IDEA 与项目创建

S0-002必学入门约 60 分钟JDK 21学习准备与环境 · 环境与工具链

1. 本节定位

在《JDK 与 Java 版本》里，我们在命令行里编译运行了单个 .java 文件。真实项目不是单文件：有几十个类、有第三方依赖、有统一的目录规范、还需要断点调试。本节把这套工程化的基础设施一次搭好。

学完本节，你会有：一个 IDEA、一个能跑的 Maven 项目、一套国内可用的依赖下载镜像、以及第一次真正的断点调试体验。

2. 学习目标

完成本节后，你应该能够：

说清 IntelliJ IDEA 的 Project、Module、SDK 三个概念的差别；
从零创建一个 Maven 项目，并解释 src/main/java 与 src/test/java 的用途；
配置 Maven 国内镜像，让依赖下载速度可用；
下断点、单步执行、观察变量变化；
遇到中文乱码、依赖下载失败时，能定位到具体配置项。

3. 前置知识检查

能否用 java -version 看到版本号？（《JDK 与 Java 版本》的掌握标准）
知道 JAVA_HOME 指向哪里吗？
命令行里 javac --release 21 能编译成功吗？

任意一项做不到，先回到《JDK 与 Java 版本》。

4. 为什么需要这个知识

问题一：命令行太慢。改一行代码要敲三条命令，还要 cd 到正确目录。IDE 把编译、运行、调试压成一次点击。

问题二：没有统一结构。你自己随手建的目录，别人看不懂，构建工具也认不出来。Maven 规定了标准目录结构，任何 Java 从业者都能一眼看懂。

问题三：不会调试就只能靠 System.out.println。打印大法在复杂逻辑下会失控，而断点调试能让你"看到"程序的每一步。

5. 核心概念

5.1 IDEA 的两个版本

版本	价格	能做什么
Community（社区版）	免费	Java 基础开发、Maven、JUnit、Debug——本知识库够用
Ultimate（旗舰版）	收费	额外支持 Spring、数据库工具、前端框架

结论：先装社区版。学 Spring 时如果需要，再考虑旗舰版（学生可申请免费授权）。

5.2 Maven 标准目录结构

text

my-project/
├── pom.xml                     # 项目描述文件：坐标、依赖、编译器版本、插件
└── src/
    ├── main/
    │   ├── java/               # 主代码，包名对应子目录
    │   └── resources/          # 配置文件（application.yml、SQL 脚本等）
    └── test/
        └── java/               # 测试代码，结构与 main 对称

目录固定是 Maven 的约定。约定优于配置：只要照这个结构放，Maven 就知道去哪找源码、去哪找测试。

5.3 Project、Module、SDK

初学者最容易混淆的三个词：

Project（项目）：IDEA 里打开的那个窗口，可以理解为"工作空间"；
Module（模块）：真正承载代码的单元，一个 Project 可以有多个 Module，每个 Module 有自己的 pom.xml；
SDK：这个 Module 用哪个 JDK 编译。

一个常见困惑："我明明装了 JDK，IDEA 却报找不到 SDK。" —— 因为 IDEA 的 SDK 列表和系统 JAVA_HOME 是两回事，需要在 IDEA 里手动添加一次。

5.4 Maven 的三个关键坐标

pom.xml 里的 groupId、artifactId、version 合起来唯一标识一个构件：

xml

<groupId>cn.kb.learn</groupId>       <!-- 组织/包名反写 -->
<artifactId>hello-maven</artifactId> <!-- 项目名 -->
<version>1.0.0</version>             <!-- 版本 -->

以后引入任何依赖，都是写这三个坐标 + <scope>。

6. 操作步骤

6.1 安装 IDEA

到 JetBrains 官网下载 Community Edition；
安装时勾选"创建桌面快捷方式"和"添加到 PATH"；
首次启动时选择主题，其余保持默认。

6.2 配置 Maven 国内镜像（必做）

Maven 默认从国外中央仓库下载依赖，国内速度极慢。打开用户目录下的 settings.xml（路径：C:\Users\<用户名>\.m2\settings.xml，没有就新建），写入：

xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<settings xmlns="http://maven.apache.org/SETTINGS/1.0.0">
  <mirrors>
    <mirror>
      <id>aliyunmaven</id>
      <mirrorOf>*</mirrorOf>
      <name>阿里云公共仓库</name>
      <url>https://maven.aliyun.com/repository/public</url>
    </mirror>
  </mirrors>
  <localRepository>D:/maven-repo</localRepository>
</settings>

两个关键点：<mirror> 把中央仓库指向阿里云；<localRepository> 把本地仓库放到非系统盘（默认在 C 盘的 .m2/repository，长期会把系统盘撑大）。

6.3 创建 Maven 项目

IDEA 中：File → New → Project → Maven，填写：

Name：hello-maven
GroupId：cn.kb.learn
JDK：选择本机 JDK 25（编译目标在 pom.xml 里限制为 21）

创建完成后，先在 Settings → Build Tools → Maven 里确认 User settings file 指向刚才改的 settings.xml。

6.4 统一文件编码

Settings → Editor → File Encodings，把三处都设为 UTF-8：

Global Encoding
Project Encoding
Default encoding for properties files（同时勾选 Transparent native-to-ASCII conversion）

中文乱码九成来自这里。

7. 完整可运行代码

文件：labs/start/pom.xml

xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>cn.kb.learn</groupId>
  <artifactId>start</artifactId>
  <version>1.0.0</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    <maven.compiler.release>21</maven.compiler.release>
  </properties>
</project>

文件：src/main/java/cn/kb/learn/Main.java

java

package cn.kb.learn;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("项目已跑通，JDK 目标版本 = " + Runtime.version().feature());
    }
}

运行方式：在 IDEA 中点击 main 方法左侧的绿色三角，选择 Run。

预期输出：

text

项目已跑通，JDK 目标版本 = 25

为什么是 25

Runtime.version().feature() 返回的是运行时 JVM 的版本（本机 25），而 maven.compiler.release=21 限制的是编译目标。两者都正确：用 25 的 JVM 跑 21 的字节码。

8. Debug 观察点

用下面这段代码练第一次断点调试：

java

package cn.kb.learn;

public class DebugDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {3, 7, 2, 9, 5};
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            sum += data[i];
            System.out.println("第 " + (i + 1) + " 次累加后 sum = " + sum);
        }
        System.out.println("总和 = " + sum);
    }
}

操作：

在 sum += data[i]; 这一行左侧点一下，出现红点（断点）；
点击绿色小虫子图标（Debug）启动；
程序停在断点处，此时还没有执行这一行；
看 Variables 面板：i = 0、data = {3,7,2,9,5}、sum = 0；
按 Step Over（F8）执行一行，观察 sum 变成 3；
再按几次 F8，看 i 与 sum 同步变化，直到循环结束；
按 Resume（F9）跑完。

要观察的三件事：循环变量 i 如何递增、data[i] 如何取值、sum 如何累加。这就是"看见程序执行"的感觉。

9. 常见错误

错误 1：中文输出乱码（`锟斤拷` 或 `?????`）

原因：源码文件编码与编译时的编码不一致。

修复：pom.xml 里必须有 <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>，IDEA 的 File Encodings 全部设为 UTF-8。Windows 控制台如仍乱码，可执行 chcp 65001 切换代码页。

错误 2：依赖下载卡住或失败

原因：还在从国外仓库下载，或 settings.xml 没被 IDEA 采用。

修复：确认镜像配置；在 Settings → Build Tools → Maven 里把 User settings file 指向你的 settings.xml，并勾选 Override；已下载一半的损坏文件可到本地仓库目录删除后重试。

错误 3：`Project SDK is not defined`

原因：IDEA 里没登记 JDK。

修复：File → Project Structure → SDKs → Add SDK → JDK，选择 C:\Program Files\Microsoft\jdk-25.0.2.10-hotspot 这类 JDK 根目录，然后在 Modules 里指定语言级别与 SDK。

10. 动手实验

目标：从零建一个 Maven 项目，跑通并完成一次断点调试。

步骤：

按 6.3 创建 hello-maven 项目；
修改 pom.xml，加上 UTF-8 与 maven.compiler.release=21；
新建 cn.kb.learn.Main，运行成功；
新建 cn.kb.learn.DebugDemo，按第 8 节完成一次断点调试；
截图或记录：断点第一次停下时，i、sum、data.length 各是多少。

验收方式：能解释"断点停下时那一行代码执行了没有"。

扩展任务：把断点改成条件断点（右键断点 → Condition 填 i == 3），观察程序是否只在 i 等于 3 时停下。

11. 练习题

基础题

判断：一个 IDEA Project 只能有一个 Module。（对 / 错）
简答：src/main/java 与 src/test/java 分别放什么？
简答：groupId、artifactId、version 三个坐标的作用是什么？

代码阅读题

xml

<properties>
  <maven.compiler.release>21</maven.compiler.release>
</properties>

删掉这三行会发生什么？为什么要显式指定？

编程题

写一个类 SumCalculator，包含方法 int sum(int[] numbers) 返回数组元素之和（空数组返回 0）。在 main 里调用它并打印结果，然后用断点观察方法调用前后的变量。

综合任务

把 SumCalculator 拆成两个类：SumCalculator（计算）和 Main（调用），分别放在 cn.kb.learn.calc 和 cn.kb.learn 两个包里，跑通并说明包名与目录的对应关系。

分级提示

提示 1（方向）：第 5 题的 sum 方法用一个循环累加即可，注意 numbers == null 或长度为 0 的处理。

提示 2（关键点）：第 6 题的包名必须和目录结构一致——cn.kb.learn.calc 对应 src/main/java/cn/kb/learn/calc/。

提示 3（接近答案）：Main 里要用 import cn.kb.learn.calc.SumCalculator; 才能使用另一个包的类。

12. 参考答案

基础题

错。一个 Project 可以包含多个 Module，多模块项目就是这样组织的。
src/main/java 放主代码（会被打包进产物）；src/test/java 放测试代码（只在测试时编译运行，不进入发布产物）。
三者共同构成 Maven 构件的唯一标识：谁做的、叫什么、哪个版本，用于依赖定位与版本管理。

代码阅读题（第 4 题）

删掉后编译器会退回 JDK 默认的语言级别（通常是本机 JDK 版本）。风险是：你在本机（JDK 25）写出的代码可能使用了 22 之后的新 API，换到 JDK 21 环境就编译失败。显式声明 release 可以让代码在任何环境都表现一致，也便于团队统一。

编程题（第 5 题）

java

package cn.kb.learn;

public class SumCalculator {
    public int sum(int[] numbers) {
        if (numbers == null || numbers.length == 0) {
            return 0;
        }
        int total = 0;
        for (int number : numbers) {
            total += number;
        }
        return total;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SumCalculator calculator = new SumCalculator();
        System.out.println(calculator.sum(new int[]{3, 7, 2, 9, 5}));
        System.out.println(calculator.sum(new int[]{}));
    }
}

预期输出：

text

26
0

综合任务（第 6 题）

java

// 文件：src/main/java/cn/kb/learn/calc/SumCalculator.java
package cn.kb.learn.calc;

public class SumCalculator {
    public int sum(int[] numbers) {
        if (numbers == null || numbers.length == 0) {
            return 0;
        }
        int total = 0;
        for (int number : numbers) {
            total += number;
        }
        return total;
    }
}

java

// 文件：src/main/java/cn/kb/learn/Main.java
package cn.kb.learn;

import cn.kb.learn.calc.SumCalculator;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        SumCalculator calculator = new SumCalculator();
        System.out.println("结果 = " + calculator.sum(new int[]{1, 2, 3, 4}));
    }
}

包与目录的对应关系：package cn.kb.learn.calc; 要求文件位于 src/main/java/cn/kb/learn/calc/ 下。包名不是装饰，它是类的全限定名的一部分，编译产物会按包名生成目录。

13. 掌握标准

[ ] 能从零创建一个 Maven 项目并解释目录结构；
[ ] 能配置 Maven 镜像与本地仓库位置；
[ ] 能下断点、单步执行、说出变量当前值；
[ ] 遇到乱码或 SDK 缺失能自己定位。

14. 扩展资源

Maven 官方入门指南：目录结构与生命周期
IntelliJ IDEA 文档：官方使用手册
阿里云 Maven 仓库：镜像地址与配置说明

15. 下一步学习

《Java 程序的运行与调试》会把调试技巧系统化（条件断点、调用栈、Watch）。之后进入 S1 编程语言基础，开始语言本体。

前置知识

S0-001 JDK 与 Java 版本

后续知识

进度只保存在本机浏览器，可随时清除

外部学习资源

面试题库索引

项目与练手索引

工具与软件索引

IDEA 与项目创建

1. 本节定位

2. 学习目标

3. 前置知识检查

4. 为什么需要这个知识

5. 核心概念

5.1 IDEA 的两个版本

5.2 Maven 标准目录结构

5.3 Project、Module、SDK

5.4 Maven 的三个关键坐标

6. 操作步骤

6.1 安装 IDEA

6.2 配置 Maven 国内镜像（必做）

6.3 创建 Maven 项目

6.4 统一文件编码

7. 完整可运行代码

8. Debug 观察点

9. 常见错误

错误 1：中文输出乱码（`锟斤拷` 或 `?????`）

错误 2：依赖下载卡住或失败

错误 3：`Project SDK is not defined`

10. 动手实验

11. 练习题

12. 参考答案

13. 掌握标准

14. 扩展资源

15. 下一步学习

前置知识

后续知识

IDEA 与项目创建 ​

1. 本节定位 ​

2. 学习目标 ​

3. 前置知识检查 ​

4. 为什么需要这个知识 ​

5. 核心概念 ​

5.1 IDEA 的两个版本 ​

5.2 Maven 标准目录结构 ​

5.3 Project、Module、SDK ​

5.4 Maven 的三个关键坐标 ​

6. 操作步骤 ​

6.1 安装 IDEA ​

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6.3 创建 Maven 项目 ​

6.4 统一文件编码 ​

7. 完整可运行代码 ​

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错误 1：中文输出乱码（锟斤拷 或 ?????） ​

错误 2：依赖下载卡住或失败 ​

错误 3：Project SDK is not defined ​

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5.2 Maven 标准目录结构

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6.2 配置 Maven 国内镜像（必做）

6.3 创建 Maven 项目

6.4 统一文件编码

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错误 2：依赖下载卡住或失败

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