《java基本程序设计》课件

基本程序设计Java本课程将深入探讨编程语言的基础概念和核心技术涵盖从基本语法到Java,面向对象编程的全面内容助您掌握编程的基本原理和技巧,Java概述Java什么是？应用广泛简洁优雅的语法Java Java是一种跨平台的面向对象编程语言可以用于开发各种类型的应用程序语法简单直观代码结构清晰可读性Java,Java,Java,,被广泛应用于各种应用软件、移动设备包括企业级应用、桌面应用、移动应用强能帮助开发者快速编写出高质量的程,和游戏开发等领域和游戏等序历史及特点Java创始历史突出特点最初于年由詹姆斯高斯林等人在具有跨平台性、安全性、面向对象编程、解释性等特点Java1991·Sun Java,公司开发作为一种面向对象的编程语言使其在应用、企业软件及移动开发等领域广受欢迎Microsystems,Java Web最早是为电子消费品设备开发而设计的基本语法Java语法规则关键字和标识符程序遵循严格的语法规则有一系列保留的关键字开Java,Java,包括使用大小写、缩进、分号发者需要遵守这些关键字的使等这些规则确保了代码的可用规则同时开发者还需要定,读性和可维护性义符合规则的标识符数据类型和变量语句和表达式支持多种数据类型开发者程序由一系列语句和表达Java,Java需要根据需求选择合适的类型式组成它们描述了程序的逻辑,来存储数据变量则用于在程和功能开发者需要了解语句序中存储和操作数据和表达式的语法和用法标识符和关键字标识符关键字区分大小写标识符是用于命名中的变量、方法关键字是语言保留的特殊单词具有语言是大小写敏感的标识符和关键Java Java,Java,和类的字符序列它们必须遵循命名规特殊含义和用法不能用作标识符如字必须严格区分大小写,则如以字母或下划线开头、、等,class publicstatic数据类型基本数据类型引用数据类型类型转换123提供种基本数据类型包括整除了基本数据类型还支持包支持自动转换和强制类型转Java8,,Java Java数型、、、、装类和用户自定义的类等引用数换用于在不同数据类型之间进行byte shortint long,浮点型、、字符型据类型引用类型存储的是对象转换需注意转换过程中可能出float double和布尔型的地址现的精度损失char boolean变量和常量变量常量变量是可以改变其值的容器用常量是在程序执行期间保持固,于存储和操作数据在中定值的容器在中使用Java,Java,变量需要声明数据类型和唯一关键字声明常量常量是final标识符编码时很有用的工具赋值和初始化变量需要通过赋值语句来设置初始值常量则必须在声明时立即初始化这些操作确保了变量和常量的正常使用表达式和运算符算术运算符逻辑运算符包括加、减、乘、除、取模等基础如、、等用于布尔类型的逻||!,运算符用于对数值进行计算辑运算和判断赋值运算符关系运算符、、等用于给变量赋值可如、、、、、用于比较=+=-=,====!=,与算术运算符组合使用两个值之间的大小或相等关系输入和输出输入方式1提供了多种输入方式如键盘输入、文件读取、网络输Java,入等输入数据既可以是数字也可以是文本,输出方式2的输出方式包括控制台输出、文件写入、网络传输Java等输出内容可以是文本、数字或图像等多种类型流处理I/O3使用输入输出流流来管理输入输出操作提供了丰Java I/O,富的来简化编程API I/O分支语句语句if-else根据条件判断执行不同的代码逻辑实现简单的决策功能,语句switch通过多个分支实现更复杂的决策适用于有限的离散值选择case,三元运算符一行代码实现简单的逻辑代码更加简洁易读if-else,嵌套分支多重判断条件下使用分支语句进行复杂决策满足更多业务需求,循环语句循环for1根据预设条件重复执行语句块循环while2只要条件为真就重复执行语句块循环do-while3先执行语句块再判断条件循环语句是一类特殊的控制语句用于重复执行某一段程序代码直到满足特定的条件中提供了种主要循环语句循,,Java three:for环、循环和循环它们在某些方面有所不同但都可以实现重复执行的功能合理使用循环可以极大地提高程序的while do-while,效率和灵活性方法的定义和调用声明方法1定义方法签名及返回值类型方法参数2设置输入参数并进行数据校验方法体3编写方法内部的逻辑实现返回值4返回指定的结果数据调用方法5根据方法签名传递参数并获取返回值方法是程序的基本构建块之一定义方法时需要确定方法签名、参数列表和返回值类型在程序中可以根据需要多次调用方法并传入不同的参数合理定义和使用方Java法有助于提高代码的可读性和可维护性数组的声明和使用数组声明1定义数组类型及名称赋值与初始化2为数组元素赋值访问数组元素3通过下标索引访问数组长度4使用属性获取length数组是中最基础的数据结构之一它可以存储一组相同类型的数据元素数组的声明包括定义数组类型和名称，可以通过赋值和初始化为数组Java元素赋值访问数组元素时需要使用下标索引，数组长度可以通过属性获取合理使用数组可以大大简化编程工作length类的使用String强大的字符串操作内容不可变性类提供了丰富的方法类的对象一旦创建其String,String,用于处理字符串的连接、替内容就不可改变这有助于提,换、查找、截取等操作使字高程序的安全性和性能,符串处理更加灵活格式化输出广泛应用通过类的方类是编程中最常用String formatString Java法可以轻松地格式化输出字的类之一几乎贯穿于所有的,,符串并进行数据类型转换应用程序中,Java面向对象基础类和对象的概念封装和信息隐藏继承和多态类是抽象的数据模型定义了对象的属性封装是面向对象的核心思想之一通过将继承允许创建新类时复用现有类的属性,,和行为对象是类的实例是具体存在的数据和方法包装在类中隐藏内部实现细和方法多态使得不同类型的对象能够,,事物拥有自己的状态和行为节提高数据安全性以相同的方式访问提高代码的可重用,,,性类的定义与使用类的定义1类是中最基本的构造单元它包含了数据成员属性和Java行为成员方法的定义类的定义为对象的创建和操作提供了蓝图对象的创建2使用关键字可以创建类的实例对象对象拥有类中new定义的所有属性和方法可以进行各种操作,方法的调用3对象可以调用类中定义的方法来执行相应的操作方法调用通过对象名方法名的形式进行.访问控制修饰符公共私有保护默认public privateprotected default任何地方都可以访问，非常只能在本类中访问，提供信可以在本类及子类中访问，只能在同一个包内访问，提开放息隐藏提供受保护的访问供包级别的访问构造方法功能分类构造方法用于创建对象并初始中有默认构造方法和自定Java化对象的属性它与类同名没义构造方法两种默认构造方,有返回值类型法无参数自定义构造方法可带,参数重载一个类中可以有多个重载的构造方法参数列表不同用于满足不同的初,,始化需求封装和继承封装通过私有化类的属性和方法将内部实现细节隐藏起来提高代码安全性和可维护性,,继承允许新类从现有类中继承属性和方法实现代码复用提高开发效率,,继承层次可以建立类之间的层次结构模拟现实世界中的概念关系,多态方法重写动态绑定多态的应用多态的核心在于方法重写采用动态绑定机制，在多态广泛应用于面向对象设Java子类可以重写父类的方法，运行时根据对象的实际类型计中，比如集合框架、事件给出自己的实现这样不同调用相应的方法实现这使驱动编程等它提高了代码类型的对象可以表现出不同得代码更灵活和可扩展的灵活性和可维护性的行为异常处理机制异常的种类语句主动抛出异常try-catch中的异常分为运行时异常和检查型使用语句可以捕获并处理异常在一些特殊情况下我们还可以主动抛出Java try-catch,,异常了解不同类型异常的特点对于合从而确保程序能够平稳地运行合理使异常以便上层调用者更好地处理异常情,理地处理它们非常重要用可以提高程序的健壮性况这有助于程序的错误处理机制try-catch流基础IO输入输出基础流的分类12流是处理输入输出的提供字节流和字符流两IO JavaJava基础机制，提供了读写数据大类流，可以进行数据的IO的标准输入输出API流的层级结构流的基本操作34流包括输入流、输出流、各种流提供了读取、写IO IO缓冲流、转换流等丰富的层入、关闭等基本操作方法以级结构供使用文件的读写读取文件使用或类从文件中读取数据可以按字节或字符的方式进行读取FileInputStream FileReader写入文件使用或类将数据写入文件可以按字节或字符的方式进行写入FileOutputStream FileWriter文件操作可以使用类对文件进行创建、删除、重命名等操作也可以获取文件的属性信息File异常处理在读写文件的过程中可能会出现各种异常需要使用语句进行异常处理,try-catch集合框架数据结构性能优化集合框架提供了多种数据结构如集合框架针对不同场景进行了性能,、和满足不同的编程优化提高了代码执行效率List SetMap,,需求简洁灵活性API集合框架提供了简单易用的减集合框架支持多种操作如添加、删API,,少了开发人员的学习成本除、遍历等满足不同的编程需求,、和的使用List SetMap选择List SetMap是一种有序的、可重复是一种无序的、不可重是一种键值对的集合根据具体需求选择合适的集List SetMap,的集合通过索引来访问元复的集合、通过键来访问值合类型比如有序性、唯一,HashSet,素可以使用或和、和性、查找效率等同时要合ArrayList TreeSetLinkedHashSet HashMapTreeMap实现常见操作是常见的实现可用于去是常用的理使用各种方法提高程序LinkedList LinkedHashMap,有增删改查、遍历等重、查重、判断元素是否存实现可用于数据组织、查效率在等找、统计等线程基础多线程编程概念线程状态管理线程同步机制多线程是指在一个程序中同时运行多个线程有多种状态包括就绪、运行、阻塞在多线程环境下需要使用锁机制、信号,,独立的线程以提高程序的并发性和响应和死亡等线程状态之间可以相互转换量等来保证线程之间的同步协作避免出,,,性每个线程都有自己的执行流和内存程序员需要掌握状态管理的技巧现竞争条件和资源访问冲突空间线程的创建与控制创建线程1通过继承类或实现接口创建线程Thread Runnable启动线程2调用线程对象的方法启动线程start挂起线程3使用方法暂停线程执行一定时间sleep中断线程4通过调用方法中断线程的执行interrupt终止线程5使用方法终止线程的执行stop线程是程序实现并发执行的基础创建线程有多种方式包括继承类和实现接口线程在执行过程中可以通过、和等方Java,Thread Runnablesleep interruptstop法进行挂起、中断和终止操作合理地控制线程的生命周期对于确保程序的正确性和性能至关重要线程同步共享资源多个线程访问同一个资源时可能会产生竞争需要进行同步以避免数据不一致,同步机制提供了多种同步机制如关键字、锁对象、关键字等用于协调线程对共享资源的访问Java,synchronized volatile,临界区将访问共享资源的代码段称为临界区必须确保同一时刻只有一个线程进入临界区,避免死锁合理设计线程同步逻辑避免线程相互等待资源而陷入死锁的情况,网络编程基础网络体系结构地址和端口IP了解计算机网络的基础架构熟悉地址的分类和结构以,IP,包括模型和协议及常用的端口号及其用途OSI TCP/IP栈掌握网络通信的基本概掌握如何通过和端口识别网IP念和原理络设备编程客户端服务器模型Socket-学习使用在网络理解经典的客户端服务器通Socket API-上进行通信包括的创信模式掌握如何设计和实现,Socket,建、数据的发送和接收等操客户端和服务端程序作通信Socket建立连接1客户端与服务端通过创建连接Socket TCP数据传输2通过输入输出流进行数据读写连接关闭3完成数据交换后关闭连接通信是网络编程的基础通过，客户端和服务端可以建立连接并进行双向数据传输数据交换完成后，双Socket JavaSocket TCP方可以安全地关闭连接通信是实现各种网络服务的基础，广泛应用于日常生活和企业应用中Socket总结与思考知识总结实践应用回顾学习的核心知识点理解尝试将所学知识应用于实际项,语言的基本编程概念目开发培养解决问题的能力Java,持续学习技术日新月异要保持学习的热情持续提升编程技能Java,,。