1.6　Java程序的基本结构

Java语言的程序流由若干条语句组成。在此之前所编写的程序都是一行一行的，由上而下，从左到右执行的。如果程序只能这样执行，那么程序能做的工作将会受到限制。有时可能需要控制程序执行的过程，例如，重复执行某一程序段或当一个条件出现时才执行某一程序段，而这些变化可以通过流程控制结构的相应语句来完成。

三种基本的程序结构分别为顺序结构、分支结构和循环结构。顺序结构是每条代码都按照先后顺序被执行一次；分支结构是仅有部分代码被执行一次；循环结构是部分代码在某种条件下被反复执行。Java中还有一种特殊的程序结构称为跳转，可以用break或continue来改变程序的执行，实现跳转。这些基本的程序结构语句，看起来很简单，但其各种组合，一起构成了千变万化的算法，所以，学习算法之外，还要掌握一种实现算法的程序语言基本语句。本书讲解的是Java，读者也可以把它们转化成其他程序设计语言。

1.6.1　类是一个基本单元

编写程序，特别是阅读程序之前，首先需要了解程序的基本结构和组成单元，以方便剖析代码的组成。Java是面向对象的编程语言，不同于Pascal、C等面向过程的编程语言。面向对象编程用不同的方法分析和解决问题。熟悉C语言的读者在用Java编程时不能照搬传统的面向过程的求解问题的方法，而必须先将自己的思想转入一个面向对象的世界。但这种转变比较难，读者首先需要熟悉面向对象设计和编程的基本思想和基本概念。

面向对象编程（Object Oriented Programming，简称OOP）用与现实世界更一致、与人的思维模式更一致的方法来分析解决问题。面向对象编程的核心是“对象”。在现实世界中，人们无时无刻不与对象打交道。例如，磁盘、电视机、汽车、轮胎、人等，这一切都是对象。对象有两个基本特点：状态和行为。例如，汽车有质量、颜色和速度等状态，也有启动、转弯、加速等操作；人有独特的状态：名字、高矮、性别、健康等，而且还具有行走、休息和工作等行为。软件对象根据现实世界的对象建立，既可以表示现实世界中的事物，也可以表示事件。

在面向对象编程中，有很多对象共享某些属性和方法。可以利用同一类的对象共享一些属性和方法的特点，创造一个创建对象的母体。这种软件母体称为类。也就是说，类是定义同一类对象的属性和方法的蓝图或原形，对象是类的一个实例。

Java提供了几千种类，有的用于图形界面设计，有的用于数据库操作，有的用于网络编程等。另外，应用开发人员为解决实际问题也可创建用户自定义类。

类是面向对象程序的基本要素。它包含两个部分：类说明和类的主体。

类的定义格式如下：

与C++不同，Java中即使是一个最简单的程序也必须写成类。而C++中，简单的程序中完全可以不出现类，写一个main函数就可以了。要注意Java和C++在这一点上的区别。

说明：类的说明部分是用户可见部分。在这个部分对类的一些性质进行声明，包括类的修饰符、类名等。

（1）修饰符：是影响类生存空间和可访问性的关键字。常用的一种修饰符是public。它表示允许其他任何类访问。修饰符缺省时，这个类称为友好类。

（2）类名：紧跟在关键字class之后，类名的命名要符合Java标识符的命名规则，类的主体由两部分构成：变量定义和方法定义。变量用来描述属性，方法用来描述行为。类实体跟在类的声明之后，用一对花括号{}界定。

1.6.2　main方法

在C++程序中，main方法的声明可以是int main（）或void main（），相对比较灵活。而在Java中，main方法作为Java应用程序的入口，写法基本是固定的，例如：

public static void main（String args[]）

唯一可以做修改的是main方法中传递的字符数组的名称，可以不用args的名称。还有，按照Java语言的约定，声明数组时方括号也可以紧跟类型。main方法还可以写成：

public static void main（String[] yourName）

实际上不管上面的哪种写法，可以看到：

（1）main方法必须定义成public，即公有的；

（2）main方法必须定义成static，即静态方法；

（3）main方法的返回类型固定为void；

（4）main方法接收一个字符串数组作为参数。

读者在刚开始学习Java时，可能觉得main方法的书写太烦琐，多写一些程序后，逐步就会习惯了。main方法的固定写法，必须要牢记。而当以后使用集成开发环境后，写main方法相对就比较简单。在NetBeans中，输入psvm后按展开模板键（默认是Tab键，可以设置为空格键或Enter键），就可以自动填充main方法。

1.6.3　自定义方法

软件对象是变量和方法的集合。根据现实世界的对象建立，软件对象与客观世界的对象存在着一一对应的映射关系。面向对象语言用变量描述对象的状态，用方法描述对象的行为。

方法声明的基本格式如下：

方法声明的第一行是方法头。

（1）方法名是一个标识符。参数列表用圆括号界定，参数之间用逗号分隔。每个参数由参数类型和参数名组成。参数类型可以是基本数据类型，也可以是类。

（2）方法名前必须指明方法返回值的类型。返回值类型可以是基本类型或引用类型。若方法无返回值，则返回值类型是void。一个方法最多返回一个值。若方法需要返回计算结果，可用带表达式的return语句。若无返回值，可以不用return语句，或者使用不带表达式的return语句，即：

return；

（3）参数表由0个或多个参数构成。每个参数包括参数类型和参数名。参数类型可以是基本类型，也可以是引用类型。

（4）修饰符是可选项，public和private是常用的修饰符。在方法头后面是方法体，由花括号界定方法体，包括变量声明和语句。

方法体中声明的变量是局部变量，只有在该方法内才有效。如果局部变量与类的成员变量同名，则局部变量屏蔽类的成员变量。局部变量和成员变量的另一个区别是，成员变量有默认值，而局部变量却没有。

1.6.4　System.out.println的使用

System是位于java.lang包下的一个常用类。java.lang包称为Java的核心包，在这个包下的类可以直接使用，无须使用import语句导入。System类提供了很多的常用方法，如currentTimeMillis方法可以得到时间信息，getProperties方法可以得到当前计算机系统的相关信息。System类中有一个静态的对象out，out是PrintStream的对象，提供了print和println这样的常用方法，用于在控制台上输出信息。具体要在控制台上输出信息时，使用“System.out.println（参数）；”的语法形式即可。

此外，为了在控制台得到输出结果，也可以使用“System.out.print（参数）；”的语法形式。这里使用的print方法与println方法的区别是：print在显示参数后，并不将光标移动到下一行的开头，而println（）在显示参数后，自动将光标位置移到下一行（与文本编辑器里按Enter键类似）。此外Java也可以使用System.out.printf（）完成数据的输出，该用法完全类似于C语言的printf函数。System.out.printf（）的一般格式如下：

System.out.printf（格式控制部分，表达式1，表达式2，…）；

格式控制部分由普通字符和％d、％s、％f、％ld之类的格式控制符号组成，普通字符原样输出，格式符号用来输出表达式的值。例如：

System.out.printf（"％d和％d的和为："，a，b，a+b）；

1.6.5　一个简单而完整的程序

编写Java程序，打印几个特定字符的ACSII码，包括数字0和9，大写字母A和Z，小写字母a和z。

【程序1-2】

【分析】程序中dispAscii方法的声明为public void dispAscii（char ch），它的功能是接收一个字符类型的变量，将这个字符对应的ASCII码打印在控制台上。此方法不是静态（static）方法，因此，应该使用“对象名.方法名（参数）”的语法形式来调用。在调用println方法时，使用了加号将多个部分连接起来。

打印特定字符的ASCII码如图1-21所示。