《Java語法基礎》課件

Java語法基礎本課程將介紹Java編程語言的基礎語法知識，幫助您理解Java代碼的結構和運行機制。WDJava簡介Java是一種面向對象的編程語言，由SunMicrosystems公司于1995年推出。Java是一種高級編程語言，它支持多種功能，包括跨平臺兼容性、安全性、可擴展性和面向對象編程等。Java廣泛應用于各種領域，包括桌面應用程序、移動應用程序、Web開發(fā)、企業(yè)級應用程序和數(shù)據(jù)科學等。Java發(fā)展歷程起源Java誕生于1991年，最初名為Oak，由SunMicrosystems公司開發(fā)。最初旨在嵌入到家用電器和消費電子設備中。首次發(fā)布1995年，Java1.0發(fā)布，迅速成為網(wǎng)絡編程的首選語言。Java2的出現(xiàn)1998年，Java2發(fā)布，帶來了Swing圖形界面庫和集合框架等重要功能。開源和發(fā)展2006年，SunMicrosystems將Java開源，并持續(xù)進行版本更新和改進。Java的特點11.面向對象Java是一種面向對象的編程語言，使用類和對象來組織代碼。22.平臺無關性Java程序可以在不同的操作系統(tǒng)上運行，無需重新編譯。33.安全性Java擁有強大的安全機制，可以防止惡意代碼的運行。44.強大的庫Java提供了豐富的庫，方便開發(fā)人員進行各種操作。Java的主要應用領域Web應用開發(fā)Java廣泛用于開發(fā)各種Web應用程序，包括電子商務網(wǎng)站、社交媒體平臺和企業(yè)內部應用程序。移動應用開發(fā)Android操作系統(tǒng)是基于Java的，因此Java是開發(fā)Android應用程序的標準語言。桌面應用程序開發(fā)Java也用于開發(fā)桌面應用程序，例如文字處理軟件、圖像編輯器和數(shù)據(jù)庫管理工具。企業(yè)應用開發(fā)Java在企業(yè)應用程序開發(fā)中扮演著重要角色，用于構建大型、復雜的系統(tǒng)，例如銀行系統(tǒng)、航空預訂系統(tǒng)和供應鏈管理系統(tǒng)。環(huán)境搭建和HelloWorld程序1運行Java程序需要安裝JavaDevelopmentKit(JDK)2配置環(huán)境變量設置PATH和JAVA_HOME3編寫代碼使用文本編輯器或IDE4編譯將Java代碼編譯成字節(jié)碼5運行執(zhí)行編譯后的字節(jié)碼在開始學習Java之前，我們需要搭建好開發(fā)環(huán)境。首先要下載并安裝JDK，并配置環(huán)境變量，以便在命令行中使用Java命令。然后，可以使用文本編輯器或IDE編寫Java代碼，并使用javac命令進行編譯。最后，使用java命令運行編譯后的字節(jié)碼。通過這些步驟，我們就可以成功運行第一個Java程序。Java基本數(shù)據(jù)類型數(shù)值類型byte:1字節(jié)short:2字節(jié)int:4字節(jié)long:8字節(jié)float:4字節(jié)double:8字節(jié)字符類型char:2字節(jié)，用于存儲單個字符。布爾類型boolean:1位，用于存儲布爾值（true或false）。變量和常量變量在程序中，變量用于存儲可變的數(shù)據(jù)。變量具有數(shù)據(jù)類型和名稱，例如，定義一個名為age的整型變量，用于存儲人的年齡。常量常量表示在程序運行期間值不變的量。常量用關鍵字final修飾，例如，定義一個名為PI的常量，其值為3.14159。運算符算術運算符用于執(zhí)行基本數(shù)學運算，例如加法、減法、乘法、除法和取余運算。關系運算符用于比較兩個操作數(shù)的值，例如大于、小于、等于、不等于、大于等于和小于等于。邏輯運算符用于組合多個條件，例如“與”、“或”、“非”。位運算符用于對操作數(shù)的二進制位進行操作，例如“按位與”、“按位或”、“按位異或”等。流程控制語句-if-else1條件判斷程序根據(jù)條件選擇執(zhí)行不同的代碼塊。2邏輯運算使用關系運算符比較表達式。3分支執(zhí)行根據(jù)條件判斷結果，執(zhí)行if或else語句塊。if-else語句是程序執(zhí)行邏輯分支的一種重要機制，它允許根據(jù)條件判斷結果選擇執(zhí)行不同的代碼塊，從而實現(xiàn)靈活的程序控制。流程控制語句-switch-case1switch語句switch語句用于根據(jù)表達式的值執(zhí)行不同的代碼塊。2case語句case語句用于指定要比較的值，如果表達式與case語句的值匹配，則執(zhí)行相應的代碼塊。3default語句default語句用于當表達式與任何case語句的值都不匹配時，執(zhí)行的代碼塊。循環(huán)語句-forfor循環(huán)是一種常見的循環(huán)語句，用于重復執(zhí)行一段代碼塊。1初始化循環(huán)變量初始化2條件判斷循環(huán)條件判斷3循環(huán)體循環(huán)體執(zhí)行代碼4遞增/遞減循環(huán)變量更新在每一次循環(huán)中，程序都會執(zhí)行循環(huán)體中的代碼，然后更新循環(huán)變量，直到條件判斷不成立才退出循環(huán)。循環(huán)語句-while/do-whilewhile循環(huán)和do-while循環(huán)都是Java中常用的循環(huán)語句，用于重復執(zhí)行一段代碼。while循環(huán)先判斷條件，再執(zhí)行循環(huán)體；do-while循環(huán)先執(zhí)行一次循環(huán)體，再判斷條件。1do-while循環(huán)先執(zhí)行，再判斷2while循環(huán)先判斷，再執(zhí)行3循環(huán)語句重復執(zhí)行代碼塊數(shù)組定義數(shù)組使用數(shù)據(jù)類型聲明數(shù)組，并用方括號指定數(shù)組長度。初始化數(shù)組在定義數(shù)組的同時進行初始化，用花括號包含元素列表。訪問元素通過索引訪問數(shù)組元素，索引從0開始。遍歷數(shù)組使用循環(huán)結構依次訪問每個數(shù)組元素。面向對象-類和對象11.類類是對象的模板，描述了對象的屬性和方法。類是抽象的，而對象是具體的。22.對象對象是類的實例，擁有類的屬性和方法。對象是程序中實際運行的實體。33.屬性屬性是對象的狀態(tài)，用變量來表示。屬性的值可以改變，反映對象的特征。44.方法方法是對象的行為，用函數(shù)來實現(xiàn)。方法可以操作對象屬性，完成特定任務。面向對象-封裝隱藏內部實現(xiàn)封裝將數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法捆綁在一起，防止外部直接訪問數(shù)據(jù)。安全性增強通過控制訪問權限，封裝可以保護數(shù)據(jù)不被惡意修改或破壞。代碼維護性封裝使代碼更易于理解和維護，因為修改內部實現(xiàn)不會影響外部代碼。面向對象-繼承繼承的意義繼承是面向對象編程中重要的概念，它允許創(chuàng)建一個新的類（子類）并繼承另一個已有類（父類）的屬性和方法。子類擴展父類子類可以添加新的屬性和方法，或者重寫父類的方法，實現(xiàn)更具體的邏輯。繼承關系的層次結構繼承關系形成了層次結構，可以方便地組織代碼，提高代碼復用性和可維護性。面向對象-多態(tài)多態(tài)的概念多態(tài)指的是同一操作作用于不同的對象，可以產(chǎn)生不同的結果。例如，同一個方法`print()`，在不同的類中可以實現(xiàn)不同的打印邏輯。多態(tài)的優(yōu)勢多態(tài)提高了代碼的可擴展性和可維護性。通過多態(tài)，我們可以用統(tǒng)一的方式處理不同類型的對象，簡化代碼結構。方法重載和方法重寫方法重載在同一個類中，方法名相同，參數(shù)列表不同（參數(shù)類型不同、參數(shù)個數(shù)不同或參數(shù)順序不同）。方法重載與返回值類型無關。方法重寫子類繼承父類后，可以重寫父類的方法，方法名、參數(shù)列表和返回值類型都必須相同。方法重寫用于實現(xiàn)多態(tài)性，根據(jù)對象類型調用不同的方法。異常處理1異常的定義異常是指程序運行時發(fā)生的錯誤事件，例如除以零、數(shù)組越界等。2異常的處理使用try-catch語句捕獲異常并進行處理，避免程序崩潰。3異常的分類常見的異常類型包括運行時異常和編譯時異常。4異常的傳播未被捕獲的異常會向上層方法傳播，直到被捕獲或導致程序終止。常用類-String類字符串概述String類是Java中用于表示字符串的類，是不可變對象。這意味著字符串一旦創(chuàng)建就不能修改。常用方法length()charAt()indexOf()substring()toUpperCase()toLowerCase()trim()replace()split()格式化字符串使用String.format()方法可以格式化字符串，例如添加空格、對齊文本、設置精度等。比較字符串使用equals()方法比較字符串內容，使用compareTo()方法比較字符串的字典順序。常用類-Math類基本數(shù)學運算提供常用的數(shù)學運算方法，如加減乘除、取余、絕對值等。三角函數(shù)包含sin、cos、tan、asin、acos、atan等三角函數(shù)方法，用于計算角度和弧度之間的轉換。指數(shù)和對數(shù)提供計算冪運算、平方根、對數(shù)等方法，用于解決一些復雜的數(shù)學問題。隨機數(shù)生成提供生成隨機數(shù)的方法，如生成指定范圍內的隨機整數(shù)或隨機浮點數(shù)。集合框架-List有序集合List接口定義了元素存儲順序，支持根據(jù)索引訪問元素。允許重復List中可以包含重復的元素，每個元素都擁有唯一的索引。常見實現(xiàn)類ArrayList：動態(tài)數(shù)組，適合隨機訪問元素LinkedList：雙向鏈表，適合插入和刪除操作Vector：線程安全，但性能較低集合框架-Set11.無序集合Set中元素無順序，不保證插入順序。22.元素唯一Set中不允許重復元素，每個元素只出現(xiàn)一次。33.常用實現(xiàn)常用的Set實現(xiàn)類包括HashSet、LinkedHashSet和TreeSet。44.應用場景Set適用于需要存儲唯一元素，且不關心元素順序的場景。集合框架-Map鍵值對存儲Map接口用于存儲鍵值對。鍵不能重復，值可以重復。Map允許根據(jù)鍵快速訪問值。常用實現(xiàn)類HashMap：基于哈希表實現(xiàn)，無序。TreeMap：基于紅黑樹實現(xiàn)，有序。LinkedHashMap：基于哈希表實現(xiàn)，有序，維護插入順序。輸入輸出輸入Java程序通過輸入流從外部獲取數(shù)據(jù)，如鍵盤、文件或網(wǎng)絡?？梢允褂肧canner類從標準輸入流System.in讀取用戶輸入。輸出程序通過輸出流將結果發(fā)送到外部設備，如控制臺、文件或網(wǎng)絡。使用System.out對象的println()方法將數(shù)據(jù)輸出到控制臺。文件操作Java提供了File類和IO流類來進行文件操作?？梢允褂肍ileInputStream和FileOutputStream類讀寫文件內容。線程基礎線程概念線程是程序執(zhí)行的基本單位，它可以獨立運行，并共享進程中的資源。線程創(chuàng)建Java中可以使用Thread類創(chuàng)建線程，并通過start()方法啟動線程。線程狀態(tài)線程可以處于多種狀態(tài)，例如新建、就緒、運行、阻塞和死亡。線程同步線程同步機制可以確保多個線程訪問共享資源時的安全性和一致性。文件讀寫1文件讀寫概述文件讀寫是Java程序與外部文件進行交互的關鍵操作。Java提供了專門的類和方法，方便開發(fā)者讀取文件內容和寫入數(shù)據(jù)到文件。2輸入輸出流Java使用流的概念進行文件讀寫，流代表數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)目標，可以通過流對象進行讀寫操作。3常用類常用的文件讀寫類包括FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter等，每個類都針對不同的文件操作需求提供相應的接口。JDBC數(shù)據(jù)庫編程JDBC簡介JDBC是Java數(shù)據(jù)庫連接，它提供了一個通用的接口，讓Java應用程序可以與各種數(shù)據(jù)庫進行交互。JDBC驅動程序JDBC驅動程序充當Java應用程序和數(shù)據(jù)庫之間的橋梁，負責將Java代碼翻譯成數(shù)據(jù)庫可以理解的指令。連接數(shù)據(jù)庫JDBCAPI允許您連接到不同的數(shù)據(jù)庫，例如MySQL、Oracle、PostgreSQL等，并執(zhí)行查詢和更新操作。執(zhí)行SQL語句您可以使用PreparedStatement對象創(chuàng)建和執(zhí)行SQL語句，并通過ResultSet對象獲取查詢結果。事務處理JD