برنامه جاوا توسط یکی از برنامه نویسان شرکت Sun Microsystems  به نام جیمز گوسلینگ James Goslingبه عنوان روش بهتر برای ایجاد برنامه های کامپیوتری اختراع گردید . گوسلینگ از نحوه کاربرد زبان C++ روی پروژه ای که مشغول انجام آن بوده رضایت نداشت و از زبان جدیدی ابداع کرد که بهتر از عهده آن کار بر آید .

شروع کار :

اغلب برنامه های کامپیوتری به همان شکلی نوشته می شوند که شما یک نامه را می نویسد . یعنی با تایپ کردن هر جمله در یک ویراشگر متن .

برخی از ابزارهای برنامه نویسی دارای ویرایشگر خاص خود می باشد برخی دیگر با هر نرم افزار ویرایشگر متن کار   می کنند .

برای نوشتن برنامه های جاوا نیز باید ابتدا یک ویرایشگر متن مانند Not pad  یا Word pad را گشوده برنامه را نوشته آنگاه برنامه را با پسوند Java ذخیره کرد به عنوان مثال Calculator. java  نامی برای یک فایل برنامه جاوا است .

پیش از شروع به نوشتن برنامه های ، جاوا لازم است که یکی از  نرم افزارهای برنامه نویسی جاوا را تهیه و راه اندازی کنید،  کیت توسعه جاوا JDK نامیده می شود که نسخه های متعددی مانند1.2 ، ?1.4 دارد .

نسخه های این کیت را می توانید از سایت زیر Download  کنید .

                                                                                                Http://www.java.sun.com

در این درس شما اولین برنامه جاوای خود را با وارد کردن آن درون ویرایشگر دلخواه خود، ایجاد خواهد کرد . پس از آن برنامه را ذخیره و کامپایل می کنید و سپس آن را آزمایش خواهید کرد .

آغاز برنامه :

با استفاده از ویرایشگر خود (wordpad,notepad ) تمام سطرهای زیر را وارد کرده، دقت کنید که حروف بزرگ و کوچک را دقیقاً به همان صورتی که نشان داده شده وارد کنید.

Class exampel1 {

           Public static void main(String[] arguments) {

                //this is my first java program

           }

}

حال برنامه را با نام exampel1.java ذخیره کنید . باید توجه داشته باشید که کلمه exampel1 در سطر اول، نشان دهنده نام برنامه است و در برنامه های دیگر تغییر خواهد کرد .

سطر سوم نیز کاملاً واضح است . چرا که جمله ایست به زبان انگلیسی و تنها برای توضیحات بیشتر در برنامه آورده شده است ، به این توضیحات که در ابتدای آنها از // استفاده می شود comments می گویند .

سطر اول برنامه  ( class exampel1 { ) به ماشین می گوید که نام برنامه را exampel1 قرار بده یعنی شما از جمله class برای نامگذاری برنامه ی کامپیوتری خود استفاده می کنید البته در درسهای بعدی در رابطه با این جمله توضیحات بیشتری خواهیم داد .

توجه داشته باشید که نام برنامه دقیقاً باید مطابق نام فایل باشد یعنی هر برنامه باید با نامی save شود که دقیقاً بعد از کلمه class نوشته شده است البته با پسوند .java

سطر بعدی برنامه به این ترتیب است

Public static void main(String[ ] arguments) {

این سطر به برنامه می گوید که بخش اصلی برنامه از اینجا شروع می شـــود ، در واقع main نقطه شروع برنامه می باشد باید توجه داشت که از آکولاد ها برای گروه بندی بخشهایی از برنامه استفاده می شود ، هر آنچه بین آکولاد باز(}) و آکولاد بسته({) قرار دارد بخشهای یک بلوک (block) حساب می شود .

شما باید همواره برای مشخص کردن آغاز و پایان برنامه هایتان بعد از نام برنامه در سطر اول آکولاد را باز کنید و در سطر آخر برنامه آکولاد را ببندید .

در درسهای بعدی بیشتر به توضیح این سطر می پردازیم اینک بیایید برنامه را کامپایل کرده و آنرا اجرا نماییم .

وارد برنامه commant prompt شوید (start/all programas/Accessibility/commant prompt) یا چنانچه علاقه زیادی به کار در محیط dos ندارید از خط فرمان Run در منوی start خط زیر را تایپ کنید:

Javac exampel1.java

در صورتی که کامپایل برنامه با موفقیت انجام شود ، فایل جدیدی به نام exampel1.class در همان پوشه حاوی exampel1.java  ایجاد خواهد شد .

سپس عبارت زیر را در خط فرمان تایپ کنید :                                     Java exampel1

با اجرای برنامه مطمئناً چیزی مشاهده نمی کنید چرا که هیچ فرمانی مبتنی بر print به برنامه ندادید اما نگران نباشید در آینده ای نزدیک خروجی را نیز مشاهده خواهید کرد

نکته مهمی که در برنامه نویسی جاوا باید به آن توجه کرد آن است که برنامه مورد نظر کجا اجرا می شود.

برنامه های جاوایی که به طور محلی روی کامپیوتر اجرا می شوند،برنامه های کاربردی(Applications) و برنامه هایی که در صفحات وب اجرا می شوند، اپلت (Applet)  نامیده می شوند .

اینک توضیحات ما مربوط به برنامه های کاربردی می باشد ، در درسهای آتی به توضیح اپلتها خواهیم پرداخت.

متغییرها:

در برنامه های جاوا متغییرها با دستورالعملی ایجاد می شوند که مشتمل بر دو بخش است :

• نام متغییر
• نوع اطلاعاتی که متغییر در خود ذخیره خواهد کرد .

انواع متغییر

برای نگهداری متغییری از نوع اعداد صحیح (اعداد غیر اعشاری) از نوع int می توان استفاده کرد .int هر عدد صحیح بین 14/2 ? میلیارد تا 14/2 میلیارد را نگهداری می کند.

مثال:                             int  max;      یعنی متغییری با نام max و از نوع اعداد صحیح(int)  

و برای ذخیره متغییرهای اعشاری از نوع float استفاده می شود .

مانند:                            float average;     یعنی متغییری با نام average و از نوع اعداد اعشاری(float)  

و اما برای ذخیره متغییرهای غیر عددی اگر متغییر از نوع کاراکتر بود از عبارت char استفاده می شود و اگر متغییر رشته بود نوعString  به کار برده می شود.

مانند:                                             char key=?c?;  یعنی متغییری با نام key با مقدار c  از نوع کاراکتر

و                                     String name=?orbitz?;  یعنی متغییری با نام name با مقدار orbitz  از نوع رشته

توجه داشته باشید هنگامی که از مقادیر کارکتری استفاده می کنید باید در دو طرف کارکتری که به متغییر نسبت داده می شود ، علامت نقل قول منفرد قرار دهید و در مورد مقادیر رشته ای ، از علامت نقل قول دوتایی استفاده کنید در ضمن یادتان نرود که همواره در تایپ کلمه String ، S را با حرف بزرگ چاپ کنید .

متغییرهایی که تاکنون معرفی کردیم مهمترین انواعی هستند که در اغلب برنامه های جاوا به کار می رود. اما برای اعداد صحیح سه نوع متغییر دیگر نیز به کار می برند ، نوع اول ، byte برای اعداد بین 128- تا 127 مورد استفاده قرار می گیرد .

مثال                  byte key=21;  این جمله متغییری به نام key با مقدار اولیه 21 ایجاد می کند .

نوع دوم short  است که محدوده آن از 32.768- تا 32.767 می باشد

مانند           short number =43;     این جمله متغییری به نام number با مقدار اولیه 43 ایجاد می کند .

نوع آخر، یعنی long برای اعداد صحیح بزرگی به کار می رود که نوع int  برای نگهداری آنها کفایت نی کند .

و همچنین در زبان جاوا با متغییری برخورد خواهیم کرد به نام Boolean که برای ذخیره مقادیر true (درست) و false (نادرست ) به کار برده می شود .

در این زبان برنامه نویسی به دو صورت می توان متغییر ها را مقداردهی کرد :

 روش اول : می توان هنگام ایجاد یک متغییر مقداری را به آن تخصیص داد

روش دوم : بعد از تعریف متغییر در هر جایی از برنامه می توان مقداری را در آن قرار داد.

و در صورتی که دو متغییر از یک نوع باشند می توان مقدار یک متغییر را در متغییر دیگر قرار داد ، مثال :

Int number=24;

Int key=number;

در نتیجه شما دو متغییر با مقدار اولیه 24 تعریف کرده اید .

تقدم عملگرها  :

برای ارزیابی عبارات و محاسبه آنها ترتیب زیر باید رعایت شود :

• عملگرهای افزایش (مانندx++ ، این عملگر به مقدار x یک واحد می افزاید) و کاهش (مانندy-- ، این عملگر از مقدار y یک واحد می کاهد ) اولویت اول را دارند .
• ضرب ، تقسیم و تقسیم صحیح در اولویت بعد بعد قرار می گیرند .
• جمع و تفریق در اولویت سوم قرار دارند .
• عملگرهای مقایسه در اولویت بعدی قرار می گیرند .
• علامت مساوی = که برای مقداردهی یک متغییر استفاده می شود دارای کمترین اولویت است.

مثال :

Int z=5;

Int number=x++*6+4*10/2;

در نتیجه مقدار number مساوی 50 می باشد.

روش نمایش یک رشته در برنامه های جاوا،استفاده از جمله زیر است.

;( )System.out.println

این جمله هر رشته یا متغییر را که داخل پرانتزقرار دارد را چاپ می کند.

مثال:

;("System.out.println(?hello

دستور println   در واقع مخفف ?print this line? (این سطر را در یک خط چاپ کن ) می باشد.

چاپ کاراکترهای ویژه:

هنگام استفاده از جمله System.out.println( ); و کار کرذن با رشته ها مواردی پیش می آید که می خواهیم دو رشته را به هم بچسبانیم ، برای انجام اینکار از عملگر + استفاده کنیم (این عملگر به جای جمع کردن ، دو رشته را به هم می چسباند).

مثال:

System.out.println(?\? welcome to?+?\t my weblog\? ?);

بعد از اجرای دستور بالا مشاهده خواهید کرد عبارت ?welcom to        my weblog? چاپ خواهد شد .

و برای چاپ یک متغیر می توان مانند مثال زیر عمل نمود:

Int lesson=6;

System.out.println(? this lesson is?+lesson);

در خروجی عبارت this lesson is 6 نمایان است .

معرفی چند تابع مفید :

برای تعیین طول رشته (برحسب تعداد کاراکتر ) از تابع length( ) استفاده می کنند .

مثال :

 String myname=?paradise?;

Int key=myname.length( ) ;

این مثال key  که یک متغییر صحیح است را برابر 15 قرار می دهد .

و برای مقایسه دو رشته از تابع equal( )   استفاده می کنند به شکل زیر :

String myname=?mona?;

String myweblog=?paradise19791979?;

System.out.println(? answer:?+ myname.equal(myweblog));

با اجرای برنامه در خروجی خواهید داشت :

Answer: false

و برای نمایش دادن متغییرهای رشته ای با حروف بزرگ از تابع toUppercase( ) و نمایش با حروف کوچک از تابع toLowercase( ) در زبان جاوا استفاده می شود .

برای بررسی یک شرط در یک برنامه جاوا ، ساده ترین راه استفاده از جمله if  می باشد . عبارت if همواره با یک شرط که قرار است بررسی شود و فقط در صورتی عمل مورد نظر را انجام می دهد که نتیجه شرط true باشد مورد استفاده قرار می گیرد ، مانند جمله زیر :

If (average<12)

   System.out.println (?that?s very bad?);

باید توجه داشته باشید در زبان برنامه نویسی جاوا ،عملگر >به معنی کوچکتر از ، عملگر< به معنی بزرگتر از ، عملگر =>به معنی کوچکتر مساوی ، عملگر=< به معنی بزرگترمساوی و عملگر== به معنی مساوی می باشد .

در بسیاری از موارد لازم است که در پاسخ به یک جمله if ، بیش از یک عمل انجام بگیرد . برای انجام این کار از علائم ({،}) برای ایجاد یک جمله بلوک (جملاتی هستند که به صورت یک گروه سازماندهی شده اند .) استفاده  می شود .

مثال :

if (playerScore>9999) {

          playerLives++;

           system.out.println(? Extra life!?);

           level=level+5;

  }

و اما مواقعی پیش می آید که بخواهید عملیاتی را در صورت درست بودن و عملیات دیگری را در صورت نادرست بودن شرط انجام دهید .

این کار با استفاده از جمله else  به همراه جمله  if انجام می شود.

مثال :

 If (grade==?A?)

                                  System.out.println(?You got an A. Great job!?);

 Else if (grade==?B?)

          System.out.println(?You got an B. Good work!?);

Else if (grade==?C?)

           System.out.println(?You got an C. You?ll never get into a good!?);

else

           System.out.println(?You got an F. You?ll do well in congress!?);  

جملات if و else در مواقعی مفید واقع می شوند که دارای دو حالت ممکن می باشند ، اما گاهی ناچار به تصمیم گیری درباره چندین انتخاب ممکن هستیم. در این موارد از دستور switch استفاده می شود .

حال برای اینکه با طرز استفاده از دستور switch آشنا شوید مثال بالا را از طریق دستور switch می نویسیم :

Switch (grade) {

       Case ?A?:

                                  System.out.println(?You got an A. Great job!?);

          Break;

        Case ?B?:

          System.out.println(?You got an B. Good work!?);

           Break;

        Case ?C?:         

           System.out.println(?You got an C. You?ll never get into a good!?);

           Break;

        Deafalt:    

           System.out.println(?You got an F. You?ll do well in congress!?);  

}

حلقه ها :

حلقه یک جمله یا یک مجموعه ای از جملات است که در برنامه تکرار خواهند شد ، برخی از حلقه ها چنان تنظیم می شوند که به دفعات معینی اجرا گردند و دفعات تکرار برخی دیگر می تواند نامعین باشد.

سه نوع جمله حلقه در جاوا وجود دارد : while,do,for . این جملات ، معمولا قابل تعویض با یکدیگر هستند .

حلقه های for :

حلقه for پیچیده ترین نوع از جملات حلقه می باشد. این حلقه اغلب در مواردی به کار می رود که بخواهیم قسمتی از برنامه به تعداد معین تکرار شود .

حلقه for از سه بخش متفاوت به صورت زیر تعریف می شود :

?         بخش مقدار دهی اولیه : در این بخش متغییر با یک مقدار اولیه ، مقدار دهی می شود .

?         بخش شرط : در این بخش ، از یک جمله شرطی ، مشابه آنچه در جملات  ifدیدیم ، استفاده می شود .

?         بخش تغییر : قسمت سوم جمله ای است که مقدار متغییر را با از عملگرها تغییر می دهد .

مثال :

For (int number=0; number<1000; number++) {

          If (number % 5 ==0)

                System.out.println(?#:? +number);

}

حلقه های while  :

حلقه while   مانند حلقه for دارای بخشهای مختلف نمی باشند و تنها چیزی که برای آن ضروری است یک جمله شرطی است که همراه جمله while مورد استفاده قرار می گیرد .

مثال :

While ( key<=20) {

       Key= key-2;

       If (key==10)

         Break;

       System.out.println(?the key is :? +key);

}

توجه داشته باشید که دستور break  کار خروج از حلقه را انجام می دهد و دستور continue سبب تکرار در دستورات می شود.

حلقه های do?while :

حلقه do?while   از لحاظ عملکرد مشابه حلقه  while می باشد ، با این تفاوت که دستورات یکبار اجرا می شوند سپس شرط حلقه بررسی می شود و در صورت درست بودن شرط بار دیگر دستورات حلقه اجرا می شود .

مثال :

 Do{

      Number=numer+2;

      Sum=number+sum;

      Average=num/sum;

} while (number>=20);

در نظر داشته باشید که حلقه ها نیز مانند سایر جملات برنامه جاوا ، می توانند در درون یکدیگر واقع شوندو همچین هرگاه حلقه ای دارای نام باشد، می توانید این نام را بعد از جمله break وcontinue به کار ببرید.

مثال:

Loop1:

While (sum<100){

         For (int count=0; count<10; count++) {

                Sum=sum+count;

         If (sum>250)

                 Break loop1;

         }

}

ذخیره اطلاعات توسط آرایه :

آرایه گروهی از متغییرهای مرتبط با هم می باشند که دارای نوع یکسانی هستند و متغییرهایی هستند که تحت یک نام مشترک گروه بندی شده اند .

آرایه ها نیز همانند متغییرها با مشخص کردن نوع اطلاعاتی که درون آنها ذخیره خواهد شد و نیز نام آرایه ایجاد می شوند. تنها اختلاف عبارت است از افزوده شدن علائم کروشه  ، یعنی [ و ] .

مثال :

String[] key;

جمله بالا یک آرایه از متغییرهایی با نوع رشته ای ایجاد می کند.

و برای مقداردهی اولیه آن یا باید همواره با نوع متغییر ، از جمله new استفاده کنید و یا اینکه مقادیر اولیه را بین علامتهای { و  }   درون آرایه ذخیره کنید .

مثال :

Int[] number=new int[250];

مثال فوق، آرایه ای از اعداد صحیح به نام number با 250  عنصر ایجاد می کند.

مثال :

String[] month={? farvardin? ,?ordibehesht? , ?khordad? }

استفاده از آرایه:

نحوه کاربرد آرایه در برنامه ، مشابه چگونگی کاربرد سایر متغییرهاست و تنها تفاوت عبارت است از شماره عنصر که بعد از نام آرایه و درون علامت کروشه قرار می گیرد. پس از مشخص کردن شماره عنصر می توان این عنصر آرایه را در هر موقعیتی که امکان استفاده از یک متغییر وجود دارد .

و باید توجه داشت که نخستین عنصر آرایه به جای 1 باشماره 0 مشخص می شود.

مثال :

Number[12] +=1;

Key[6756]=?max?;

آرایه های چند بعدی :

برای تعریف و استفاده از آرایه های دوبعدی، باید از یک کروشه اضافی استفاده کنید ، مانند مثال زیر :

Boolean[][] selectedkey=new Boolean[50][50];

Selectedkey[7][4]=true;

Selectedkey[3][8]=true;

این مثال ، آرایه ای از مقادیر Boolean به نام selectedkey ایجاد می کند ، این آرایه در بعد اول دارای 50  عنصر و در بعد دوم دارای 50  عنصر است و لذا دارای 2500  عنصرمنفرد برای ذخیره سازی مقادبر می باشد.