и размер. Потом отправляем ему текст и лист бумаги, а он печатает это так, как прописано в теле метода.
Без классов нам бы пришлось создавать множество негруппированных переменных, в которых хранилась бы вся эта информация:
Представьте, как раздуется код от количества переменных и функций, которые нужны, чтобы распечатать обычный лист. А ведь нужно написать ещё и функцию заправки, сканирования, копирования и так далее.
Пришлось бы несколько раз дублировать одинаковые фрагменты кода, чтобы написать что-то. А ООП позволяет сократить код, а значит, быстрее разрабатывать программы, а также читать и переписывать их.
Как работают классы в Java
Создавая программу, нужно объявить класс с её именем, а потом добавить метод main — из него начинается работа приложения:
В Java всё, что не является объектом, является классом. Даже System, с помощью которого выводится текст, — это объект.
Можно создать переменные для этого класса — атрибуты:
Эти переменные вызываются из основного метода и умножаются. Вот как выглядит результат таких вычислений:
Пока не обращайте внимания на слова public и static — про них мы расскажем позже. Так же можно создавать методы, похожие на main. Для них укажите модификаторы доступа (public и static), возвращаемый тип и название:
Запустив программу, мы увидим результат работы метода GetCube():
Пока всё работает в пределах основного класса, но можно создать и другие. Для наглядности мы будем делать это на примере кода мессенджера. Здесь будут использоваться классы Сообщение (Message) и Пользователь (User).
Чтобы начать работать с классами, создайте папку для своего проекта: например, 01. Добавьте в неё ещё два каталога — src и bin. В первом будут храниться исходники, а во втором — скомпилированные файлы.
Теперь скомпилировать файл можно так:
Все классы должны находиться в отдельных файлах. которые нужно объединить в пакет. Его название должно выглядеть так: com.sitename.packagename. Хотя вы можете обойтись и без домена packagename. Чтобы создать пакет, сначала в папке src создайте следующую структуру:
В нашем случае для основного файла путь будет таким:
В тот же каталог поместите User.java и Message.java. После этого в начало каждого файла добавьте такую строчку:
Она означает, что этот код относится к определённому пакету. И чтобы воспользоваться каким-то классом, нужно добавить в начало основной программы несколько команд:
Теперь можно компилировать программу с помощью команды:
Если вы всё сделали правильно, в папке bin появится такая же структура, как в src. Вот код корневого файла приложения:
Теперь этот код можно запустить, прописав такую команду:
Вот что выведет консоль:
Но если вы пока не уверены, что хотите продолжать работать на Java, можете поэкспериментировать в консоли.
Как создать класс в Java
Теперь можно приступить к созданию классов. Начнём с пользователя:
Слово public выступает модификатором доступа — он определяет, откуда будет доступен компонент. Для класса можно указать следующие модификаторы:
Теперь в основном файле можно создать объект класса User:
Мы указали для объекта user1 класс User, а после оператора присваивания указали ключевое слово new и запустили конструктор (об этом позже). Вот как будет выполнена программа:
Создание объекта называется объявлением экземпляра класса — тут же можно использовать конструктор, чтобы сразу задать значения атрибутам.
Для этого нужно в теле класса создать метод с таким же названием, что и класс. Ему можно передать аргументы, с которыми можно провести операции:
Обратите внимание, что внутри класса атрибуты вызываются с помощью ключевого слова this. Это нужно для того, чтобы компилятор не путался, с какой переменной работать — например, в случае, если у аргумента такое же имя, как и у атрибута:
Теперь, чтобы создать объект, нужно немного поменять код:
Дальше можно создать класс для работы с сообщениями:
Обратите внимание, что в этот раз для атрибутов from и to мы задали модификатор private, а в качестве типа стоит User. Private позволяет закрыть доступ к элементам извне — то есть их можно менять только внутри методов самого класса.
Это позволяет защитить атрибуты от незапланированного доступа. Если же вы хотите получать или менять атрибуты, можно воспользоваться getter и setter. Это специальные методы, которые позволяют обратиться к защищённой переменной:
Теперь можно написать код, который будет создавать сообщение:
