《JAVA编程思想》课件

《编程思想》JAVA本课程将深入探讨Java编程语言的核心概念和最佳实践内容涵盖基础语法、面向对象编程、泛型、异常处理等第章简介1Java本章将带您深入了解Java编程语言的起源、发展和核心概念通过本章的学习，您将对Java编程语言有一个基本的认识，并为后续章节的学习打下坚实的基础什么是Java面向对象编程语言Java是一种面向对象的编程语言，它使用类和对象来组织代码，可以有效地解决大型复杂软件项目的开发问题跨平台性Java代码可以被编译成字节码，可以在任何支持Java虚拟机JVM的平台上运行，实现了跨平台的特性广泛应用Java广泛应用于桌面应用、Web开发、移动应用开发、大数据分析等领域，是目前最流行的编程语言之一的发展历程Java

11.诞生

22.更名为JavaJava诞生于1991年，最初被1995年，Oak更名为Java，并称为Oak，由Sun首次发布了Java

1.0版本Microsystems的JamesGosling领导的团队开发

33.发展与演变

44.被Oracle收购Java经历了多个版本，包括2010年，甲骨文公司收购了Java

2、Java

5、Java8等，Sun Microsystems，成为不断添加新的特性和功能，成Java的拥有者为主流编程语言的特点Java平台无关性面向对象安全性和可靠性丰富的类库Java代码编译成字节码，可以Java是一种纯面向对象的语言Java具有完善的安全机制，可Java拥有庞大的标准类库，提在任何安装了Java虚拟机的平，支持封装、继承和多态等面有效防止病毒和恶意代码的入供各种功能模块，方便开发者台上运行向对象编程特性侵快速开发应用程序第章基础语法2JavaJava基础语法是理解Java代码的基础这章将介绍基本数据类型、运算符、控制流语句等核心概念掌握这些基础知识是编写Java程序的第一步数据类型基本数据类型引用数据类型Java中的基本数据类型是内置的数据类型，它们直接存储在内存引用数据类型存储对象的内存地址它们是可变的，这意味着它们中例如，int、double、boolean等它们是不可变的，意味着一的值可以在程序执行期间改变例如，String、Array、Class等都旦创建，它们的数值就不能再被改变是引用数据类型运算符算术运算符关系运算符用于执行数学运算，包括加法、用于比较两个操作数的值，例如减法、乘法、除法、取模等大于、小于、等于、不等于等逻辑运算符位运算符用于组合多个条件表达式，例如“用于操作操作数的二进制位，例与”，“或”，“非”等如按位与、按位或、按位异或等控制流语句

11.条件语句

22.循环语句if-else语句根据条件执行不同的代码块，实现分支逻辑for循环和while循环用于重复执行代码块，直到满足特定条件为止

33.跳转语句

44.switch语句break语句用于跳出循环或switch语句，continue语句用于switch语句根据表达式的值执行匹配的代码块，简化条件跳过当前循环迭代判断第章面向对象编程3面向对象编程OOP是一种强大的编程范式，它将程序视为相互作用的对象集合OOP的核心概念包括类、对象、封装、继承和多态这些概念使代码更易于理解、维护和扩展类和对象类对象类是对象的模板，它定义了对象的行对象是类的实例，它拥有类定义的属为和属性性和行为，并可以进行操作继承和多态继承多态子类继承父类的属性和方法，实现代码复用同一方法在不同子类中表现出不同的行为接口抽象类定义方法的集合，实现类必须实现接口中的方法抽象类不能实例化，可以定义抽象方法，子类必须实现接口和抽象类接口抽象类接口和抽象类的关系定义方法签名，不提供方法实现定义抽象方法，可以提供部分方法实现接口和抽象类都是面向对象编程的重要概念实现接口的类必须实现所有接口方法抽象类不能被实例化，只能通过子类实现它们共同促进代码复用和扩展性第章常用类库4JavaJava语言拥有丰富的类库，涵盖了各种常见的编程任务这些类库提供了一系列预先构建的类和方法，帮助开发者更高效地进行编程字符串处理String类StringBuilder和StringBuffer类String类是Java中用于表示字符串的类，提供了许多方法用于操StringBuilder和StringBuffer类是可变的字符串类，允许在创建对作字符串，例如查找、替换、切割、比较等象后修改其内容String类是不可变的，这意味着一旦创建了String对象，就不能StringBuilder类适用于单线程环境，而StringBuffer类适用于多线修改其内容程环境集合框架数据结构算法集合框架提供了各种数据结构，它包含用于对数据进行排序、搜例如列表、集合、映射等索、插入、删除等操作的算法迭代器泛型迭代器允许您遍历集合中的元素泛型提供类型安全性和代码重用，而无需了解集合的底层实现性，允许您编写可以处理任何类型的集合的代码常用类库输入输出流Java字节流字符流字节流用于处理二进制数据，例如图片、音频和视频文件字节流以字节为单字符流用于处理文本数据，例如字符串和文本文件字符流以字符为单位读取位读取和写入数据和写入数据第章异常处理5异常是程序运行过程中出现的错误或异常情况Java提供了异常处理机制，帮助程序员捕获和处理异常，确保程序的稳定性异常的概念程序执行中的错误程序意外中断程序执行中的错误异常是程序执行过程中遇到的错误或异常异常会导致程序无法正常执行，并可能导异常通常由程序员的错误、用户输入错误事件致程序崩溃或意外停止或系统资源不足等原因引起异常的分类

11.检查型异常

22.运行时异常编译器要求必须处理的异常，程序运行时发生的异常，例如例如IOException和NullPointerException和ClassNotFoundException ArithmeticException，可以不处理

33.错误由虚拟机抛出的严重错误，例如OutOfMemoryError和StackOverflowError，通常无法处理异常的处理try-catch块使用try-catch块捕获异常并处理try块包含可能抛出异常的代码catch块处理特定类型的异常finally块finally块在try或catch块执行后始终执行，用于释放资源或执行清理操作throws关键字方法可以使用throws关键字声明它可能抛出异常，以便调用者可以处理第章多线程编程6多线程编程是Java编程中非常重要的一个部分通过使用多线程，可以提高程序的效率，让程序能够同时执行多个任务多线程可以提高程序的响应速度，让用户在等待某个任务完成的同时，可以继续进行其他的操作例如，在一个应用程序中，可以同时进行文件读取和用户界面更新两个任务线程的基本概念多任务处理共享资源并发执行线程允许程序同时执行多个任务CPU在同一进程中的多个线程共享相同的内存空线程可以独立执行，不受其他线程的影响不同线程之间快速切换，营造出同时执行间，包括代码、数据和堆这使得线程之，可以提高程序的效率和响应速度多个任务的错觉间可以方便地通信和共享数据线程的创建和启动

11.继承Thread类

22.实现Runnable接口创建一个新的类继承Thread类创建一个类实现Runnable接口，重写run方法，该方法包含，实现run方法，并创建线程要执行的代码Thread对象，将Runnable对象作为参数传入

33.使用Thread类的静态方法使用Thread类的静态方法，例如start方法，启动线程线程的同步和通信线程同步线程通信多个线程访问共享资源时，需要确保线程之间需要相互协作完成任务，需数据的一致性，避免出现竞态条件要使用一些机制进行通信，例如等待、通知、消息传递同步机制通信机制常见的同步机制包括互斥锁、信号量常见的通信机制包括管道、消息队列、条件变量等、共享内存等第章中的设计模式7Java设计模式是可复用的、经过验证的解决方案，用于解决软件开发中的常见问题Java开发人员可以使用设计模式来构建更可维护、可扩展和可重用代码单例模式定义实现单例模式是一种常用的设计模式使用私有构造函数和一个静态方，它确保一个类只有一个实例，法来创建和获取唯一实例并提供一个全局访问点优点应用控制资源访问，避免创建多个实日志记录、配置管理、数据库连例，节省内存接池等工厂模式定义优势工厂模式是一种创建型设计模式，它提工厂模式提高了代码的灵活性和可维护供了一种创建对象的最佳实践它定义性它简化了创建对象的流程，将创建了创建对象的接口，但将具体创建对象对象的责任委托给工厂类的逻辑延迟到子类观察者模式应用场景

1.事件驱动系统

2.发布-订阅系统

3.GUI框架定义观察者模式是一种行为设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听一个主题对象当主题对象的状态发生变化时，所有观察者对象都会收到通知并自动更新第章网络编程8JavaJava提供了丰富的网络编程API，使开发人员能够轻松构建网络应用程序通过Java网络编程，您可以创建各种应用程序，例如网络聊天应用程序、文件传输应用程序、网络游戏等等编程Socket网络通信基础套接字模型TCP/IP协议Socket编程是Java中实现网络通信Socket抽象为网络通信的端点，通过Socket编程基于TCP/IP协议，提供的核心技术，允许应用程序通过网络套接字建立连接，实现数据传输可靠的、面向连接的数据传输服务进行数据交换协议HTTPHTTP协议结构HTTP请求方法HTTP状态码HTTP报文格式HTTP协议使用请求-响应模型常见的HTTP请求方法包括GET HTTP状态码用于指示服务器HTTP报文包含请求报文和响，客户端发送请求，服务器响、POST、PUT、DELETE等处理请求的结果，例如200表应报文，包含报文头和报文体应请求示成功，404表示未找到资源第章企业级开发9JavaJava企业级开发是指使用Java技术构建企业级应用系统这些系统通常具有复杂的功能、高性能、高可靠性和可扩展性等特点框架Spring轻量级框架依赖注入Spring框架旨在简化Java应用程序开发，提供一个全面的解决方Spring使用依赖注入来管理对象之间的关系，减少代码耦合案面向切面编程事务管理Spring支持面向切面编程（AOP），帮助将横切关注点从业务逻Spring提供一个统一的事务管理机制，简化数据访问和一致性控辑中分离制框架Hibernate对象关系映射（ORM）数据库交互Hibernate是一个开源的ORM框架，它将面向Hibernate提供了一套简洁的API，让开发者对象的Java类映射到关系型数据库，简化了可以方便地操作数据库，无需编写复杂的SQL数据持久化操作语句事务管理缓存机制Hibernate提供了完善的事务管理机制，确保Hibernate实现了二级缓存机制，可以有效提数据库操作的一致性和完整性，避免数据丢失升数据库查询效率，减少数据库访问次数。