本文為 Java 基礎入門 系列文，第 1 篇：
Java 是一種廣泛應用於各種軟體開發領域的物件導向程式語言。
自 1995 年由 Sun Microsystems 推出以來，它因「一次編寫，隨處運行」（Write Once, Run Anywhere, WORA）的特性而深受開發者喜愛。
無論是桌面應用程式、企業級系統、行動應用（Android）、還是嵌入式系統，Java 都發揮著關鍵作用。
本篇文章將帶領初學者了解 Java 的基礎概念，包括語言特性、開發環境設置、基本語法、物件導向程式設計（OOP），以及如何編寫簡單的 Java 應用程式。
Java 的特性與優勢
Java 之所以成為世界上最流行的程式語言之一，與其獨特的特性密不可分：
跨平台性（Platform Independence）
Java 程式碼經過編譯後，會轉換成「位元組碼（Bytecode）」，並由 Java 虛擬機（JVM, Java Virtual Machine）執行。
這使得 Java 程式能夠在任何安裝了 JVM 的系統上運行，而無需重新編譯。
物件導向（Object-Oriented）
Java 採用物件導向程式設計（OOP）概念，強調封裝（Encapsulation）、繼承（Inheritance）、多型（Polymorphism）等特性，有助於程式碼的模組化與重用。
自動記憶體管理（Garbage Collection）
Java 內建垃圾回收機制（Garbage Collector, GC），自動管理記憶體分配與回收，減少記憶體洩漏的風險，提升程式穩定性。
安全性（Security）
Java 提供強大的安全機制，例如沙盒（Sandbox）執行環境、字節碼驗證等，確保應用程式的安全性，特別適用於網路環境。
強大的標準庫（Standard Library）
Java 擁有豐富的標準庫（Java API），涵蓋資料結構、網路、輸入輸出（I/O）、並行處理等，讓開發者能夠快速開發高效能應用程式。
Java 開發環境設置
要開始學習 Java，首先需要安裝 Java 開發工具包（JDK, Java Development Kit），並選擇適合的開發工具（IDE）。
安裝 JDK
JDK 是開發 Java 應用程式的必要工具包，包含 Java 編譯器（javac）、Java 執行環境（JRE）、標準類庫等。目前可選擇的 JDK 版本有 OpenJDK、Oracle JDK 等，建議下載最新的 LTS（Long-Term Support，長期支援）版本。
安裝步驟：
- 前往 Oracle 或 OpenJDK 官網下載 JDK。
- 安裝 JDK，並配置環境變數（Windows 使用者需設定
JAVA_HOME）。 - 在命令列輸入
java -version和javac -version確保安裝成功。
選擇適合的開發工具（IDE）
使用整合開發環境（IDE）可以提升開發效率，以下是幾款常見的 Java IDE：
- IntelliJ IDEA（推薦，功能強大且支援多種外掛）
- Eclipse（開源、社群廣泛使用）
- NetBeans（適合初學者）
- VS Code（安裝 Java 擴充套件後可用）
Java 基本語法
Java 的語法嚴謹，所有程式碼都必須寫在類別（class）內，並且以 main 方法作為程式的進入點。以下介紹 Java 的基本語法：
Hello World 範例
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello, World!");
}
}
程式解析：
public class HelloWorld：定義一個名為HelloWorld的類別。public static void main(String[] args)：Java 程式的進入點，main方法負責執行程式。System.out.println("Hello, World!");：印出"Hello, World!"到控制台。
變數與資料型態
Java 是強型別語言，每個變數都必須明確指定型別，例如：
int age = 25; // 整數型別
double price = 99.99; // 浮點數
char grade = 'A'; // 字元
boolean isJavaFun = true; // 布林值
String name = "Java"; // 字串
條件判斷與迴圈
// if-else 條件判斷
int score = 85;
if (score >= 60) {
System.out.println("及格");
} else {
System.out.println("不及格");
}
// for 迴圈
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("這是第 " + i + " 次迴圈");
}
物件導向程式設計（OOP）
Java 是一種物件導向語言，核心概念包括類別（Class）、物件（Object）、繼承（Inheritance）等。
定義類別與建立物件
class Person {
String name;
// 建構子
Person(String name) {
this.name = name;
}
void sayHello() {
System.out.println("Hello, my name is " + name);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person("Alice"); // 建立物件
p1.sayHello();
}
}
繼承與多型
class Animal {
void makeSound() {
System.out.println("動物發出聲音");
}
}
class Dog extends Animal {
void makeSound() {
System.out.println("汪汪!");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal myDog = new Dog();
myDog.makeSound(); // 顯示 "汪汪!"
}
}
Java 實戰：簡單計算機
import java.util.Scanner;
public class Calculator {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("輸入第一個數字: ");
double num1 = scanner.nextDouble();
System.out.print("輸入運算符 (+, -, *, /): ");
char operator = scanner.next().charAt(0);
System.out.print("輸入第二個數字: ");
double num2 = scanner.nextDouble();
double result = 0;
switch (operator) {
case '+': result = num1 + num2; break;
case '-': result = num1 - num2; break;
case '*': result = num1 * num2; break;
case '/': result = num1 / num2; break;
default: System.out.println("無效的運算符");
}
System.out.println("結果: " + result);
}
}
結語
Java 是一門強大且靈活的語言，適用於各種應用程式開發。透過學習基礎語法與物件導向概念，初學者可以逐步掌握 Java，並應用於實際開發專案。
希望這篇文章能幫助你邁出 Java 學習的第一步！ 🚀