NetBeans Java 教程：从入门到实践

本教程将涵盖以下内容：

1. 环境准备：安装 Java 和 NetBeans。
2. 创建第一个项目：动手创建你的第一个 Java 应用程序。
3. 编写代码：理解自动生成的代码并添加自己的逻辑。
4. 运行程序：执行你的程序并查看结果。
5. 调试程序：学习如何使用强大的调试工具。
6. 进阶项目：创建一个带图形界面的计算器,巩固所学知识。

第一步：环境准备

在开始之前，你需要安装两个核心软件：Java 开发工具包 和 NetBeans IDE。

安装 Java Development Kit (JDK)

NetBeans 需要 JDK 来编译和运行 Java 代码，建议安装 LTS (长期支持) 版本，JDK 8, 11, 17 或 21。

• 下载地址：Oracle Java Development Kit (JDK) 下载页面
• 安装步骤：
  1. 根据你的操作系统（Windows, macOS, Linux）选择对应的安装包。
  2. 运行安装程序，按照提示完成安装。Windows 用户：在安装过程中，请务必勾选 "Add to PATH" 选项，这样你就可以在任何目录下使用 java 和 javac 命令。
  3. 安装完成后，打开命令行（Windows 是 cmd 或 PowerShell，macOS/Linux 是 Terminal），输入以下命令验证安装：

     java -version

     如果看到版本号,说明安装成功。

安装 NetBeans IDE

NetBeans 是一个集成开发环境，它将代码编辑、编译、运行、调试等所有工具都整合在一个窗口中,非常方便。

• 下载地址：NetBeans 官方下载页面
• 安装步骤：
  1. 下载与你安装的 JDK 版本相匹配的 NetBeans Bundle（如果你安装了 JDK 17，就下载 JDK 17 的 NetBeans 版本）。
  2. 运行下载的安装包（.exe 或 .dmg 文件）。
  3. 按照安装向导的提示进行操作，通常只需要点击 "Next" 直到完成。
  4. 安装完成后，启动 NetBeans。

第二步：创建第一个 Java 项目 (Hello World)

我们来创建第一个项目。

1. 启动 NetBeans,你会看到一个欢迎界面。

2. 点击菜单栏的 文件 -> 新建项目。

3. 在弹出的 "新建项目" 窗口中：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 在左侧类别中选择 Java。
   • 在右侧的项目类型中选择 Java 应用程序。
   • 点击 下一步。

4. 配置项目：

   • 项目名称：输入 HelloWorld。
   • 项目位置：选择一个你希望保存项目的文件夹。
   • 创建主类：NetBeans 会自动为你创建一个主类，名称默认是 HelloWorld，包名是 helloworld,你可以保持默认设置。
   • 取消勾选 “创建主类” 下面的 “创建 main 方法中的代码”，让我们手动编写代码,这样更有助于理解。
   • 点击 完成。

5. 项目创建成功后，NetBeans 会打开 HelloWorld.java 文件,并自动生成一些代码框架：

   package helloworld;
   /**
    *
    * @author Your Name
    */
   public class HelloWorld {
       /**
        * @param args the command line arguments
        */
       public static void main(String[] args) {
           // TODO code application logic here
       }
   }

第三步：编写代码

我们在 main 方法中添加代码，让程序在控制台打印 "Hello, World!"。

1. 将光标定位在 // TODO code application logic here 这一行。

2. 删除这行注释。

3. 输入以下代码：

   System.out.println("Hello, World!");

   你的 HelloWorld.java 文件现在看起来应该是这样的：

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

   • System.out.println() 是 Java 中向控制台输出文本并换行的一个标准方法。

第四步：运行程序

运行程序非常简单,有多种方式：

• 使用工具栏按钮

  • 在代码编辑器窗口的顶部，找到绿色的 运行 按钮（一个三角形图标）,点击它。

• 使用菜单栏

  • 点击菜单栏的 运行 -> 运行主项目。

• 使用快捷键

  • 按下 F6 键。

执行后，NetBeans 会先自动编译你的代码（如果有错误，编译会失败）,然后运行它。

查看结果：

在 NetBeans 窗口的底部，会出现一个 输出 窗口,你会看到以下内容：

运行:
Hello, World!
成功构建(总时间: 0 秒)

恭喜！你已经成功创建并运行了你的第一个 Java 程序！

第五步：调试程序

调试是编程中非常重要的一环，NetBeans 提供了强大的图形化调试工具,我们通过一个例子来学习。

1. 添加断点：

   • 在 System.out.println("Hello, World!"); 这一行代码的行号左侧的灰色区域，单击鼠标左键。
   • 你会看到一个红色的圆点出现，这就是一个断点,程序运行到这一行时会自动暂停。

2. 启动调试器：

   • 点击工具栏上的 调试 按钮（一个带虫子图标的按钮），或者使用快捷键 F5。

3. 观察调试器窗口：

   • 程序启动后，会停在断点处，NetBeans 界面会发生一些变化：
     • 源代码窗口：当前暂停的行会用高亮和箭头标记。
     • 局部变量 窗口：会显示当前方法中所有变量的值。args 是一个空数组。
     • 调用堆栈 窗口：显示了程序是如何到达当前断点的。

4. 单步执行：

   • 在调试工具栏上，你会看到几个有用的按钮：
     • F7 (步入): 如果当前行是一个方法调用，会进入该方法内部。System.out.println() 是一个 JDK 内部方法,我们一般不进入。
     • F8 (步过): 执行当前行，然后停在下一行,这是我们最常用的调试步骤。
     • Shift + F8 (步出): 执行完当前方法中的剩余代码,并跳出该方法。
     • Ctrl + F5 (运行到光标处): 程序会直接运行到你光标所在的那一行。

5. 继续执行：

   • 按下 F8 (步过)，System.out.println("Hello, World!"); 这一行被执行了，你会在 输出 窗口看到 "Hello, World!"。
   • 再次按下 F8,程序会正常结束。

通过调试，你可以一步步地跟踪程序的执行流程，观察变量的变化,从而找到代码中的逻辑错误。

第六步：进阶项目 - 创建一个简单的计算器

为了巩固所学知识,我们创建一个带图形用户界面的计算器。

1. 新建项目：

   • 文件 -> 新建项目。
   • 选择 Java -> Java GUI 应用。
   • 项目名称：SimpleCalculator。
   • 点击 完成。

2. 设计界面：

   • NetBeans 会打开一个 JFrameForm 设计器窗口。
   • 在右侧的 组件面板 中，找到 JTextField (文本框) 和 JButton (按钮),将它们拖拽到设计窗口中。
   • 布局一个简单的计算器界面：一个文本框用于显示输入和结果，以及数字按钮 0-9 和运算符按钮 , , , , 。
   • 提示：你可以通过拖动组件边缘来调整大小，在属性窗口中修改 text 属性来更改按钮上的文字。

3. 编写逻辑代码：

   • 在设计视图中，双击一个按钮（比如数字 1），NetBeans 会自动切换到源代码视图，并为你生成一个 actionPerformed 事件处理方法。
   • 我们需要一个地方来存储当前输入和计算状态，我们可以在类中定义一些变量：

     private String input = "";
     private double num1, num2;
     private String operator = "";

   • 为所有按钮编写事件处理逻辑，为数字按钮添加：

     private void jButton1ActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                         
         // jButton1 是数字1的按钮
         input += "1";
         jTextField1.setText(input); // 在文本框中显示
     }

   • 为运算符按钮（如 ）添加：

     private void jButtonPlusActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                         
         num1 = Double.parseDouble(input);
         operator = "+";
         input = ""; // 清空输入，准备输入第二个数字
         jTextField1.setText(""); // 清空显示
     }

   • 为等号 按钮添加核心计算逻辑：

     private void jButtonEqualsActionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {                                         
         num2 = Double.parseDouble(input);
         double result = 0;
         switch (operator) {
             case "+":
                 result = num1 + num2;
                 break;
             case "-":
                 result = num1 - num2;
                 break;
             // ... 其他运算符
         }
         jTextField1.setText(String.valueOf(result)); // 显示结果
         input = String.valueOf(result); // 将结果作为下一次计算的第一个数
     }

4. 运行和测试：

   • 点击 运行 按钮，你的计算器程序就启动了！尝试输入 123 + 456，看看是否得到正确的结果 579。

这个项目综合运用了创建项目、设计 GUI、编写事件处理代码和运行程序的知识,是很好的练习。

总结与提示

• NetBeans 是你的好帮手：它的代码补全、语法高亮、项目管理功能能极大提高你的开发效率。
• 多动手实践：编程是实践性很强的技能，光看教程是不够的，一定要亲手敲代码、改代码、运行代码。
• 学会使用帮助：遇到问题时，多利用 NetBeans 自带的帮助文档和强大的搜索引擎。
• 探索更多：尝试探索 NetBeans 的其他功能，如版本控制集成、数据库工具、性能分析器等。

希望这份教程能帮助你顺利开启 Java 开发之旅！祝你编程愉快！