Java自1995年由Sun Microsystems（已被Oracle收购）发布以来，因其平台无关性、安全性、可靠性和高效性，迅速成为了全球广泛使用的编程语言之一。在现代软件开发中，Java不仅用于企业级应用开发，还应用于移动应用（Android）、Web开发、大数据处理、云计算以及游戏开发等领域。本指南将带领你从零开始，掌握Java编程的基础知识。

Java的开发历史始于Sun Microsystems的James Gosling。它的核心设计理念是允许开发者编写一次代码，然后在任何支持Java的平台上运行。Java的语法与C和C++类似，但更简洁，并加入了面向对象编程的特性，如封装、继承和多态。

Java的优势：

• 平台无关性：使用Java编写的程序可以在多种操作系统上运行，只需安装Java虚拟机（JVM）。
• 安全性：Java提供了严格的内存管理机制，并对网络通信进行了安全保护。
• 性能：Java的垃圾回收机制帮助开发者编写出高效的代码。
• 丰富的类库：Java标准类库（Java SE）提供了大量的API，简化了开发复杂应用的过程。
• 生态系统：Java有庞大的开发者社区和丰富的开源库，为开发者提供了一系列便捷的工具和资源。

安装JDK（Java Development Kit）

首先，访问Oracle官方网站下载最新版本的Java Development Kit（JDK）。以Windows系统为例：

# 访问Oracle官方网站
# 下载最新版本的JDK

# 下载安装程序
curl -O https://download.java.net/java/GA/jdk17/932a619a690d492f88f71a28f87205e0/9/GPL/openjdk-17_windows-x64_bin-sdk.exe

# 安装JDK
.\openjdk-17_windows-x64_bin-sdk.exe /quiet

配置环境变量

为了在命令行中使用Java命令，需要将JDK的bin目录添加到系统的PATH环境变量中：

# 在Windows系统中
setx JAVA_HOME "C:\Program Files\Java\jdk-17"
setx PATH "%PATH%;%JAVA_HOME%\bin"

验证安装

打开命令提示符，输入以下命令来验证Java的安装：

java -version

你应看到类似如下的输出：

java version "17.0.2"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 17.0.2+9-0.20220614_04)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 17.0.2+9-0.20220614_04, mixed mode)

Java使用缩进来表示代码块，而非如C语言般的花括号。下面是一些基本的Java语法示例：

变量与数据类型

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 25; // 整型变量
        double height = 1.75; // 浮点型变量
        char gender = 'M'; // 字符型变量
        String name = "John Doe"; // 字符串变量

        System.out.println("年龄: " + age);
        System.out.println("身高: " + height);
        System.out.println("性别: " + gender);
        System.out.println("姓名: " + name);
    }
}

运算符

运算符在Java中用于执行操作，如算术运算、比较和逻辑运算：

public class OperatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 10, y = 5;
        int sum = x + y;
        int difference = x - y;
        int product = x * y;
        int quotient = x / y;
        int remainder = x % y;

        System.out.println("和: " + sum);
        System.out.println("差: " + difference);
        System.out.println("积: " + product);
        System.out.println("商: " + quotient);
        System.out.println("余数: " + remainder);
    }
}

流程控制

流程控制语句用于改变程序的执行流程：

public class ControlFlow {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 10;

        if (number > 5) {
            System.out.println("number 是大于 5 的");
        } else {
            System.out.println("number 不是大于 5 的");
        }

        if (number < 15) {
            System.out.println("number 是小于 15 的");
        }

        while (number > 0) {
            System.out.println(number);
            number--;
        }

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

Java中的类是对象的模板，用于定义对象的行为和属性。下面是一个简单的类和对象示例：

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void introduce() {
        System.out.println("我是 " + name + ", 我的年龄是 " + age);
    }
}

public class PersonDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("张三", 25);
        person.introduce();
    }
}

Java集合框架提供了处理数据集的工具和接口。下面是一个使用ArrayList和Collections类的示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class CollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("苹果");
        fruits.add("香蕉");
        fruits.add("橙子");
        fruits.add("草莓");

        System.out.println("原始列表: " + fruits);

        // 对列表进行排序
        Collections.sort(fruits);
        System.out.println("排序后的列表: " + fruits);

        // 反转列表
        Collections.reverse(fruits);
        System.out.println("反转后的列表: " + fruits);

        // 查找元素
        boolean hasApple = fruits.contains("苹果");
        System.out.println("是否包含苹果: " + hasApple);
    }
}

下面是一个使用命令行界面的简单计算器应用示例：

import java.util.Scanner;

public class SimpleCalculator {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("欢迎使用简单计算器");
        System.out.print("请输入第一个数字: ");
        double num1 = scanner.nextDouble();
        System.out.print("请输入操作符 (+, -, *, /): ");
        char operator = scanner.next().charAt(0);
        System.out.print("请输入第二个数字: ");
        double num2 = scanner.nextDouble();

        double result;

        switch (operator) {
            case '+':
                result = num1 + num2;
                break;
            case '-':
                result = num1 - num2;
                break;
            case '*':
                result = num1 * num2;
                break;
            case '/':
                if (num2 != 0) {
                    result = num1 / num2;
                } else {
                    System.out.println("除数不能为零");
                    return;
                }
                break;
            default:
                System.out.println("无效的操作符");
                return;
        }

        System.out.println("结果: " + result);
    }
}

通过这个指南，你已经掌握了Java编程的基础知识，包括环境设置、基本语法、面向对象编程和集合框架的使用。接下来，你可以通过练习更多的项目和编写更复杂的程序来巩固和加深你的理解。推荐使用在线学习平台，如慕课网（http://www.xianlaiwan.cn/），提供丰富的Java学习资源和项目实践。