Java 基础知识

一、Java 核心概念

  1. 跨平台原理
    Java 程序通过 JVM(Java 虚拟机)实现跨平台特性,编译后的.class字节码文件可在任何安装 JVM 的设备运行。
// 编译命令:javac Main.java → 生成 Main.class
// 执行命令:java Main
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello JVM!");
    }
}
  1. JDK 与 JRE 的区别
  • JDK:开发工具包(含 JRE + 编译器 javac)
  • JRE:运行环境(含 JVM + 核心类库)

二、开发环境配置

Windows 环境变量配置示例(PATH 添加 JDK/bin)
setx PATH "%PATH%;C:\Program Files\Java\jdk-21\bin"

!


三、基础语法精讲

  1. 数据类型与变量
// 基本数据类型
int age = 25;                    // 4 字节
double price = 9.99;             // 8 字节
char grade = 'A';                // 2 字节
boolean isJavaFun = true;        // 1 位

// 引用类型
String message = "Learn Java!";  // 不可变对象
  1. 流程控制
// 增强 for 循环
int[] numbers = {1,2,3,4,5};
for(int num : numbers) {
    System.out.print(num + " "); // 输出:1 2 3 4 5 
}

// Switch 表达式(Java 14+)
String day = "MON";
String type = switch(day) {
    case "MON","TUE" -> "工作日";
    default -> "周末";
};

四、面向对象编程

  1. 类与对象
// 继承与多态示例
class Animal {
    void sound() { System.out.println("动物叫声"); }
}
class Dog extends Animal {
    @Override
    void sound() { System.out.println("汪汪"); }
}
// 测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog();
        myDog.sound();  // 输出:汪汪
    }
}
  1. 三大特性对比
    | 特性 | 实现方式 | 代码示例 |
    |------------|------------------------------|---------------------------|
    | 封装 | private + getter/setter | student.setName("Tom") |
    | 继承 | extends 关键字 | class Sub extends Super |
    | 多态 | 方法重写 + 父类引用指向子类对象 | Animal a = new Dog() |

五、常用 API 实战

  1. String 操作
// 字符串不可变性验证
String s1 = "java";
String s2 = s1.concat("!");
System.out.println(s1);  // 输出:java(原值未变)
System.out.println(s2);  // 输出:java!

// StringBuilder 高效操作
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello").append(" World");
System.out.println(sb.reverse()); // 输出:dlroW olleH
  1. 时间处理(Java 8+)
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm");
System.out.println(now.format(formatter)); // 2025-02-20 17:34

// 计算日期间隔
LocalDate start = LocalDate.of(2025,1,1);
long days = ChronoUnit.DAYS.between(start, LocalDate.now());

六、异常处理机制

try {
    int[] arr = new int[5];
    arr[10] = 50; // 抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
    System.err.println("错误:数组越界");
    e.printStackTrace();
} finally {
    System.out.println("资源清理完成");
}

七、集合框架详解

// ArrayList 与 HashMap 联用
List<Map<String, Object>> students = new ArrayList<>();
Map<String, Object> stu1 = new HashMap<>();
stu1.put("name", "张三");
stu1.put("age", 20);
students.add(stu1);

// 遍历示例
students.forEach(student -> 
    System.out.println(student.get("name") + ":" + student.get("age"))
);

八、I/O 流操作

// 文件复制(try-with-resources)
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("source.txt");
     FileOutputStream fos = new FileOutputStream("dest.txt")) {
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int length;
    while ((length = fis.read(buffer)) != -1) {
        fos.write(buffer, 0, length);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

九、多线程编程

// 实现 Runnable 接口
class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行中");
    }
}

// 创建线程池
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(3);
pool.execute(new MyRunnable());
pool.shutdown();
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