Шаг 3: Запуск с помощью java

Команда java запускает скомпилированный байт-код на JVM.

Запустите программу:

java HelloWorld

Ожидаемый вывод:

Hello, World!

Указывайте имя класса (HelloWorld), а не файла (HelloWorld.class

Если использовали -d

Если .class файлы находятся в другой папке (например, bin), укажите путь через -cp:

java -cp bin HelloWorld

Полезные опции java

-cp <путь> или -classpath <путь>: Указывает путь к .class файлам или библиотекам.

Например:

java -cp .:lib/my-lib.jar HelloWorld
(На Windows используйте ; вместо : для разделения путей.)

-Xmx<размер>: Устанавливает максимальный объем памяти для JVM (например, -Xmx512m для 512 МБ).
-Xms<размер>: Устанавливает начальный объем памяти (например, -Xms256m).
-D<свойство>=<значение>: Устанавливает системные свойства. Например:java -Dfile.encoding=UTF-8 HelloWorld
--enable-preview: Включает экспериментальные возможности Java (например, для новых фич в Java 17+).
-jar <файл.jar>: Запускает приложение из JAR-файла (см. ниже).



Шаг 4: Дополнительные команды и процедуры

1. Создание и запуск JAR-файлов
JAR (Java Archive) — это архив, содержащий .class файлы и ресурсы. Он удобен для распространения программ.

Создание JAR:

Скомпилируйте программу:

javac -d bin HelloWorld.java

Создайте JAR:

jar cf myapp.jar -C bin .

Это создаст myapp.jar, содержащий все файлы из папки bin.
Для запуска через main добавьте манифест:

jar cfm myapp.jar Manifest.txt -C bin .

Где Manifest.txt содержит:

Main-Class: HelloWorld

(Добавьте пустую строку в конце файла.)

Запуск JAR:

java -jar myapp.jar

2. Работа с пакетами
Если ваш код использует пакеты (например, package com.example;), структура папок должна соответствовать имени пакета.

Пример:

package com.example;

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

Сохраните файл в com/example/HelloWorld.java.

Компиляция:

javac com/example/HelloWorld.java

Запуск:

java -cp . com.example.HelloWorld

(Обратите внимание: используйте полное имя класса с точками, а не слэшами.)

3. Отладка с помощью jdb
JDK включает отладчик jdb для анализа программ.

Скомпилируйте с отладочной информацией:

javac -g HelloWorld.java

Запустите отладчик:

jdb HelloWorld

Основные команды jdb:
stop at HelloWorld:3 — установить точку останова на строке 3.
run — запустить программу.
next — выполнить следующую строку.
print variable — вывести значение переменной.


4. Генерация документации с javadoc
Команда javadoc создает HTML-документацию из комментариев в коде.

Пример кода с Javadoc-комментариями:

/
 * Простая программа для вывода приветствия.
 * @author Алексей
 */
public class HelloWorld {
    /
     * Главный метод программы.
     * @param args аргументы командной строки
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

Создание документации:

javadoc -d docs HelloWorld.java

Это создаст папку docs с HTML-файлами документации.


5. Управление зависимостями
Для проектов с внешними библиотеками (например, JAR-файлами):
Укажите библиотеки при компиляции:

javac -cp lib/my-lib.jar MyProgram.java

Укажите их при запуске:

java -cp .:lib/my-lib.jar MyProgram

Для больших проектов используйте системы сборки, такие как Maven или Gradle, которые автоматизируют работу с зависимостями.


6. Работа с модулями (Java 9+)
С Java 9 введена модульная система (JPMS).

Если ваш проект использует модули, создайте файл module-info.java:

module my.module {
    requires java.base;
}

Компилируйте с учетом модулей:

javac --module-path lib -d bin com/example/HelloWorld.java module-info.java

Запускайте:

java --module-path bin -m my.module/com.example.HelloWorld

#Java #для_новичков #beginner #Java_terminal

Шаг 5: Частые ошибки и их решения

Ошибка: javac: command not found:
JDK не установлен или PATH не настроен. Проверьте java -version и javac -version. Настройте JAVA_HOME и добавьте %JAVA_HOME%\bin (Windows) или $JAVA_HOME/bin (macOS/Linux) в PATH.

Ошибка: Error: Could not find or load main class:
Проверьте, что файл .class существует.
Убедитесь, что вы используете имя класса (java HelloWorld), а не файла (java HelloWorld.class).
Если класс в пакете, укажите полное имя: java com.example.HelloWorld.
Проверьте -cp: java -cp bin HelloWorld.


Ошибка: Main method not found:
Убедитесь, что метод main имеет сигнатуру: public static void main(String[] args).

Кодировка (Windows):
Если русские символы отображаются некорректно, используйте:

javac -encoding UTF-8 MyProgram.java
java -Dfile.encoding=UTF-8 MyProgram

Ошибка: incompatible types или синтаксические ошибки:
Проверьте код на опечатки (например, пропущенные ; или неправильные типы).
Убедитесь, что версия Java соответствует (например, используйте --release 17).


Полезные советы для новичков

Практикуйтесь: Напишите программы, такие как калькулятор или обработчик текстовых файлов, чтобы освоить javac и java.
Организуйте проект:
Храните исходники в src (например, src/com/example/).
Компилируйте в bin: javac -d bin src/com/example/*.java.
Создавайте JAR для распространения.

Изучите документацию:
javac --help и java --help для списка опций.
Oracle Java Docs: docs.oracle.com/en/java.

Переходите к IDE: После освоения терминала попробуйте IntelliJ IDEA, OpenIDE или GigaIDE для автоматизации.
Автоматизация: Для больших проектов изучите Maven или Gradle, чтобы упростить компиляцию и управление зависимостями.
Ресурсы: Stack Overflow, Oracle Tutorials, документация OpenJDK.

#Java #для_новичков #beginner #Java_terminal

Первая программа на Java

Запустите IntelliJ IDEA:
Windows: Найдите ярлык IntelliJ IDEA на рабочем столе или в меню «Пуск» и дважды кликните.
macOS: Откройте приложение из папки «Программы» или через Spotlight (Cmd + Пробел, введите «IntelliJ IDEA»).
Linux: Запустите через команду ./idea.sh из папки bin (например, ~/idea/idea-IC-*/bin/) или найдите в меню приложений.
При первом запуске примите лицензионное соглашение и выберите тему (светлую или темную). Для новичков стандартные настройки подойдут.

Создайте новый проект:
На главном экране выберите File → New → Project.
В появившемся окне:
Выберите Java в левой панели.
Убедитесь, что в поле Project SDK указана версия JDK (например, 17). Если JDK не настроена, нажмите «New» и укажите путь к папке JDK (например, C:\Program Files\Java\jdk-17 на Windows или /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk-17 на macOS).
Оставьте остальные настройки по умолчанию и нажмите «Next».
Дайте проекту имя, например, MyFirstJavaProject, и выберите папку для сохранения.
Нажмите «Create».


Создание класса

В Java всё основано на классах. Класс — это шаблон, который описывает данные и поведение объектов. Давайте создадим наш первый класс.

Создайте класс:
В дереве проекта (слева) найдите папку src.
Щелкните правой кнопкой мыши на src → New → Java Class.
Введите имя класса, например, HelloWorld. Убедитесь, что выбран тип «Class».
Нажмите «OK».

IntelliJ IDEA создаст файл HelloWorld.java с базовой структурой:

public class HelloWorld {
}

Добавьте метод main:
Внутри класса добавьте метод main, который является точкой входа в программу:

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        // Здесь будет код
    }
}

Можно быстро добавить набрав psvm и нажав tab

Структура класса

Класс в Java — это основная единица программы.

Рассмотрим структуру класса HelloWorld:

public class HelloWorld {
    // Поля (переменные класса)
    // Конструкторы
    // Методы
    public static void main(String[] args) {
        // Код программы
    }
}

Заголовок класса:
public — модификатор доступа, означает, что класс доступен из любого другого кода.
class — ключевое слово, обозначающее создание класса.
HelloWorld — имя класса, должно совпадать с именем файла (HelloWorld.java).

Тело класса:
Внутри фигурных скобок {} размещаются поля, конструкторы и методы.
В нашем примере мы добавили метод main.


Обзор метода main

Метод main — это точка входа в Java-программу. Когда вы запускаете программу, JVM ищет именно этот метод, чтобы начать выполнение.

Сигнатура метода main:

public static void main(String[] args)

Разберем каждый элемент:
public: Метод доступен из любого кода.
static: Метод принадлежит классу, а не объекту, поэтому его можно вызвать без создания экземпляра класса.
void: Метод ничего не возвращает.
main: Имя метода, которое JVM ищет для запуска программы.
String[] args: Массив строк, содержащий аргументы командной строки, переданные при запуске программы. Например, если вы запускаете java HelloWorld test, args[0] будет равно "test".

Пример использования args:

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        if (args.length > 0) {
            System.out.println("Аргумент: " + args[0]);
        } else {
            System.out.println("Аргументы не переданы");
        }
    }
}

Совет для новичков: На начальном этапе вы можете игнорировать args, но позже они пригодятся для передачи параметров в программу.


Написание и запуск "Hello, World!" через IDE

Добавьте код в класс:
Откройте файл HelloWorld.java и добавьте вывод сообщения:

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

Запустите программу в IntelliJ IDEA:
Щелкните правой кнопкой мыши на файле HelloWorld.java в дереве проекта.
Выберите Run 'HelloWorld.main()'.

Внизу в консоли IntelliJ IDEA вы увидите вывод:

Hello, World!

#Java #для_новичков #beginner #First_Programm #Scanner #System_out_println

Что делает System.out.println?:
System — класс из стандартной библиотеки Java.
out — статическое поле типа PrintStream, отвечающее за вывод в консоль.
println — метод, который выводит строку и добавляет перенос строки (\n).


Ввод и вывод данных

Теперь давайте сделаем программу интерактивной, используя ввод и вывод.

Вывод данных

Java предоставляет несколько способов вывода данных в консоль:
System.out.println: Выводит строку с переносом строки.
System.out.println("Hello, World!"); // Вывод: Hello, World!
System.out.print: Выводит строку без переноса строки.
System.out.print("Hello, ");
System.out.print("World!"); // Вывод: Hello, World!
System.out.printf: Форматированный вывод, аналогичный printf в C. Использует спецификаторы формата, такие как %s (строка), %d (целое число), %f (число с плавающей точкой).

String name = "Алексей";
int age = 30;
System.out.printf("Имя: %s, Возраст: %d%n", name, age);
// Вывод: Имя: Алексей, Возраст: 30
%n — перенос строки, платформонезависимый.
Другие спецификаторы: %b (булево), %c (символ), %.2f (два знака после запятой для чисел с плавающей точкой).

Ввод данных с помощью класса Scanner

Класс Scanner из пакета java.util позволяет считывать данные из консоли (или других источников).

Пример программы с вводом:
Создайте файл Greeting.java:

import java.util.Scanner;

public class Greeting {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("Введите ваше имя:");
        String name = scanner.nextLine();
        System.out.printf("Привет, %s!%n", name);
        scanner.close();
    }
}

Запуск через IDE:
Щелкните правой кнопкой мыши на Greeting.java → Run 'Greeting.main()'.
В консоли IntelliJ IDEA введите имя (например, Алексей) и нажмите Enter.

Ожидаемый вывод:

Введите ваше имя:
Алексей
Привет, Алексей!

Запуск через терминал:
Перейдите в папку с файлом:

cd путь/к/папке/MyFirstJavaProject/src

Скомпилируйте:

javac Greeting.java

Запустите:

java Greeting

Введите имя и получите тот же вывод.


Работа с Scanner

Импорт: import java.util.Scanner; необходим для использования класса.

Создание объекта:

Scanner scanner = new Scanner(System.in); подключает Scanner к консоли.

Методы Scanner:
nextLine(): Считывает строку до нажатия Enter.
next(): Считывает одно слово (до пробела).
nextInt(): Считывает целое число.
nextDouble(): Считывает число с плавающей точкой.

Закрытие: Всегда закрывайте Scanner с помощью scanner.close() после использования, чтобы избежать утечек ресурсов.

Пример с числами:

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("Введите возраст:");
int age = scanner.nextInt();
System.out.printf("Ваш возраст: %d%n", age);
scanner.close();

Обработка ошибок ввода

Если пользователь введет некорректные данные (например, буквы вместо числа для nextInt), программа выбросит исключение InputMismatchException.

Для безопасности добавьте обработку:

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("Введите возраст:");
try {
    int age = scanner.nextInt();
    System.out.printf("Ваш возраст: %d%n", age);
} catch (java.util.InputMismatchException e) {
    System.out.println("Ошибка: введите целое число!");
}
scanner.close();

Практические советы для новичков

Проверяйте имена файлов: Имя файла должно совпадать с именем класса (HelloWorld.java для класса HelloWorld).
Используйте IDE для обучения: IntelliJ IDEA подсвечивает ошибки и предлагает исправления (Alt+Enter). Это ускоряет изучение.

Экспериментируйте с вводом/выводом:
Попробуйте написать программу, которая запрашивает у пользователя два числа и выводит их сумму.
Используйте System.out.printf для форматированного вывода с разными типами данных.

Кодировка в терминале (Windows):
Если русские символы отображаются некорректно, используйте:

javac -encoding UTF-8 Greeting.java
java -Dfile.encoding=UTF-8 Greeting

#Java #для_новичков #beginner #First_Programm #Scanner #System_out_println

Раздел 4: Управляющие конструкции

Условные операторы. if / else в Java

Условные операторы if и else в Java позволяют выполнять разные части кода в зависимости от определенных условий. Они являются основой для управления потоком программы, позволяя принимать решения на основе значений переменных или выражений.

1. Что такое if и else в Java?

if и else — это ключевые слова в Java, которые используются для выполнения кода, если определенное условие истинно (true) или ложно (false). Они помогают программе выбирать, какой код запускать в зависимости от ситуации.

Зачем нужны if и else?
Принятие решений: Например, проверять, достаточно ли у пользователя денег для покупки.
Управление потоком: Позволяют программе выполнять разные действия в разных случаях.
Читаемость: Делают код понятным, показывая, какие действия зависят от условий.
Гибкость: Позволяют писать программы, которые реагируют на разные входные данные.


2. Синтаксис if и else

if проверяет условие, и если оно истинно (true), выполняется блок кода. else указывает, что делать, если условие ложно (false). Условие — это выражение, которое возвращает boolean (true или false).

Общий синтаксис:

if (условие) {
    // Код, который выполняется, если условие истинно
} else {
    // Код, который выполняется, если условие ложно
}

Простой пример:

int age = 18;
if (age >= 18) {
    System.out.println("Вы взрослый!");
} else {
    System.out.println("Вы несовершеннолетний!");
}

Вывод: Вы взрослый!

Вариации синтаксиса:
Простой if (без else):

if (age >= 18) {
    System.out.println("Вы можете голосовать!");
}

Многоуровневый if-else (else if):

int score = 85;
if (score >= 90) {
    System.out.println("Отлично!");
} else if (score >= 70) {
    System.out.println("Хорошо!");
} else {
    System.out.println("Попробуйте еще раз!");
}

Вывод: Хорошо!

Однострочный if (без фигурных скобок, если только одна команда):

if (age >= 18) System.out.println("Вы взрослый!");

Примечания к синтаксису:
Условие в скобках должно возвращать boolean (true или false).
Фигурные скобки {} обязательны, если блок кода содержит больше одной строки.
else и else if необязательны.


3. Типы конструкций if / else

3.1. Простой if
Используется, когда нужно выполнить код только при истинном условии.

Пример:

int temperature = 25;
if (temperature > 20) {
    System.out.println("На улице тепло!");
}

Вывод: На улице тепло!

3.2. if с else
Выполняет один блок кода, если условие истинно, и другой — если ложно.

Пример:

int number = 10;
if (number % 2 == 0) {
    System.out.println("Число четное!");
} else {
    System.out.println("Число нечетное!");
}

Вывод: Число четное!

3.3. if с else if
Позволяет проверять несколько условий последовательно.

Пример:

int grade = 75;
if (grade >= 90) {
    System.out.println("Оценка: A");
} else if (grade >= 80) {
    System.out.println("Оценка: B");
} else if (grade >= 70) {
    System.out.println("Оценка: C");
} else {
    System.out.println("Оценка: D");
}

Вывод: Оценка: C

3.4. Вложенные if
if внутри другого if для более сложных проверок.

Пример:

int age = 20;
boolean hasID = true;
if (age >= 18) {
    if (hasID) {
        System.out.println("Можно войти!");
    } else {
        System.out.println("Нужен документ!");
    }
} else {
    System.out.println("Слишком молод!");
}

Вывод: Можно войти!

4. Правильное применение if / else

Чтобы писать понятный и эффективный код с if и else, следуйте этим рекомендациям:

4.1. Простота условий
Пишите простые и понятные условия. Разбивайте сложные выражения на переменные.

Пример:

// Плохо: сложное условие
if (score >= 70 && score <= 100 && isExamPassed) {
    System.out.println("Экзамен сдан!");
}

// Хорошо: разбиваем на части
boolean isValidScore = score >= 70 && score <= 100;
if (isValidScore && isExamPassed) {
    System.out.println("Экзамен сдан!");
}

#Java #для_новичков #beginner #if #else

4.2. Избегайте лишних условий
Не проверяйте условия, которые можно упростить или убрать.

Пример:

// Плохо: избыточное условие
if (isActive == true) {
    System.out.println("Активен!");
}

// Хорошо: упрощение
if (isActive) {
    System.out.println("Активен!");
}

4.3. Используйте else if для взаимоисключающих условий
Если условия взаимосвязаны, используйте else if, чтобы не проверять лишние условия.

Пример:

int x = 5;
if (x > 0) {
    System.out.println("Положительное");
} else if (x < 0) {
    System.out.println("Отрицательное");
} else {
    System.out.println("Ноль");
}

4.4. Избегайте глубоких вложений
Слишком много вложенных if делают код сложным для чтения. Используйте переменные или методы для упрощения.

Пример:

// Плохо: глубокая вложенность
if (age >= 18) {
    if (hasTicket) {
        if (isVenueOpen) {
            System.out.println("Вход разрешен!");
        }
    }
}

// Хорошо: упрощение
boolean canEnter = age >= 18 && hasTicket && isVenueOpen;
if (canEnter) {
    System.out.println("Вход разрешен!");
}

4.5. Проверяйте на null
При работе с объектами всегда проверяйте на null, чтобы избежать NullPointerException.

Пример:

String name = null;
if (name != null) {
    System.out.println("Имя: " + name);
} else {
    System.out.println("Имя не задано!");
}

5. Назначение if / else

if и else выполняют важные функции в программировании:

5.1. Управление потоком
Позволяют программе выбирать, какой код выполнять, в зависимости от условий.

5.2. Обработка разных случаев
Помогают обрабатывать разные сценарии, например, успех или ошибку.

5.3. Улучшение читаемости
Делают логику программы понятной, показывая, как данные влияют на поведение.

5.4. Гибкость
Позволяют писать код, который адаптируется к разным входным данным.


6. Работа if / else под капотом

Понимание, как if и else работают в JVM, поможет писать более эффективный код.

6.1. Компиляция в байт-код
Компилятор Java (javac) переводит if и else в инструкции условного перехода в байт-коде.
Условие в if преобразуется в сравнение (например, if_icmpgt для сравнения чисел), а затем JVM решает, какой блок кода выполнить.

Пример:

int x = 5;
if (x > 0) {
    System.out.println("Положительное");
}

Байт-код (упрощенно):

iload x        // Загружаем x в стек
ifgt label     // Если x > 0, перейти к метке
return         // Иначе выйти
label:
invokevirtual  // Вызов System.out.println
return

6.2. Память и стек
Стек операндов: Условие if вычисляется в стеке операндов JVM. Например, для x > 0 JVM загружает x и 0, сравнивает их и сохраняет результат (true или false).
Локальные переменные: Переменные, используемые в условии (например, x), хранятся в стеке вызовов.
Куча: Если в условии используются объекты (например, name != null), они находятся в куче, а их ссылки — в стеке.

6.3. Оптимизация в JVM
JIT-компиляция: JIT-компилятор может оптимизировать if/else, встраивая часто используемые условия в машинный код.
Короткое замыкание: Если условие в if использует логические операторы (&&, ||), JVM пропускает ненужные вычисления.
Константные условия: Если условие всегда true или false (например, if (true)), компилятор может убрать ненужный код.

Пример оптимизации:

if (false) {
    System.out.println("Никогда не выполнится");
}

Компилятор полностью удалит этот блок из байт-кода.

6.4. Ошибки в памяти
Глубокие вложенности: Слишком много вложенных if увеличивают глубину стека вызовов, но это редко вызывает проблемы.
NullPointerException: Работа с объектами без проверки на null в условии может привести к ошибке.
Неэффективные условия: Сложные условия, такие как a > b && b > c && c > d, могут замедлить выполнение, если не оптимизированы.

Пример ошибки:

String text = null;
if (text.equals("Hello")) { // Ошибка: NullPointerException
    System.out.println("Совпадение!");
}

Исправление:
if (text != null && text.equals("Hello")) {
    System.out.println("Совпадение!");
}

#Java #для_новичков #beginner #if #else

Switch/case в Java

Оператор switch в Java позволяет выбирать, какой код выполнять, в зависимости от значения переменной. Он часто используется вместо множества if-else условий, когда нужно проверить одно значение на совпадение с несколькими вариантами. С Java 14 switch также поддерживает switch expressions (выражения), которые делают код короче и удобнее.

1. Что такое switch в Java?

switch — это условный оператор, который проверяет значение переменной и выполняет соответствующий блок кода в зависимости от совпадения с заданными вариантами (case). Switch expressions — это улучшенная версия switch, которая позволяет возвращать значение и писать более компактный код.

Зачем нужен switch?
Простота выбора: Удобен, когда нужно выбрать действие из нескольких вариантов.
Читаемость: Делает код чище, чем длинная цепочка if-else.
Гибкость: Поддерживает разные типы данных и новые возможности (switch expressions).
Эффективность: В некоторых случаях работает быстрее, чем if-else.


2. Синтаксис switch

2.1. Классический switch (оператор)
Классический switch выполняет блок кода для совпадающего case и использует break, чтобы выйти из конструкции.

Синтаксис:

switch (выражение) {
    case значение1:
        // Код для значения1
        break;
    case значение2:
        // Код для значения2
        break;
    default:
        // Код, если ни один case не совпал
}

Пример:

int day = 3;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
        break;
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
        break;
    case 3:
        System.out.println("Среда");
        break;
    default:
        System.out.println("Другой день");
}

Вывод: Среда

2.2. Switch Expression (с Java 14)
Switch expressions позволяют возвращать значение и использовать стрелочный синтаксис (->) для упрощения кода. Они не требуют break, так как автоматически завершают выполнение.

Синтаксис:

switch (выражение) {
    case значение1 -> результат1;
    case значение2 -> результат2;
    default -> результат_по_умолчанию;
}

Пример:

int day = 3;
String dayName = switch (day) {
    case 1 -> "Понедельник";
    case 2 -> "Вторник";
    case 3 -> "Среда";
    default -> "Другой день";
};
System.out.println(dayName);

Вывод: Среда

Примечания к синтаксису:
Поддерживаемые типы:
Классический switch: byte, short, int, char, String, enum.
Switch expression: Те же типы + возможность возвращать значения.
break: В классическом switch нужен, чтобы избежать "проваливания" (fall-through) в следующий case.
default: Выполняется, если ни один case не совпал. Необязателен, но рекомендуется.
Стрелочный синтаксис (->): Используется в switch expressions для компактности.

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

3. Типы конструкций switch

3.1. Классический switch (оператор)
Используется для выполнения блока кода для одного или нескольких значений.
Требует break, чтобы остановить выполнение после совпадения.

Пример:

char grade = 'B';
switch (grade) {
    case 'A':
        System.out.println("Отлично!");
        break;
    case 'B':
        System.out.println("Хорошо!");
        break;
    case 'C':
        System.out.println("Нормально");
        break;
    default:
        System.out.println("Неизвестная оценка");
}

Вывод: Хорошо!

3.2. Switch с fall-through
Если не указать break, выполнение "проваливается" в следующий case.

Пример:

int month = 4;
switch (month) {
    case 3:
    case 4:
    case 5:
        System.out.println("Весна");
        break;
    default:
        System.out.println("Другой сезон");
}

Вывод: Весна

3.3. Switch Expression
Возвращает значение, которое можно присвоить переменной.
Использует -> для компактности или {} для сложной логики.

Пример:

int number = 2;
int result = switch (number) {
    case 1 -> 10;
    case 2 -> {
        int temp = number * 20;
        yield temp; // Возвращает значение
    }
    default -> 0;
};
System.out.println(result);

Вывод: 40

3.4. Switch с enum
Удобен для работы с перечислениями (enum).

Пример:

enum Day { MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY }
Day day = Day.TUESDAY;
String message = switch (day) {
    case MONDAY -> "Начало недели";
    case TUESDAY -> "Второй день";
    case WEDNESDAY -> "Середина недели";
};
System.out.println(message);

Вывод: Второй день

4. Правильное применение switch

Чтобы писать понятный и эффективный код с switch, следуйте этим рекомендациям:

4.1. Используйте switch для четких вариантов
Применяйте switch, когда проверяете одно значение на несколько конкретных вариантов (например, дни недели, оценки).

Пример:

int score = 85;
switch (score / 10) {
    case 9:
        System.out.println("Оценка: A");
        break;
    case 8:
        System.out.println("Оценка: B");
        break;
    default:
        System.out.println("Оценка ниже");
}

4.2. Не забывайте break в классическом switch
Без break код продолжит выполняться для всех последующих case, что может привести к ошибкам.

Пример ошибки:

int day = 1;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
}

Вывод: Понедельник и Вторник (из-за отсутствия break).

4.3. Используйте switch expressions для простоты
Если нужно вернуть значение, используйте switch expression вместо классического switch.

Пример:

String fruit = "apple";
String type = switch (fruit) {
    case "apple", "pear" -> "Фрукт";
    case "carrot" -> "Овощ";
    default -> "Неизвестно";
};

4.4. Добавляйте default
Всегда включайте default, чтобы обработать неожиданные значения.

Пример:

char letter = 'Z';
switch (letter) {
    case 'A':
        System.out.println("Первая буква");
        break;
    default:
        System.out.println("Другая буква");
}

4.5. Проверяйте типы данных
Убедитесь, что выражение в switch соответствует поддерживаемому типу (int, String, enum и т.д.).

Пример ошибки:

double value = 1.5;
switch (value) { // Ошибка: double не поддерживается
    case 1.5:
        System.out.println("1.5");
}

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

5. Работа switch под капотом

5.1. Компиляция в байт-код
Классический switch компилируется в одну из двух инструкций байт-кода:
tableswitch: Для последовательных значений case (например, 1, 2, 3).
lookupswitch: Для непоследовательных значений (например, 1, 10, 100).

Эти инструкции создают таблицу переходов, которая быстрее, чем многократные сравнения в if-else.

Пример:

int day = 2;
switch (day) {
    case 1:
        System.out.println("Понедельник");
        break;
    case 2:
        System.out.println("Вторник");
        break;
}

Байт-код (упрощенно):

iload day
tableswitch {
    1: invokevirtual // Вызов для "Понедельник"
    2: invokevirtual // Вызов для "Вторник"
    default: return
}

5.2. Switch Expressions
Switch expressions компилируются в байт-код с использованием invokedynamic (с Java 12+), что позволяет JVM оптимизировать выполнение.
Ключевое слово yield в switch expressions генерирует инструкцию для возврата значения.

5.3. Память и стек
Стек операндов: Значение в switch загружается в стек операндов JVM для сравнения с case.
Куча: Если switch работает с объектами (например, String или enum), их ссылки хранятся в стеке, а сами объекты — в куче.
Переменные: Локальные переменные внутри case хранятся в стеке вызовов.

5.4. Оптимизация в JVM
Таблицы переходов: tableswitch и lookupswitch быстрее, чем многократные сравнения в if-else, особенно для большого числа case.
JIT-компиляция: JIT-компилятор может встраивать switch в машинный код, улучшая производительность.
Оптимизация констант: Если switch использует константы, JVM может заранее вычислить переходы.

5.5. Ошибки в памяти
Проваливание (fall-through): Без break в классическом switch выполняется лишний код, что может привести к ошибкам.
Неправильные типы: Использование неподдерживаемых типов (например, double) вызывает ошибку компиляции.
Слишком много case: Большое количество case увеличивает размер байт-кода, но это редко влияет на производительность.

Пример ошибки:

String fruit = "apple";
switch (fruit) {
    case "apple":
        System.out.println("Фрукт");
    case "banana": // Без break
        System.out.println("Тоже фрукт");
}

Вывод: Фрукт и Тоже фрукт (из-за fall-through).

6. Новшества в switch

Java 17 (сентябрь 2021, LTS)

Pattern Matching для switch (превью): Теперь switch может проверять не только значения, но и типы объектов. Это делает код короче и понятнее, чем if-else с instanceof.

javaObject obj = "Hello";
String result = switch (obj) {
    case Integer i -> "Это число";
    case String s -> "Это строка";
    default -> "Неизвестно";
};

Guarded Patterns (с &&): Можно добавлять дополнительные условия в case с помощью &&.

javacase Employee e && e.getDept().equals("IT") -> "IT сотрудник";

Обработка null: switch больше не выбрасывает NullPointerException для null, если есть case null.


Java 21 (сентябрь 2023, LTS)

Pattern Matching стал постоянной фичей: Улучшено и стабилизировано из Java 17. Теперь поддерживает сложные проверки типов и декомпозицию объектов (например, с record).

javarecord Point(int x, int y) {}
Object obj = new Point(1, 2);
String result = switch (obj) {
    case Point(var x, var y) -> "Точка: " + x + ", " + y;
    default -> "Не точка";
};

Guarded Patterns с when: Вместо && используется when для условий в case, что делает код читаемее.

javacase Employee e when e.getDept().equals("IT") -> "IT сотрудник";

Полная проверка покрытия: Для sealed классов или enum компилятор проверяет, что все случаи учтены, без default.


Java 25 (сентябрь 2025, Early Access)

Поддержка примитивных типов в Pattern Matching (превью): Теперь switch может работать с примитивными типами (int, long, double) в case с паттернами.

javaint value = 42;
String result = switch (value) {
    case int i when i > 0 -> "Положительное число";
    case int i -> "Ноль или отрицательное";
};

Безымянные переменные (_): Можно использовать _ для неиспользуемых переменных в паттернах, что упрощает код.

javacase Point(int x, _) -> "Только x: " + x;

#Java #для_новичков #beginner #switch_case

Раздел 4: Управляющие конструкции

Глава 2: Циклы

while / do-while в Java

Циклы в Java позволяют выполнять блок кода несколько раз, что полезно для повторяющихся задач, таких как обработка данных или ожидание ввода пользователя. В этом уроке мы разберем два типа циклов: while и do-while. Они используются, когда количество итераций неизвестно заранее и зависит от условия.

1. Цикл while

1.1. Синтаксис
Цикл while проверяет условие перед каждой итерацией. Если условие истинно (true), код внутри цикла выполняется. Если ложно (false), выполнение переходит к следующей строке после цикла.

while (условие) {
    // Код, который выполняется, если условие истинно
}

Условие: Выражение, возвращающее boolean (true или false).
Блок кода: Выполняется, пока условие истинно.

1.2. Как работает
Проверяется условие.
Если условие истинно, выполняется блок кода.
После выполнения блока кода условие проверяется снова.
Если условие ложно, цикл завершается, и выполнение продолжается после цикла.

1.3. Примеры
Простой счетчик

int i = 1;
while (i <= 5) {
    System.out.println("Число: " + i);
    i++;
}

Вывод:
Число: 1
Число: 2
Число: 3
Число: 4
Число: 5

Объяснение: Цикл начинается с i = 1. Пока i <= 5, печатается значение i, и i увеличивается на 1. Когда i становится 6, условие становится ложным, и цикл завершается.

Суммирование чисел до ввода 0

import java.util.Scanner;

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int sum = 0;
int number;
System.out.println("Введите числа для суммирования (0 для завершения):");
number = scanner.nextInt();
while (number != 0) {
    sum += number;
    number = scanner.nextInt();
}
System.out.println("Сумма: " + sum);

Объяснение: Пользователь вводит числа, которые добавляются к sum, пока не введет 0. Цикл while проверяет number != 0 перед добавлением.

Цикл с несколькими условиями

int x = 10;
int limit = 20;
while (x > 0 && x < limit) {
    System.out.println("x = " + x);
    x--;
}

Вывод:
x = 10
x = 9
x = 8
...
x = 1

Объяснение: Цикл выполняется, пока выполняются оба условия: x > 0 и x < limit. Числа печатаются от 10 до 1.

Бесконечный цикл

int i = 0;
while (true) {
    System.out.println("Итерация: " + i);
    i++;
    if (i >= 3) {
        break; // Выход из цикла
    }
}

Вывод:
Итерация: 0
Итерация: 1
Итерация: 2

Объяснение: Условие true делает цикл бесконечным, но break прерывает его, когда i достигает 3.

1.4. Особенности
Проверка условия: Условие проверяется перед выполнением блока кода, поэтому цикл может не выполниться ни разу, если условие изначально ложно.
Обновление переменных: Необходимо обновлять переменные внутри цикла, чтобы условие в конечном итоге стало ложным.
Использование: Подходит для задач, где количество итераций неизвестно, например, чтение данных до конца файла или ожидание ввода пользователя.


2. Цикл do-while

2.1. Синтаксис
Цикл do-while выполняет блок кода хотя бы один раз, а затем проверяет условие. Если условие истинно, цикл продолжается.

do {
    // Код, который выполняется хотя бы один раз
} while (условие);

Условие: Выражение, возвращающее boolean.
Блок кода: Выполняется перед проверкой условия.

2.2. Как работает
Выполняется блок кода.
Проверяется условие.
Если условие истинно, выполнение возвращается к блоку кода.
Если условие ложно, цикл завершается.


#Java #для_новичков #beginner #while #do_while

2.3. Примеры
Простой счетчик

int i = 1;
do {
    System.out.println("Число: " + i);
    i++;
} while (i <= 5);

Вывод:
Число: 1
Число: 2
Число: 3
Число: 4
Число: 5

Объяснение: Блок кода выполняется, затем проверяется i <= 5. Цикл продолжается, пока условие истинно.

Выполнение при ложном условии

int i = 6;
do {
    System.out.println("Это выполнится один раз");
} while (i <= 5);

Вывод: Это выполнится один раз

Объяснение: Блок кода выполняется один раз, даже если условие i <= 5 изначально ложно.

Меню с вводом пользователя

import java.util.Scanner;

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input;
do {
    System.out.print("Введите команду (или 'quit' для выхода): ");
    input = scanner.nextLine();
    System.out.println("Вы ввели: " + input);
} while (!input.equalsIgnoreCase("quit"));

Объяснение: Пользователь вводит команды, пока не введет "quit". Цикл гарантирует, что запрос появится хотя бы один раз.

2.4. Особенности
Гарантированное выполнение: Блок кода выполняется хотя бы один раз, даже если условие ложно.
Использование: Подходит для задач, где нужно выполнить действие хотя бы раз, например, отображение меню или запрос ввода.


3. Правильное применение

3.1. Лучшие практики

Используйте фигурные скобки {}:

Даже для одной строки, чтобы избежать ошибок и улучшить читаемость.// Плохо: без скобок

while (i < 5)
    System.out.println(i++);

// Хорошо: со скобками
while (i < 5) {
    System.out.println(i++);
}

Обновляйте переменные:
Убедитесь, что переменные в условии изменяются, чтобы избежать бесконечных циклов.

Проверяйте на null:

Если работаете с объектами, проверяйте их на null, чтобы избежать NullPointerException.String input = null;
while (input != null && !input.isEmpty()) {
    // Обработка ввода
}

Используйте понятные имена:
Например, counter вместо i делает код понятнее.

Избегайте бесконечных циклов:

Если используете while (true), добавьте break для выхода.while (true) {
    if (условие) break;
}

3.2. Распространенные ошибки

Забыть обновить переменную:int i = 1;
while (i <= 5) {
    System.out.println(i); // Бесконечный цикл, так как i не увеличивается
}

Неправильный выбор цикла:
Использование do-while, когда while лучше, или наоборот.

Сложные условия:

Слишком сложные условия затрудняют чтение. Разбивайте их на переменные.
// Плохо
while (x > 0 && y < 10 && z != null && z.isValid()) {}

// Хорошо
boolean isValid = x > 0 && y < 10 && z != null && z.isValid();
while (isValid) {}

4. Работа под капотом

4.1. Компиляция в байт-код

Цикл while:
Компилируется в инструкции if и goto. Условие проверяется перед выполнением, и если оно истинно, JVM переходит к блоку кода.

Пример байт-кода (упрощенно):

while (i < 5) {
    i++;
}

Байт-код:iload i
bipush 5
if_icmpge end
iinc i, 1
goto loop
end:

Цикл do-while:
Блок кода выполняется сначала, затем проверяется условие с помощью if и goto.

Пример байт-кода:

do {
    i++;
} while (i < 5);

Байт-код:loop:
iinc i, 1
iload i
bipush 5
if_icmplt loop

4.2. Память и стек
Стек операндов: Условие цикла вычисляется в стеке операндов JVM.
Стек вызовов: Локальные переменные цикла (например, i) хранятся в стеке вызовов.
Куча: Если в цикле создаются объекты (например, new String()), они хранятся в куче.

4.3. Оптимизация в JVM
JIT-компиляция: JVM может оптимизировать циклы, встраивая их в машинный код для повышения производительности.
Короткое замыкание: Если условие содержит логические операторы (&&, ||), JVM пропускает ненужные вычисления.
Удаление пустых циклов: Если цикл не выполняет полезной работы, JIT-компилятор может его убрать.

4.4. Ошибки в памяти
Бесконечные циклы: Могут переполнить стек или кучу, если создаются объекты.
NullPointerException: Работа с объектами без проверки на null в условии.

String s = null;
while (s.length() > 0) { // Ошибка: NullPointerException
}

#Java #для_новичков #beginner #while #do_while