《Java编程基础》课件

编程基础Java本课程将带领您踏入编程的世界，学习基础语法、面向对象编程概念和Java常用库课程概述课程目标课程内容教学方式掌握Java编程基础知识，能够独立编写•Java语言基础理论讲解结合实践案例，项目驱动教学程序，解决实际问题Java•面向对象编程•常用框架和库语言特点Java面向对象平台无关性安全可靠自动内存管理是一种面向对象的编程编译器将源代码编译成具有严格的安全机制，提供垃圾回收机制，自Java Java Java Java语言它支持类、对象、继字节码，可以在任何支持例如沙箱模型和字节码验动管理内存，程序员无需手承和多态等面向对象的概Java虚拟机（JVM）的平台证，可以有效防止恶意代码动释放内存，简化了编程念，使代码更易于组织和维上运行，从而实现平台无关的入侵和运行护性开发环境搭建下载安装JDK1从官网下载与操作系统匹配的安装包，并进行安Oracle JDK装，配置环境变量选择IDE2根据个人偏好选择合适的集成开发环境，例如IntelliJ、等，并进行安装配置IDEA Eclipse创建第一个Java项目3在中创建一个新的项目，编写并运行第一个简单的IDE Java程序，验证开发环境是否正常工作Java程序运行机制Java源代码编写1使用语言编写代码，保存为文件Java.java编译2使用命令将文件编译成文件javac.java.class运行3使用命令运行文件，由加载并执行java.class JVMJVM4虚拟机负责解释和执行字节码，屏蔽了底层操作系统的Java差异数据类型和变量基本数据类型引用数据类型Java提供了八种基本数据类型，包括整型、浮点型、字符型和布引用数据类型包括类、接口、数组等，它们指向内存中对象的位尔型置变量数据类型转换变量用来存储数据，需要声明类型和名称，并可以赋值不同数据类型之间可以进行转换，需要注意数据丢失和精度问题运算符和表达式算术运算符关系运算符逻辑运算符位运算符Java支持常见的算术运算用于比较两个操作数之间的关用于连接多个条件，例如与、在位级别上操作数据，例如符，包括加、减、乘、除、取系，例如大于、小于、等于或、非与、或、异或模程序流程控制顺序结构程序按照代码顺序，逐行执行语句之间没有跳转关系，流程简单直观选择结构根据条件判断结果，选择执行不同的代码块，实现程序分支逻辑循环结构重复执行一段代码，直到满足特定条件为止，实现代码的重复执行数组

11.存储相同类型数据

22.索引访问数组是存储同一类型数据的连通过下标（索引）访问数组元续内存区域，可存储多个相同素，每个元素都有唯一索引类型数据

33.固定大小

44.常见操作数组在创建时大小固定，无法常见操作包括元素赋值、读在运行时动态改变大小取、遍历、排序和查找方法定义方法方法调用方法是Java程序中的代码块，通过方法名和参数调用方法调用于执行特定任务方法可以接用方法时，程序会执行方法代码受参数，并返回结果块方法重载方法重写同一个类中，方法名相同，但参子类可以覆盖父类中已定义的方数列表不同，就构成方法重载法，实现方法的具体实现允许程序员创建多个具有相同名称但行为不同的方法面向对象基础封装继承多态将数据和方法封装在一起，隐藏内部实现子类继承父类的属性和方法，减少代码重不同对象对同一消息做出不同的响应，提细节，提高代码可维护性复，提高代码复用率高程序灵活性和可扩展性类与对象类对象类是对象的模板它定义了对象的属性对象是类的实例它是根据类创建的具和方法体事物类是抽象的概念，是对象的蓝图对象是具体的实体，拥有自己的状态和行为继承

11.代码复用

22.代码扩展继承允许子类继承父类的属性子类可以重写父类的方法，扩和方法，减少代码重复展父类的功能

33.多态性

44.类层次结构继承是实现多态性的基础，允继承形成类层次结构，体现了许子类对象以父类类型引用代码的组织关系多态概念不同对象对同一消息做出不同的响应接口与实现接口定义方法，子类实现方法代码复用减少代码冗余，提高代码可维护性抽象类与接口抽象类声明抽象方法，无法实例化提供公共功能和接口，供子类实现接口定义方法签名，不包含方法实现用于规范类行为，提高代码可复用性多态抽象类和接口支持多态性，通过子类实现抽象方法或接口方法，实现不同行为异常处理异常概念异常分类12异常是程序运行时发生的错Java异常分为可检查异常和误，会中断程序的正常执行运行时异常，需要根据异常类型采取不同的处理措施异常处理机制自定义异常34使用try-catch块捕获异可以根据业务需求定义自己的常，并使用finally块进行资异常类，提高代码可读性和可源清理维护性流IO字节流字符流字节流以字节为单位读写数据适用于处理任何类型的数据，例字符流以字符为单位读写数据适用于处理文本数据，例如文字如图片、音频、视频等文件、网页等字节流适用于处理二进制数据，如图片、音频、视频等它可以字符流适用于处理文本数据，如文字文件、网页等它可以一次一次读取或写入一个字节，也可以一次读取或写入多个字节读取或写入一个字符，也可以一次读取或写入多个字符集合框架数据结构算法提供多种数据结构，例如列表、包含各种算法，用于对集合进行集合、映射等操作，例如排序、搜索和遍历接口和实现通用性定义了一系列接口和实现类，允集合框架中的接口和实现类都是许开发者选择最适合的集合类通用的，可以用于存储和操作各型种类型的数据泛型类型参数类型推断泛型方法泛型类泛型使用类型参数，可以定义编译器能够推断类型参数的类泛型方法允许在方法中使用类泛型类使用类型参数定义类，类型安全的集合和方法泛型型，简化了泛型代码的编写型参数泛型方法提高了代码使其能够处理多种类型的对代码可以与各种类型一起使类型推断减少了代码冗余，提的可重用性，使方法能够处理象泛型类增强了代码类型安用，而无需编写重复代码高了代码可读性各种类型的对象全性，防止了运行时类型错误线程基础

11.线程概述

22.线程创建线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位它允许一Java提供了Thread类来创建和管理线程可以使用继承个程序同时执行多个任务，并提高程序的效率Thread类或实现Runnable接口的方式创建线程

33.线程生命周期

44.线程同步线程具有不同的状态，包括新建、就绪、运行、阻塞和死当多个线程访问共享资源时，需要进行同步操作来避免数亡线程会在这些状态之间转换，以完成任务据竞争和冲突，确保数据一致性线程池线程池的优点线程池的实现线程池的应用线程池可以重复使用线程，减少创建和销Java提供`ThreadPoolExecutor`类来线程池可以用于处理大量异步任务毁线程的开销创建和管理线程池例如，在服务器中，可以使用线程池Web线程池可以控制并发线程的数量，避免资可以设置线程池的大小、核心线程数、最来处理多个用户的请求源耗尽大线程数等参数网络编程套接字编程HTTP协议TCP/IP模型Web服务使用套接字进行网络通协议是万维网的基础，了解模型的各个层基于或格式进行API HTTPTCP/IP XMLJSON信，建立连接、发送和接收数用于客户端和服务器之间通次，掌握网络编程基础数据交换，实现跨平台通信据信反射机制运行时获取信息动态调用方法反射机制允许在运行时获取类的可以动态地调用类的任何方法，信息，包括成员变量、方法和构即使在编译时不知道该方法是否造函数等存在创建对象实例应用场景反射机制允许在运行时创建类的常用於框架开发、插件系统、动实例，即使在编译时不知道类的态代理等，提升代码灵活性具体类型注解什么是注解注解的应用注解是中的一种元数据，用于提供注解广泛应用于开发中，例如JavaJava有关程序代码的额外信息标记方法的返回值类型

1.注解不直接影响程序的运行，但可以被标注代码中的错误或警告

2.编译器或运行时环境使用，例如生成生成配置文件或其他资源

3.文档、进行代码检查、动态生成代码设计模式模板模式工厂模式观察者模式单例模式定义一个算法的骨架，而将一定义一个创建对象的接口，让定义对象之间一对多依赖，当确保一个类只有一个实例，并些步骤延迟到子类中子类决定实例化哪个类一个对象状态改变时，所有依提供一个全局访问点赖它的对象都会收到通知单元测试代码质量保障测试驱动开发提高代码可维护性确保代码质量，发现潜在错误，提高先写测试代码，再编写代码实现测试清晰的测试用例可以帮助理解代码，软件可靠性用例提高代码可维护性调试技巧跟踪代码执行设置断点分析错误信息使用调试器逐步执行代码，观察变量值变在代码中设置断点，暂停程序执行，方便仔细阅读错误信息，根据错误类型和位化，定位错误位置检查变量值置，进行排查和修复开发工具使用

11.IDE

22.构建工具集成开发环境简化开和自动化项IDE MavenGradle发流程，提供代码编辑、调目构建，管理依赖关系，简化试、构建等功能项目管理

33.版本控制

44.测试框架跟踪代码变化，方便协作和进行单元Git JUnitTestNG开发，回滚代码，管理项目版测试，确保代码质量，提高代本码可靠性代码重构与重构工具代码重构重构工具改善代码结构和设计，不改变外部行为提高可读性、可维护性自动化代码重构操作，提高效率和准确性和可扩展性•IntelliJ IDEA•简化代码逻辑•Eclipse•消除重复代码•VS Code•改进命名规范综合实践项目项目立项1明确项目目标和需求，并制定详细的项目计划需求分析2根据项目需求进行细致的分析，设计合理的系统架构代码开发3基于Java编程基础，编写高效、可靠的代码测试与调试4进行单元测试、集成测试和系统测试，确保代码质量部署与维护5将项目部署到服务器，并进行持续的维护和优化通过综合实践项目，将所学知识应用到实际问题中，培养解决问题的能力，并提升代码编写水平。