Java编程学习笔记

1. Java 简介

• Java 是什么：Java 是一种面向对象的编程语言，具有跨平台、高性能、安全性高等特点。

• Java 的特点：

  • 跨平台（Write Once, Run Anywhere）。

  • 自动内存管理（垃圾回收机制）。

  • 丰富的类库和框架支持。

• Java 的应用领域：

  • 后端开发（Spring、Spring Boot）。

  • 移动开发（Android）。

  • 大数据（Hadoop、Spark）。

  • 桌面应用（JavaFX）。

2. Java 开发环境

• JDK（Java Development Kit）：Java 开发工具包，包含编译器（javac）、运行时环境（JRE）等。

• JRE（Java Runtime Environment）：Java 运行时环境，用于运行 Java 程序。

• IDE（集成开发环境）：

  • IntelliJ IDEA

  • Eclipse

  • NetBeans

3. Java 基础语法

（1）数据类型

• 基本数据类型：

  • 整数：byte、short、int、long

  • 浮点数：float、double

  • 字符：char

  • 布尔：boolean

• 引用数据类型：

  • 类、接口、数组、字符串（String）

（2）变量与常量

• 变量：

  java

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  int age = 25;
  String name = "Alice";

• 常量（使用 final 关键字）：

  java

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  final double PI = 3.14159;

（3）运算符

• 算术运算符：+、-、*、/、%

• 关系运算符：==、!=、>、<、>=、<=

• 逻辑运算符：&&、||、!

• 赋值运算符：=、+=、-=

（4）控制语句

• 条件语句：

  java

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  if (condition) {
      // 代码块
  } else if (condition) {
      // 代码块
  } else {
      // 代码块
  }

• 循环语句：

  java

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  for (int i = 0; i < 10; i++) {
      // 代码块
  }
  
  while (condition) {
      // 代码块
  }
  
  do {
      // 代码块
  } while (condition);

• switch 语句：

  java

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  switch (variable) {
      case value1:
          // 代码块
          break;
      case value2:
          // 代码块
          break;
      default:
          // 代码块
  }

4. 面向对象编程（OOP）

（1）类与对象

• 类：定义对象的模板。

  java

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  class Dog {
      String name;
      int age;
  
      void bark() {
          System.out.println("Woof!");
      }
  }

• 对象：类的实例。

  java

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  Dog myDog = new Dog();
  myDog.name = "Buddy";
  myDog.age = 3;
  myDog.bark();

（2）构造方法

• 用于初始化对象。

  java

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  class Dog {
      String name;
      int age;
  
      Dog(String name, int age) {
          this.name = name;
          this.age = age;
      }
  }

（3）继承

• 子类继承父类的属性和方法。

  java

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  class Animal {
      void eat() {
          System.out.println("Eating...");
      }
  }
  
  class Dog extends Animal {
      void bark() {
          System.out.println("Woof!");
      }
  }

（4）多态

• 同一个方法在不同对象中有不同的实现。

  java

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  Animal myDog = new Dog();
  myDog.eat(); // 调用 Dog 类的 eat 方法

（5）封装

• 使用访问修饰符（private、protected、public）控制属性和方法的访问权限。

  java

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  class Dog {
      private String name;
  
      public String getName() {
          return name;
      }
  
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
  }

（6）抽象类与接口

• 抽象类：

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  abstract class Animal {
      abstract void makeSound();
  }

• 接口：

  java

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  interface Animal {
      void makeSound();
  }

5. 异常处理

• try-catch-finally：

  java

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  try {
      // 可能抛出异常的代码
  } catch (Exception e) {
      // 异常处理
  } finally {
      // 无论是否发生异常都会执行的代码
  }

• 自定义异常：

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  class MyException extends Exception {
      MyException(String message) {
          super(message);
      }
  }

6. 集合框架

• 常用集合类：

  • ArrayList：动态数组。

  • LinkedList：链表。

  • HashMap：键值对集合。

  • HashSet：无序且不重复的集合。

• 示例：

  java

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  List<String> list = new ArrayList<>();
  list.add("Java");
  list.add("Python");
  
  Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
  map.put("Alice", 25);
  map.put("Bob", 30);

7. 输入输出（I/O）

• 文件读写：

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  try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
      String line;
      while ((line = br.readLine()) != null) {
          System.out.println(line);
      }
  } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
  }

8. 多线程

• 创建线程：

  java

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  class MyThread extends Thread {
      public void run() {
          System.out.println("Thread is running");
      }
  }
  
  MyThread t = new MyThread();
  t.start();

• 实现 Runnable 接口：

  java

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  class MyRunnable implements Runnable {
      public void run() {
          System.out.println("Thread is running");
      }
  }
  
  Thread t = new Thread(new MyRunnable());
  t.start();

9. 常用工具类

• String：字符串操作。

• Math：数学运算。

• Arrays：数组操作。

• Collections：集合操作。

10. 学习资源

• 书籍：

  • 《Java 核心技术》

  • 《Effective Java》

• 网站：

  • Oracle 官方文档

  • 菜鸟教程

• 实践：

  • LeetCode

  • GitHub 开源项目