《Java程序设计》课件

《程序设计》Java本课程将介绍Java编程语言的基础知识和高级特性，并带领学生学习如何使用Java进行软件开发语言概述Java面向对象平台无关性网络应用安全性Java是一种面向对象的编程语Java的“一次编写，到处运行”Java在网络应用开发方面有着Java提供了强大的安全机制，言它使用类和对象来组织代的特性使得它能够在不同的操广泛的应用，例如Web应用例如沙箱模型，保护系统免受码，并支持封装、继承和多态作系统上运行，而无需重新编程序、网络服务和移动应用程恶意代码的攻击等面向对象特性译序开发环境搭建Java安装IDE1Eclipse,IntelliJ IDEA,NetBeans下载JDK2Oracle官网下载对应版本的JDK环境变量配置3配置JAVA_HOME、CLASSPATH、PATH测试环境4运行简单的Java程序验证环境Java开发环境搭建是入门的第一步，需要下载JDK并配置环境变量建议选择一款合适的IDE，例如Eclipse、IntelliJ IDEA或NetBeans，它们可以提供代码提示、调试等功能基本语法Java关键字标识符

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22.Java语言使用一系列预定义标识符用于给变量、类、方法的关键字，例如class、等命名，由字母、数字、下划public、static等，它们具有线和美元符号组成，但第一个特殊含义，不能用作标识符字符不能是数字数据类型运算符

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44.Java语言定义了多种基本数Java语言提供了各种运算据类型，包括整型、浮点型、符，包括算术运算符、关系运字符型和布尔型，用于存储不算符、逻辑运算符等，用于执同类型的数据行不同类型的操作数据类型和运算符基本数据类型运算符Java提供八种基本数据类型，用于表示不同类型的数值、字符Java支持多种运算符，用于执行各种操作，例如算术运算、比和布尔值较运算、逻辑运算和位运算•整型byte、short、int、long•算术运算符+、-、*、/、%、++、--•浮点型float、double•比较运算符==、!=、、、=、=•字符型char•逻辑运算符、|、^、!、、||•布尔型boolean•位运算符、|、^、~、、、控制语句条件语句循环语句跳转语句根据条件执行不同的代码块，例如if、重复执行一段代码，直到满足特定条件，改变程序执行流程，例如break、else if、else语句例如for、while、do-while语句continue、return语句数组定义数组访问元素使用数据类型和方括号声明数组，例如使用索引访问数组中的元素，索引从0开int[]numbers=new int

[5];始，例如numbers

[0]=10;循环遍历数组类型使用for循环遍历数组的所有元素，例Java允许创建不同数据类型的数组，例如for inti=0;inumbers.length;i++如字符串数组、对象数组等{...}方法方法定义方法调用方法是执行特定任务的代码块方法可以接收参数并返回结果通过方法名和参数来调用方法方法调用可以作为表达式的一部方法是代码重用和模块化的关键分使用，也可以作为语句独立执行•方法名•方法重载•参数列表•方法递归•返回值类型•静态方法•方法体面向对象编程基础封装抽象继承多态将数据和操作数据的方法封装定义共性，隐藏差异，通过抽子类继承父类，复用父类代同一操作在不同对象上表现出在一起，提高代码可维护性和象类和接口实现代码复用和扩码，实现代码的扩展和重用不同行为，提高代码灵活性和安全性展可扩展性继承与多态继承多态继承是面向对象编程的核心概念多态性是指同一个操作在不同的之一，它允许创建新的类（子对象上产生不同的行为，它体现类），继承现有类（父类）的属了面向对象编程的灵活性和可扩性和方法展性代码复用代码组织继承可以促进代码复用，避免重继承可以将类之间的关系组织得复编写相同功能代码，提高代码更加清晰，方便代码的理解和维效率和可维护性护抽象类与接口抽象类定义公共方法和属性，但未实现子类必须实现抽象方法用于表示概念模型，提高代码可扩展性接口定义方法签名，但不提供实现类可以实现多个接口，提高代码可重用性和灵活性实现抽象类和接口提供模板，子类和实现类需要实现相应的方法，完成具体功能内部类定义类型

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22.内部类定义在另一个类的内部，可以访问外部类的成员内部类分为成员内部类、局部内部类、匿名内部类和静态内部类作用使用

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44.内部类可以实现代码的封装，提高代码的可读性，方便代内部类常用于事件处理、回调机制和资源管理等场景码管理异常处理异常分类异常处理机制12Java异常分为两种类型使用try-catch-finally语句块Checked Exception和处理异常，try块包含可能抛Unchecked Exception出异常的代码，catch块捕获异常并进行处理，finally块无论是否发生异常都会执行自定义异常异常传播34可以根据需要自定义异常类，如果未捕获异常，则异常会向继承自Exception或上层方法传播，直到被捕获或RuntimeException类，用于程序终止处理特定情况的异常字符串操作字符串连接字符串截取使用+号连接多个字符串，例使用substring方法截取字符如Hello++World串的子字符串，例如HelloWorld.substring0,5字符串替换字符串大小写转换使用replace方法替换字符串使用toUpperCase和中的指定字符或子字符串，例toLowerCase方法将字符串转如Hello换为大写或小写，例如HelloWorld.replaceWorld,World.toUpperCaseJava日期和时间时间类Java中的Calendar类提供一个日历系统，用于获取和设置日期和时间信息它还支持时区和语言环境日期类Java中的Date类用于表示日期和时间它提供各种方法来获取、设置和操作日期和时间信息集合框架数据结构通用接口可复用性性能优化提供各种数据结构，例如列定义了操作集合的通用方法，提供可复用的数据结构和算针对不同数据结构和操作提供表、集合、映射等例如添加、删除、查找等法，简化代码开发性能优化算法泛型代码重用性类型安全集合框架泛型允许编写更灵活、可重用的代码，避泛型可以帮助提高代码的类型安全性，在Java集合框架中广泛使用泛型，例如免重复编写相似逻辑编译时就能够发现类型错误，避免运行时List、Set和Map，提高了代码的类型安异常全性以及可读性流I/O字节流字符流12字节流用于处理字节序列，适字符流用于处理字符序列，主用于处理各种类型的数据，如要用于处理文本数据Java文本、音频、视频等Java中的字符流主要由Reader和中的字节流主要由Writer两个抽象类以及它们InputStream和的子类实现OutputStream两个抽象类以及它们的子类实现文件操作流操作34Java提供了File类用于操作流操作可以通过各种方式实文件和目录，包括创建、删现，包括使用文件系统、网络除、读取、写入等操作开发套接字、内存缓冲区等开发者可以使用File类进行文件系者需要根据具体需求选择合适统操作的流操作方法多线程编程并发执行线程同步线程间通信多线程允许程序同时执行多个任务，提高多个线程访问共享资源时，需要同步机制线程之间需要相互通信，传递数据或协调程序效率避免数据不一致问题执行流程网络编程网络协议套接字编程网络编程涉及使用各种协议，如套接字是程序之间进行网络通信TCP、UDP和HTTP的接口网络安全网络安全是网络编程的关键考虑因素，包括数据加密和身份验证编程JDBC数据库连接JDBC APIJDBCJava DatabaseConnectivity JDBC编程的第一步是建立与数据库的连是Java语言访问数据库的标准API，允接，这通常需要提供数据库URL、用户许程序员使用Java语言编写与数据库交名和密码互的程序JDBC驱动程序负责管理与数据库的通通过JDBC API，可以连接不同的数据信，并提供访问数据库资源的方法库、执行SQL语句、操作数据库中的数据以及管理数据库连接反射机制运行时获取信息反射机制允许程序在运行时获取类、方法、字段等信息动态调用方法反射机制可动态调用方法，使程序更灵活，适应不同的需求代码复用反射机制提高了代码复用性，减少重复代码注解提供元数据简化代码注解可以为代码添加元数据，提供额外的信息，用于编译注解可以简化代码，减少重复代码，提高可读性器、工具或运行时环境自定义注解反射机制开发者可以自定义注解，扩展功能，满足特定需求通过反射机制，可以获取注解的信息，动态执行代码单元测试验证代码功能提高代码质量

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22.单元测试确保代码片段按照预通过测试，可以发现代码中的期运行，防止错误累积缺陷，提高代码的可维护性和可重用性促进代码重构降低维护成本

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44.单元测试可以为代码重构提供完善的单元测试可以降低代码安全保障，确保重构后的代码维护成本，提高代码的可信仍能正常工作度设计模式策略模式观察者模式定义一系列算法，并将它们封装起来，使它们定义对象间的一种一对多依赖关系，当一个对可以相互替换象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知工厂模式模板方法模式提供创建对象的接口，但由子类决定要实例化定义一个算法的骨架，并将一些步骤延迟到子的类是哪一个类中常见框架介绍框架框架Spring HibernateSpring是Java应用程序开发中的一个流行框架，提供了依赖注Hibernate是一个面向对象的持久层框架，它提供了与数据库交入、面向切面编程和数据访问等功能，简化了Java开发过程互的便捷方法，简化了数据持久化操作Hibernate通过对象关系映射（ORM）技术将Java对象映射到Spring框架帮助开发人员构建可维护、可测试和可扩展的应用数据库表，实现了面向对象编程与关系型数据库之间的桥梁程序编程Servlet架构应用开发生命周期部署与运行Servlet WebServlet是一种运行在Web服Servlet是Java Web开发的Servlet具有生命周期，包括Servlet通常部署在Web服务务器上的Java程序，用于处重要组成部分，用于创建交互初始化、服务和销毁阶段在器上，例如Tomcat或理客户端请求并生成动态网页式Web应用开发者使用初始化阶段，Servlet被加载JettyWeb服务器负责接收内容Servlet通过接收Servlet编写代码处理用户请到内存中并初始化在服务阶HTTP请求，并将请求转发给HTTP请求并生成HTTP响应求，生成动态内容，并与数据段，Servlet处理用户请求相应的Servlet处理来实现动态网页功能库和其他资源进行交互在销毁阶段，Servlet从内存中卸载和表达式JSP EL页面表达式JSP ELJSP（JavaServer Pages）是一EL（Expression Language）是种用于创建动态网页的技术它一种表达式语言，用于简化JSP使用Java代码和HTML标记来生页面中的数据访问和操作成网页内容数据绑定标签库EL表达式允许在JSP页面中直接JSP提供了丰富的标签库，可以访问JavaBean中的属性和方方便地实现各种功能，例如循法，方便数据绑定和展示环、条件判断、数据输入等框架Spring轻量级框架依赖注入Spring框架是一个开源的Java应用框架，它为Spring框架的核心概念是依赖注入，它允许将开发者提供了全面的解决方案，帮助简化应用对象之间的依赖关系从代码中解耦，提高代码程序的开发和维护的可测试性和可维护性面向切面编程Spring BootSpring框架支持面向切面编程，它允许将横切Spring Boot是Spring Framework的一种快关注点（例如日志记录和安全）从业务逻辑中速开发方式，它提供了一种简化Spring应用分离，提高代码的模块化和可重用性程序创建和运行的方法工具Maven项目构建工具依赖管理构建生命周期插件扩展Maven是一个强大的项目管Maven使用中央仓库来管理Maven定义了一套标准的构Maven通过插件系统来扩展理和构建工具它可以帮助项目依赖，方便你快速找到建生命周期，包含各种构建功能，提供各种各样的插件你自动化项目构建、依赖管并添加所需的库文件它还阶段，例如编译、测试、打来满足不同的需求，例如代理、测试和部署可以帮助你管理依赖之间的包、部署等码质量检查、代码覆盖率分版本冲突析等总结与展望Java语言发展迅速，未来将继续发展和创新学习Java的好处，就业前景好，机会多。