● Java程序结构分析

在编写程序之前，需要先了解一下Java程序的基本结构。前面已经写了第一个Java程序，简单分析一下该程序结构，第一个Java程序代码如下：

public  class  HelloWorld
{
  public static void main(String args[])
  {
     System.out.println("HelloWorld");    
  }
}

程序结构分为类结构体、方法结构体、程序语句三个部分，如下图所示：

图 3-5  Java程序结构

类结构体是Java代码文件主体组成部分，所有Java代码文件都由类结构体开始。一个完整的Java类结构体由类声明和类体构成，类体内容包含在{ }括号之内。

类声明为“public  class  HelloWorld”，其中class是Java类定义关键字，声明Java类时，类声明需要包含class、interface、enum关键字。public是Java预定义的访问权限关键字，用来修饰被定义类的访问权限，当被定义类修饰为public，其它定义的外部类就可以访问该类的内部成员和方法。例如：假设有A类和B类，A类的访问权限被修饰为public时，则B类就可以访问A类的内部成员和方法，与public相对应的访问权限修饰关键词还有private和protected。被修饰为private的类，其它定义的外部类没有任何权限访问该类的内部成员和方法，被修饰为protected的类，其被继承的子类可以访问其内部成员和方法，其它类被禁止访问。“HelloWorld”为类的名称，类的名称可以自由定义，但也需要遵循Java类命名规范。

Java类名通常以大写字母开头，如果类名称由多个单词组成，则每个单词的首字母均应为大写，例如：Arithmetic；如果类名称中包含单词缩写，则这个缩写词的每个字母均应大写，例如：XMLExample;类是设计用来代表对象或实体的，所以在命名类时应尽量选择名词。

包含在类{ }括号内的内容都属于类体部分，类体部分包含类成员变量和方法。例如上图中的main方法就属于类HelloWorld的方法，也是类HelloWorld的唯一方法和成员。

类方法结构体是类方法的定义部分，方法必须被定义后才能调用。类方法是一组一起执行一个任务的语句，每个Java类必须至少有一个方法。类方法结构体由方法声明和方法体组成。方法声明的public关键字用来修饰方法的访问权限，当方法被修饰为public时，该方法可以被外部类调用，前提是方法所在类也是public权限；当方法被修饰为private时，即使方法所在类是public权限，外部类也不能访问该方法；方法被static关键字修饰的称为静态方法，静态方法在类被加载后就可以调用，无需实例化（类的实例化在后面章节详细讲述）；void关键字用于没有返回值的类方法声明，可以把方法理解为一个过程，有的过程需要返回数据给调用者，有的无需返回，例如一个计算两数和的方法，就需要返回两数的和给调用者；一个单纯输出消息的方法，没有返回值，可以用关键字void声明；关键字main是特殊的方法名，被声明为main()的方法，是Java程序的入口方法，Java类被加载时，调用的第一个方法就是main()方法，main()方法的名称不能被修改，名称必须是main，并且方法必须接收一个字符串数组的参数（在类方法一节会详细讲述参数的传递）。

语句是Java代码的基本组成部分，有循环语句、控制语句、判断语句、赋值语句、复合语句等（后面会一一讲述），语句结尾必须用分号结束。

● 编写四则运算Java程序

前面大体了解了Java程序结构，可以开始写程序了。按照上节的设计类图，需要在代码中构建Arithmetic类，Arithmetic类有一个名为“guideContent”的属性，数据类型为字符串，有两个方法，一个方法是“quit()”，用于退出程序，一个方法是“showMessage(String  message)”，用于输出字符串到屏幕。

打开记事本，在记事本输入以下代码：

import java.util.*;
public  class  Arithmetic
{
  public static  String  guideContent="欢迎使用四则运算器，请输入算术表达式，按下回车键，即可得到您想要的答案，退出请输入quit";
  public static void main(String args[])
  {
    showMessage(guideContent);
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    while(true)
    {
     System.out.println("请输入命令：");
     String tempValue = sc.next();
        if( tempValue.equals("quit") )
        {
        quit();
     }
    }
 
  }
  public static void quit()
  {
     System.exit(0);
  }
  public static void showMessage(String  message)
  {
     System.out.println(message);    
  }
 
}

将写的代码保存到D盘Java目录下，文件名称一定要与类名一致“Arithmetic”，文件扩展名为“java”，保存后的文件名称为“Arithmetic.java”。

● 运行Java程序

在Windows命令行窗口输入“d:”命令，并按下回车键（Enter），当前工作目录被设置为D盘，继续输入“cd  java”命令，并按下回车键（Enter），当前工作目录被设置为“d:/java”目录，如下图所示：

如果Java代码被保存到其它目录，可以用同样方法将Java代码所在目录设置为当前工作目录，不同的是输入的盘符和“cd”命令后的目录不同；

（3）在当前工作目录下输入“javac  Arithmetic.java”命令，注意“javac”和“Arithmetic.java”之间有空格，并按下回车键（Enter），Javac是Java编译器程序，此命令是执行对“Arithmetic.java”的编译。如果代码没有错误，在当前目录下会生成“Arithmetic.classs”文件；如果编译过程中，Java程序给出提示，则需要按照提示修改Java代码文件，修改完成后再次执行编译命令，直至编译成功。

（4）在当前工作目录下输入“java  Arithmetic”命令，并按下回车键（Enter），屏幕显示引导内容。输入“quit”命令，程序退出。

在面向对象分析和设计的过程中，把客观世界的事物抽象为类的描述，客观事物本身抽象为类，客观事物属性及行为抽象为类的属性和方法。例如：四则运算器程序中，把运算器这个事物抽象为类Arithmetic，四则运算器的计算表达式抽象为Arithmetic的属性，四则运算器的控制及运算抽象为Arithmetic的方法，Arithmetic的quit()方法等同于计算器的关闭电源行为。

（1）想一想，列举几个生活中可以抽象为类的事物，并列举它们的属性。

（2）如何声明一个Java类，请试着声明一个Java类。

（3）本文代码中引用了那些Java关键字，请列出来，并简单说明它们的作用。