آموزش جاوا مقدماتی — آموزش صفر تا صد java در ۷ گام

جاوا چیست؟

هر فردی قبل از شروع یادگیری برنامه‌نویسی کلمه جاوا را شنیده است. جاوا یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند و شیءگرا می‌باشد که در حال حاضر یکی از زبان‌های بسیار پرطرفدار در بین جامعه برنامه‌نویسان است. برنامه‌نویسان اندرویدی بیشتر از زبان جاوا برای برنامه‌نویسی استفاده می‌کنند.

زبان جاوا از بسیاری ویژگی‌های زبان برنامه‌نویسی C و ++C بهره برده است. از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های زبان جاوا می‌توان به یادگیری آسان و سطح بالا بودن آن اشاره کرد که منجر به تولید برنامه‌های قدرتمند می‌شود.

قطعاً می‌توان گفت؛ هر فردی که بر زبان برنامه‌نویسی جاوا مسلط باشد می‌تواند با اکثر زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی کار کند! پس در یادگیری این زبان مصمم باشید و از همین امروز به کمک پست آموزش جاوا مقدماتی یادگیری را شروع کنید. برای آموزش‌های بیشتر و یادگیری با فیلم‌های آموزشی نیز می‌توانید به فرادرس مراجعه نمایید.

• مجموعه آموزش جاوا (Java) — کلیک کنید

برای یادگیری جاوا از کجا شروع کنیم؟

تا به اینجا با مقدمه آشنا شدیم و حالا بهتر است وارد مبحث برنامه‌نویسی شویم. حتماً می‌دانید که برای برنامه‌نویسی به یک محیط توسعه برنامه‌نویسی نیاز داریم. در این محیط ابزارهای لازم هر برنامه‌نویس برای کار کردن و تولید نرم‌افزار یا اپلیکیشن با زبان برنامه‌نویسی مورد نظر وجود دارد. این محیط توسعه، IDE نام دارد که مخفف Integrated Development Environment به معنای محیط توسعه‌ی یکپارچه است.

گام اول: انتخاب IDE و ایجاد پروژه

IDEهای مختلفی وجود دارند که هر کاربر بسته به راحتی کار از آن استفاده می‌کند. در این قسمت به معرفی چند IDE پرطرفدار می‌پردازیم که می‌توانید در آن با زبان برنامه‌نویسی جاوا کدنویسی کنید:

• Eclipse: این محیط توسعه قابلیت پشتیبانی از بسیاری زبان‌ها نظیر Java ،Python ،PHP ،C++ ،C را دارد. این محیط توسعه قبل از ساخته شدن اندروید استودیو به عنوان محیط توسعه اصلی برای اپلیکیشن‌های اندرویدی به کار می‌رفت و در حال حاضر نیز از محبوبیت بالایی برخوردار است. در این آموزش ما از محیط توسعه اکلیپس استفاده خواهیم کرد.
• Android Studio: اندروید یک محیط توسعه شرکت گوگل می‌باشد که از دو زبان جاوا و کاتلین پشتیبانی می‌کند و اکثر برنامه‌نویسان اندروید که با زبان جاوا کار می‌کنند از این IDE استفاده می‌کنند.
• NetBeans: این محیط توسعه منبع باز بوده از بسیاری زبان‌ها از جمله جاوا پشتیبانی می‌کند. این IDE نیز طرفداران خود را دارد اما چنانچه بخواهید برای طراحی اپلیکیشن اندرویدی از این IDE استفاده کنید جهت جلوگیری از برخی دردسرها بهتر است از اکلیپس یا اندروید استودیو استفاده نمایید.
• Visual Studio Code: محیط ویژوال استودیو کد که این روزها بسیار بین برنامه‌نویسان محبوب شده است از زبان جاوا نیز پشتیبانی می‌کند و تنها کافیست افزونه مربوطه را در این IDE نصب نمایید و از کار کردن با زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف لذت ببرید.

برای کار کردن با اکلیپس، می‌بایست JDK را دانلود و بر روی سیستم خود نصب نمایید. در ادامه کار، اکلیپس را دانلود کنید. این IDE نیازی به نصب ندارد و تنها پس از دانلود می‌توانید آن را اجرا نمایید. پس از دانلود فایل eclipse.exe را اجرا کنید. پس از اجرا تصویر زیر نمایش داده می‌شود و از شما می‌خواهد تا یک مسیر (پوشه) به عنوان محلی برای ذخیره پروژه‌هایتان تعیین کنید. مسیر خود را انتخاب کنید و سپس بر روی Launch کلیک کنید.

پس از ذخیره اولین صفحه‌ای که با آن روبرو می‌شوید تصویر زیر خواهد بود. در این بخش می‌توانید اقدام به ایجاد اولین پروژه خود کنید. برای این کار می‌توانید مستقیماً بر روی Create a new Java project کلیک کنید و یا از منوی File اقدام کنید.

در این بخش بر روی File کلیک کنید و سپس طبق تصویر زیر ابتدا به منوی New رفته و سپس Java Project را انتخاب نمایید.

حال نوبت آن است که یک نام برای پروژه خود انتخاب کنید. نام پروژه خود را وارد کنید و دقت کنید که حتماً گزینه Create module-info.java file را تیک نزنید! در نهایت بر روی Finish کلیک کنید تا پروژه جدیدتان ایجاد شود.

پروژه شما ایجاد شده است اما برای شروع کدنویسی نیاز دارید تا یک کلاس class ایجاد نمایید. برای این کار بر روی نام پروژه خود در بخش Package Explorer (یا Project Explorer) راست کلیک کنید و ابتدا بر روی New رفته و سپس class را انتخاب نمایید.

حال باید به کلاس خود یک نام تعیین کنید. نام کلاس خود را در بخش Name وارد کنید و حتماً گزینه public static void main را تیک بزنید. سپس در نهایت بر روی Finish کلیک کنید.

پس از ایجاد کلاس، حالا می‌توانید اولین دستورات خود را تایپ کنید. به صورت خودکار برخی از کدهای لازم ایجاد شده است. تنها کاری که لازم است انجام دهید این است که در بخش main کدهای خود را بنویسید. این بخش با کامنت زیر مشخص شده است.

// TODO Auto-generated method stub

می‌توانید این خط را پاک کنید و یا یک اینتر بزنید و در ادامه آن (در خط ۷) دستورات خود را بنویسید.

گام دوم: دستور چاپ در جاوا

همانطور که در گام اول آموزش جاوا مقدماتی گفتیم، دستورات خروجی در داخل بخش main نوشته می‌شوند. برای گرفتن خروجی یا به اصلاح پرینت گرفتن از دستور print استفاده می‌کنیم. البته که تنها نوشتن دستور print کافی نیست. در دستور پرینت از دو بخش دیگر به نام‌های System و out استفاده می‌شود.

System یک کلاس است که در زبان جاوا از پیش تعریف شده و out یک متغیر است که به کنسول متصل بوده و تکرار این دو قبل از دستور پرینت الزامی است. به این صورت:

System.out.println("Hello World");
// or
System.out.print("Hello World");

خروجی دستور بالا بدین صورت خواهد بود:

Hello World
Hello World

جهت نمایش خروجی به منوی Run رفته و گزینه Run را کلیک کنید و یا کلیدهای ترکیبی Ctrl+F11 را از کیبورد فشار دهید. هنگام اجرا از شما خواسته می‌شود که ابتدا پروژه خود را ذخیره نمایید. گزینه Always save resources before launching را تیک بزنید تا هر بار قبل از اجرا پروژه ذخیره شود. با کلیک بر روی گزینه OK خروجی را مشاهده خواهید کرد.

برای گرفتن خروجی از دو دستور print و println استفاده می‌شود. تفاوت این دو در چاپ خروجی است. درصورتی که دو دستور چاپ داشته باشیم، print هر دو را در یک خط چاپ خواهد کرد؛ اما println هر دستور را در یک خط مجزا چاپ می‌کند. خروجی تکه کد بالا در صورتی که در هر دو دستور از print استفاده شده باشد بدین صورت خواهد بود:

Hello WorldHello World

گام سوم: متغیرها در جاوا

در زبان برنامه‌نویسی جاوا نیز همانند دیگر زبان‌ها می‌توانید متغیر تعریف کنید و داده‌های خود را در آن ذخیره کنید. از بین انواع داده شما می‌توانید از داده‌های زیر در تعریف متغیر استفاده نمایید:

• String: متغیری است که رشته را در خود ذخیره می‌کند. هنگام مقداردهی به این متغیر باید داده خود را داخل دو کاراکتر ” ” (کوتیشن مارک) بنویسیم.
• int: قابلیت ذخیره اعداد را در خود دارد. این اعداد تنها شامل اعداد صحیح (مثبت و منفی) می‌باشند.
• float: این نوع متغیر اعداد اعشاری را در خود ذخیره می‌کند.
• char: این متغیر کاراکترها را در خود ذخیره می‌کند. هنگام مقداردهی به این متغیر باید داده خود را داخل دو کاراکتر ‘ ‘ (تک کوتیشن مارک) بنویسیم.
• boolean: این نوع متغیر داده‌های منطقی را در خود ذخیره می‌کند که می‌تواند دارای دو مقدار true یا false باشد.
• آموزش پروژه محور جاوا – کار با فایل های PDF پی دی اف — کلیک کنید

تعریف متغیر در جاوا

برای تعریف کردن متغیر ابتدا باید نوع داده را نوشته سپس یک نام برای متغیر خود انتخاب کنیم. در ادامه یک کاراکتر = (مساوی) گذاشته و مقدار خود را می‌نویسیم. در نهایت با گذاشتن یک کاراکتر ; (سمیکالن) انتهای دستور را اعلام می‌کنیم. برای مثال:

String firstname = "amin";
String lastname = "jalilzadeh";

چاپ متغیر در خروجی

برای چاپ محتوای خروجی همانند گام دوم آموزش جاوا مقدماتی از دستور print استفاده می‌کنیم. دستور کلی به صورت زیر خواهد بود:

String firstname = "amin";
String lastname = "jalilzadeh";
System.out.println(firstname);
System.out.println(lastname);
System.out.println(firstname+" "+lastname);

خروجی نیز به صورت زیر خواهد بود:

گام چهارم: گرفتن ورودی در جاوا

در برنامه‌هایی که با جاوا نوشته می‌شوند امکان گرفتن داده از ورودی نیز وجود دارد. بدین صورت که کاربر باید با توجه به نوع متغیر، داده متناسب با آن را وارد نماید. برای اینکه به جاوا اعلام کنیم می‌خواهیم یک ورودی بگیریم، ابتدا باید پکیج java.util را به پروژه اضافه کنیم. برای این کار دستور زیر را به خط دوم برنامه (یعنی بعد از نام پروژه) اضافه کنید:

import java.util.Scanner;

حال باید شیء Scanner را ایجاد کنیم تا کاربر بتواند داده خود را وارد کند. دستور زیر را در داخل بخش main وارد کنید، نام شیء را myinput در نظر گرفته‌ایم. برای زیبایی کار یک پیغام قبل از وارد کردن ورودی می‌نویسیم. برای مثال:

System.out.print("Enter username: ");
Scanner myinput = new Scanner(System.in);

یک داده باید در فضایی ذخیره شود تا بتوان آن را نمایش داد. در این جا ما نوع ورودی را رشته در نظر می‌گیریم. بنابراین باید ابتدا یک متغیر تعریف کنیم و سپس با دستور ()nextLine ورودی را در داخل متغیر ذخیره کنیم. دستورات زیر را در ادامه بنویسید:

String username = myinput.nextLine();
System.out.println("Username is: " + username);

حال می‌توانید برنامه را اجرا نمایید. پس از وارد کردن داده اینتر بزنید تا دستور چاپ اجرا شود.

انواع ورودی در جاوا

در جاوا می‌توان انواع مختلفی از داده را از ورودی گرفت و در متغیر ذخیره کرد. در مثال بالا از نوع ()nextLine برای ذخیره رشته در متغیر استفاده کردیم. جدول زیر انواع ورودی را در جاوا توضیح می‌دهد:

گام پنجم: شرط در جاوا

برای ایجاد شرط در جاوا، همانند دیگر زبان‌های برنامه نویسی از دستور if استفاده می‌کنیم. در ساختار دستور شرطی، ابتدا کلمه کلیدی if را می‌نویسیم و سپس داخل پارانتز شرط خود را تعیین می‌کنیم. پس از تعیین کردن شرط، داخل دو کاراکتر { } (آکولاد) دستوراتی که می‌خواهیم درصورت درست بودن شرط اجرا شود می‌نویسیم.

برای مثال می‌خواهیم یک برنامه بنویسیم که عددی را از ورودی بگیرد، چنانچه عدد زوج باشد پیغام “even” و چنانچه عدد فرد باشد پیغام “odd” چاپ شود. برای نوشتن این برنامه همانند گام چهارم آموزش جاوا مقدماتی باید پکیج java.util را به پروژه اضافه کنیم. سپس یک متغیر از نوع int تعریف می‌کنیم تا عدد وارد شده در آن ذخیره گردد. دستورات زیر را در بخش main بنویسید:

System.out.print("Enter number: ");
Scanner mynumber = new Scanner(System.in);
int n;
n = mynumber.nextInt();

برای دانستن زوج یا منفی بودن عدد، باید آن را بر ۲ تقسیم کنیم. اگر باقی‌مانده برابر با ۰ باشد عدد زوج است؛ در غیر این صورت عدد منفی می‌باشد. دستورات زیر را به برنامه اضافه کنید:

if (n%2==0)
{
     System.out.println("even");
}
else
{
     System.out.println("odd");
}

خروجی برنامه به صورت زیر خواهد بود:

گام ششم: حلقه در جاوا

می‌خواهیم یک برنامه بنویسیم که کاربر ۵ عدد را در ورودی وارد نماید و سپس جمع و میانگین اعداد نمایش داده شود. در حالت عادی برای این کار باید چند متغیر از نوع int تعریف کنیم و سپس با استفاده از عملیات راضی بر روی آن، جمع و میانگین را به دست آوریم. در نهایت با یک دستور print خروجی را چاپ کنیم. اما اگر تعداد ورودی‌ها بیشتر باشد چه؟ در این صورت نیاز داریم از حلقه‌ای به نام for استفاده نماییم.

در حلقه یک دستوری را می‌نویسیم و به تعداد مشخص تعیین می‌کنیم که این دستور چند بار تکرار شود. بدین ترتیب از نوشتن تکراری دستورات جلوگیری می‌شود.

برای نوشتن این برنامه همانند گام چهارم آموزش جاوا مقدماتی باید پکیج java.util را به پروژه اضافه کنیم. سپس یک متغیر از نوع int تعریف می‌کنیم که در حلقه for مورد استفاده قرار خواهد گرفت. همچنین دو متغیر از نوع float برای گرفتن اعداد اعشاری از ورودی تعریف می‌کنیم (زیرا می‌خواهیم قابلیت وارد کردن عدد اعشاری نیز وجود داشته باشد) پس دستورات زیر را در بخش main بنویسید:

int i;
float n,sum=0;

برای تعریف کردن یک حلقه for، ابتدا کلمه کلیدی for را می‌نویسیم و سپس داخل پارانتز مقادیر و شرایط اجرای کد را تعریف می‌کنیم. پس از تعریف کردن حلقه، داخل دو کاراکتر { } (آکولاد) دستوراتی که می‌خواهیم به تعداد مشخصی تکرار شوند می‌نویسیم.

در این برنامه ما می‌خواهیم که یک پیغام به همراه ورودی ۵ بار تکرار شود و به ازای هر بار ورودی که وارد می‌شود، داده‌ها در یک متغیری به نام sum جمع شوند. برای این کار دستورات زیر را در ادامه بنویسید:

for(i=1;i<=5;i++)
{
     System.out.print("Enter number: ");
     Scanner mynumber = new Scanner(System.in);
     n = mynumber.nextFloat();
     sum=sum+n;
}

در نهایت تنها کاری که باید انجام دهیم این است که متغیر sum را بر تعداد یعنی ۵ تقسیم کنیم و خروجی به دست آمده را چاپ کنیم. دستورات زیر را به برنامه اضافه کنید:

sum=sum/5;
System.out.println("avg is: " + sum);

در نهایت پس از اجرا، خروجی برنامه به صورت زیر خواهد بود:

گام هفتم: آرایه در جاوا

ابتدا بهتر است بدانیم آرایه چیست؟ آرایه نوعی متغیر است که قابلیت ذخیره تعداد بیشتری از داده‌ها را در خود دارد. برخلاف متغیرها، که در صورت اضافه شدن داده جدید با داده‌های قبلی جایگزین می‌شوند، آرایه می‌تواند تعداد بیشتری داده را در خود ذخیره نماید. شماره خانه‌های هر آرایه با اندیس مشخص شده و از شماره ۰ شروع می‌شود.

برای مثال می‌خواهیم برنامه‌ای بنویسیم که مجموع مقادیر موجود در آرایه را در خروجی چاپ کند. برای این کار ابتدا باید یک آرایه تعریف کرده و آن را مقداردهی کنیم. برای تعریف کردن آرایه ابتدا نوع آرایه را می‌نویسیم و سپس دو کاراکتر [ ] (براکت بدون فاصله!) گذاشته و نام آرایه را می‌نویسیم. سپس برای مقدار دهی یک کاراکتر = (مساوی) گذاشته و داخل دو کاراکتر { } (آکولاد) مقادیر خود را می‌نویسیم. مقدارها با کاراکتر , (کاما انگلیسی) از هم جدا می‌شوند. درنهایت با کاراکتر ; (سمیکالن) پایان دستور را مشخص می‌کنیم.

دستور زیر را در بخش main بنویسید:

int [] n = {20,15,16,20,19};

حال باید برای جمع کردن مقادیر داخل آرایه از حلقه for استفاده کنیم. دو متغیر به نام‌های i و sum از نوع int تعریف می‌کنیم و حلقه for را ایجاد می‌کنیم. داخل حلقه در بخش شرایط اجرای کد، از متد length استفاده می‌کنیم تا طول آرایه را به دست آوریم؛ چون می‌خواهیم حلقه به تعداد مقادیر موجود در آرایه تکرار شود. در نهایت با یک دستور print جمع مقادیر را چاپ می‌کنیم. دستورات زیر را به برنامه خود اضافه کنید:

int i,sum=0;
for(i=0;i<n.length;i++)
{
     sum=sum+n[i];
}
System.out.print("sum is: "+sum);

پس از اجرا خروجی را به صورت زیر مشاهده خواهید کرد:

همانطور که در ابتدای آموزش جاوا مقدماتی گفتیم، یادگیری زبان جاوا بسیار آسان است. در این پست مباحث مربوط به مقدمات یادگیری جاوا آموزش داده شد اما چنانچه بخواهید به صورت پیشرفته و کامل‌تر مباحث را یاد بگیرید می‌توانید به آموزش برنامه نویسی جاوا فرادرس مراجعه کنید.

• آموزش برنامه نویسی جاوا Java — کلیک کنید

سخن آخر در مورد آموزش جاوا مقدماتی

به انتهای آموزش جاوا مقدماتی رسیدیم. در این آموزش به معرفی چند IDE که از زبان جاوا پشتیبانی می‌کنند پرداختیم. همانطور که در ابتدا گفتیم بیشتر برنامه‌نویسان اندروید از زبان جاوا برای برنامه‌نویسی استفاده می‌کنند. یادگیری زبان جاوا بسیار آسان است و اصلا نیاز نیست نگرانی بابت یادگیری این زبان قدرتمند داشته باشید. تنها تلاش و پشتکار و دید برنامه‌نویسی نیاز دارید تا بتوانید این زبان را فرا بگیرید. اگر برای یادگیری جاوا به کتاب یا مرجع برنامه نویسی نیاز دارید می توانید این مراجع را از لینک زیر دانلود کنید.

• مرجع دانلود کتاب جاوا — کلیک کنید