《java高级编程》课件

《高级编程》课程介绍Java本课程深入讲解Java高级编程技术，包括多线程、网络编程、数据库连接等关键内容通过学习本课程，您将掌握Java语言的核心特性，并能够开发出高质量的应用程序语言发展历程JavaJava

1.019951第一个正式发布版本Java

1.219982引入Swing和Collections框架Java

1.520043新增泛型和枚举Java820144引入Lambda表达式和Stream APIJava1720215最新长期支持版本Java经历了多次迭代，不断完善和更新Java在不断发展中，成为最受欢迎的编程语言之一语言特点及应用领域Java平台无关性面向对象Java代码编译成字节码，可以在Java使用面向对象编程思想，将任何支持Java虚拟机的平台上运数据和操作封装在一起，提高代行，无需重新编译码可复用性和可维护性安全性应用广泛Java提供了安全机制，例如沙箱Java广泛应用于企业级应用、移模型，防止恶意代码访问系统资动应用、大数据、云计算等领域源，保护系统安全，是目前最流行的编程语言之一语言基础回顾Java数据类型运算符控制语句数组Java有八种基本数据类型，Java语言支持各种运算符，条件语句、循环语句以及跳转数组是存储相同数据类型的多包括整型、浮点型、字符型和包括算术运算符、关系运算符语句是程序流程控制的核心，个元素的容器，学习数组的使布尔型了解数据类型的区别、逻辑运算符和位运算符掌学习控制语句的使用是编写灵用是提高程序代码效率的重要以及数据类型之间的转换是掌握运算符的优先级和结合性对活高效程序的关键基础握Java基础的关键于编写正确的表达式至关重要类和对象类对象关系类是对象的模板，描述了对象的属性和方法对象是类的实例，拥有类定义的属性和方法类和对象之间是模板和实例的关系，对象是，可以执行操作类的具体表现面向对象编程概念对象类继承多态面向对象编程的核心，是将问类是对象的模板，定义了对象继承是面向对象编程的重要特多态是指同一个方法可以根据题分解成一个个独立的对象的属性和方法性之一，允许子类继承父类的对象类型执行不同的操作属性和方法继承和多态继承多态12继承是面向对象编程的核心概多态指的是同一操作在不同对念，它允许一个类继承另一个象上的不同行为，它增强了代类的属性和方法，实现代码复码的可读性和灵活性，方便代用和扩展码维护和扩展类型转换抽象类34子类可以转换为父类，反之需抽象类不能被实例化，但可以要强制类型转换，需要注意潜包含抽象方法，子类必须实现在的ClassCastException异抽象方法才能被实例化常接口和抽象类接口接口定义规范，抽象方法和常量，不包含方法实现抽象类抽象类包含抽象方法和普通方法，可以实现接口继承与多态实现接口或继承抽象类，实现多态，提高代码可扩展性异常处理机制异常概念异常类型程序运行过程中出现的错误或意Java提供了丰富的异常类型，如外事件称为异常异常会导致程NullPointerException、序崩溃，必须进行处理IOException、ArithmeticException等处理方法异常传播使用try-catch块捕获异常，并未处理的异常会向上层方法传播进行相应的处理，确保程序正常，最终可能导致程序终止运行集合框架概述数据结构通用接口12集合框架提供多种数据结构，所有集合都通过通用接口进行例如列表、集合和映射，方便操作，简化了代码编写和维护存储和访问数据算法实现性能优化34框架包含了许多常用算法，例框架针对不同场景进行了优化如排序、搜索和迭代，无需手，提供高效的存储和访问方式动实现集合ListList接口ArrayList类LinkedList类Vector类List接口是Java集合框架中的ArrayList类是List接口的常见LinkedList类是List接口的另Vector类是List接口的早期实一种重要接口，它定义了有序实现，基于数组实现，提供快一种实现，基于链表实现，提现，线程安全，但性能不如集合的操作，允许元素重复速随机访问能力供高效的插入和删除操作ArrayList和LinkedList集合SetSet集合概述Set集合用于存储不重复的元素它遵循集合论的思想，每个元素只能出现一次Set集合常用的实现类包括HashSet、LinkedHashSet和TreeSet集合Map键值对存储常用类型应用场景Map集合用于存储键值对HashMap是基于哈希表实现Map集合适用于需要通过键每个键必须唯一，与对应的值的，提供快速查找功能值对访问数据的场景，比如缓关联可以使用键来快速访问TreeMap则是基于红黑树实存、配置信息存储等相应的value现的，允许对键进行排序流机制IO

11.输入流

22.输出流数据从外部源读取到程序内存数据从程序内存写入到外部目中，例如从文件、网络或键盘标中，例如将数据写入文件、读取数据网络或控制台

33.字节流

44.字符流以字节为单位进行读写操作，以字符为单位进行读写操作，适合处理各种数据类型主要用于处理文本数据文件操作创建文件1通过Java API创建文件对象，并使用File类的createNewFile方法创建实际文件读取文件2使用FileInputStream类打开文件，并使用字节流或字符流读取文件内容写入文件3使用FileOutputStream类打开文件，并使用字节流或字符流写入文件内容删除文件4使用File类的delete方法删除文件Java提供了丰富的文件操作API，允许开发人员创建、读取、写入和删除文件这些功能是应用程序中数据持久化和存储管理的关键部分多线程编程多线程概念线程创建多个线程同时运行，提高程序效通过继承Thread类或实现率并发执行任务，充分利用Runnable接口创建线程启动CPU资源线程使用start方法线程同步线程通信使用synchronized关键字或其线程之间通过共享数据或消息传他同步机制，确保线程安全，避递进行通信，实现协作和数据共免数据竞争问题享并发编程概念同步与异步同步是指在执行完一个任务后再执行下一个任务，而异步是指在执行完一个任务后，可以立即执行其他任务，无需等待当前任务完成线程与进程线程是进程中的一个执行单元，多个线程可以共享同一个进程的资源，而进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位并发与并行并发是指多个任务在同一个时间段内执行，但并非同时执行，而并行是指多个任务在同一时刻执行线程池线程池概述工作原理Java中的线程池线程池是一种管理线程的机制，它可以有效•线程池中包含多个线程，这些线程可以Java提供了一个名为地管理线程的创建、销毁和复用执行任务`ExecutorService`的接口，用于管理线程池•当有新任务到来时，线程池会将任务分配给空闲线程•如果所有线程都处于忙碌状态，新任务会被放入队列中等待锁机制同步机制线程安全锁机制是Java中用于实现线程同步的重要手段它们可以确保在锁机制能够保护共享数据，使它们免受多个线程同时访问带来的多线程环境下，对共享资源的访问是互斥的，从而避免数据竞争破坏通过锁机制，可以确保每次只有一个线程可以访问共享资和不一致源，从而保证数据的一致性和完整性网络编程基础网络通信网络协议网络模型网络编程是构建应用程序之间进行通信的桥各种网络协议定义了数据在网络上的传输方网络编程通常涉及不同的网络模型，例如梁通过套接字和协议，应用程序可以相式，例如TCP/IP，UDP，HTTP等这OSI模型和TCP/IP模型，这些模型描述了互发送和接收数据些协议确保了数据的可靠性和一致性网络通信的不同层级和协议编程Socket网络通信Socket编程是一种低级网络编程接口，允许程序通过网络进行通信服务器端服务器端负责监听特定端口，接收来自客户端的连接请求客户端客户端负责发起连接请求，并与服务器进行数据交换协议HTTP无状态协议请求-响应模型HTTP协议是一种无状态协议，服务器不会客户端发送请求到服务器，服务器处理请求保存客户端信息，每次请求都需要重新建立并返回响应，整个过程基于请求-响应模型连接传输层协议方法和状态码HTTP协议建立在TCP协议之上，确保数据HTTP协议定义了多种请求方法和状态码，可靠传输用于描述请求和响应的类型开发简介Java WebJava Web开发是一种使用Java技术构建网站和Web应用程序的技术Java Web开发主要基于Servlet、JSP、JavaBeans等技术，并利用框架（如Spring）简化开发流程，提高开发效率技术Servlet

11.动态网页技术

22.请求处理Servlet技术是JavaWeb开Servlet负责接收来自客户端发的核心，它允许开发者创建的HTTP请求，并处理请求，动态的Web页面，与用户交互生成动态内容，返回给客户端并提供数据

33.生命周期管理

44.多线程支持Servlet具有生命周期管理机Servlet可以处理多个来自不制，包括初始化、服务请求、同客户端的请求，利用多线程销毁等阶段，以确保资源的有机制提高效率，并提供并发访效利用问能力技术JSP

11.动态网页技术

22.服务器端脚本JSP是一种动态网页技术，允许将Java JSP页面在服务器端执行，生成动态代码嵌入到HTML页面中HTML内容，发送给客户端浏览器

33.MVC架构

44.标签库JSP通常与Servlet和JavaBean一起JSP提供丰富的标签库，简化页面开发使用，实现MVC架构，提高代码组织和，提高效率和代码可读性可维护性框架概述Spring轻量级框架模块化设计依赖注入面向切面编程Spring框架是一种开源的Spring框架采用模块化的设计Spring框架的核心特性之一是Spring框架支持面向切面编程Java应用程序框架，提供了全，开发人员可以根据需要选择依赖注入，它允许应用程序中AOP，可以将横切关注点，面的基础设施支持，可以简化所需模块，并灵活地将它们集的对象通过配置文件或注解来例如日志记录、事务管理和安企业级Java应用程序的开发成到自己的应用程序中管理其依赖关系，提高代码的全，从业务逻辑中分离出来，可维护性和可测试性提高代码的模块化和可重用性Spring MVC模型-视图-控制器灵活配置Spring MVC是一种基于MVC Spring MVC提供了灵活的配置架构的Web应用程序开发框架，选项，允许开发者根据应用程序它将应用程序逻辑、数据和用户的具体需求进行定制界面分离强大的功能易于测试Spring MVC提供了丰富的功能SpringMVC框架的设计使得应，例如URL映射、请求处理、数用程序易于测试，它提供了专门据绑定、验证和异常处理的测试工具和支持构建管理工具Maven构建自动化Maven可以自动化构建过程，包括编译、测试、打包和部署等步骤，简化了开发流程您可以定义构建目标和配置，让Maven自动执行这些任务，提高开发效率依赖管理Maven可以帮助您管理项目中所有依赖项，包括jar文件和插件，并自动下载和管理这些依赖项通过Maven，您可以轻松地管理项目的依赖关系，避免版本冲突和重复下载总结与展望本课程介绍了Java高级编程的基础知识，涵盖了面向对象编程、集合框架、IO流、多线程、网络编程、Web开发等重要内容未来，Java将继续在各个领域发挥重要作用，例如大数据、云计算、人工智能等。