JAVA主流技术入门：从基础知识到实战应用

Java是一种广泛用于构建跨平台应用程序的面向对象编程语言。它由James Gosling于1990年代初在Sun Microsystems（现属于Oracle）开发。Java因其简洁性、健壮性、安全性以及在各种平台上的可移植性而广受欢迎。本节将介绍Java的基本知识，包括开发环境搭建、基础语法、数据类型和控制流程。

Java开发环境搭建

使用集成开发环境（IDE）可以提高编程效率。目前推荐的IDE包括：

• Eclipse
• IntelliJ IDEA
• MyEclipse

这里以Eclipse为例进行说明，安装过程通常包括下载软件、解压并运行Eclipse.exe。

Java基本语法与数据类型

变量与类型

在Java中，变量用于存储数据。基本数据类型包括整型（int, byte, short, long）、浮点型（float, double）、字符型（char）、布尔型（boolean）等。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 25;
        float salary = 4500.50f;
        char grade = 'A';
        boolean isStudent = true;

        System.out.println("年龄: " + age);
        System.out.println("薪水: " + salary);
        System.out.println("等级: " + grade);
        System.out.println("是否学生: " + isStudent);
    }
}

控制流程语句

Java提供了丰富的控制流程语句，如if、else、for、while、switch等。

public class ControlFlow {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        if (num > 0) {
            System.out.println("数字是正数");
        } else if (num == 0) {
            System.out.println("数字是零");
        } else {
            System.out.println("数字是负数");
        }

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println("计数器: " + i);
        }
    }
}

面向对象编程

对象与类

在面向对象编程中，类定义了对象的属性和行为。对象是类的实例。

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void display() {
        System.out.println("姓名: " + name);
        System.out.println("年龄: " + age);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person("张三", 20);
        person.display();
    }
}

封装、继承与多态

• 封装：将数据和操作封装在类中，通过访问控制（如私有、公共）来控制外部对数据的访问。
• 继承：允许类继承其他类的属性和方法，实现代码重用。
• 多态：允许子类对象被当作父类对象使用，通过方法重写实现。

public class Vehicle {
    public void move() {
        System.out.println("车辆移动");
    }
}

public class Car extends Vehicle {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("汽车移动");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Vehicle vehicle = new Car();
        vehicle.move();
    }
}

集合框架

集合类库

Java的集合框架包括List、Set、Map及其接口和实现类。以下是一个使用List的示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class CollectionExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>();
        fruits.add("苹果");
        fruits.add("香蕉");
        fruits.add("橙子");

        for (String fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }
    }
}

并发集合与线程安全

Java提供了Concurrent包中的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等，用于并发环境。以下是一个并发安全的示例：

import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;

public class ConcurrentExample {
    public static void main(String[] args) {
        CopyOnWriteArrayList<Integer> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(i);
            }).start();
        }

        list.stream().forEach(System.out::println);
    }
}

异常处理

Java的异常处理机制通过try、catch和finally块实现。

public class ExceptionHandling {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int x = 10 / 0;
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("除数不能为零");
        } finally {
            System.out.println("执行完毕，无论是否出现异常");
        }
    }
}

在完成基础知识学习后，将进行更多实战应用的探索。例如，构建一个简单的控制台应用，实现用户输入和处理；构建一个小型Web服务，使用Java的HttpServer或Servlet；以及实践构建一个简单的图形界面应用，使用JavaFX或Swing等库。这些实践将帮助你巩固所学理论，并提升实际开发能力。