2024年度Java系列基础教程
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Java不断发展和完善，至今已经发布了多个版本，包 括Java SE、Java EE和Java ME等。
2024/3/23
1991年，Sun Microsystems的James Gosling等人开始开发Oak语言，这是Java的前 身。
随着互联网的发展，Java逐渐在Web开发领域占 据重要地位，成为企业级应用的首选语言。
单步执行与步入/步出
调试工具支持单步执行代码，以及步 入（step into）和步出（step out） 方法调用，方便开发者跟踪程序的执 行流程。
2024/3/23
设置断点
在调试工具中，可以设置断点来暂停 程序的执行，并查看程序的状态和变 量值。
查看变量值与表达式求值
在调试过程中，可以查看变量的值和 表达式的求值结果，帮助开发者理解 程序的运行状态。
基本数据类型。
2024/3/23
21
05
Java异常处理与调试
Chapter
2024/3/23
22
异常的概念与分类
异常的概念
异常是程序在运行时出现的非正常情况，如除数为零、数组越界等。Java通过异常处理机制来处理程 序中的这些特殊情况。
异常的分类
Java中的异常可分为两大类，即检查型异常（Checked Exceptions）和非检查型异常（Unchecked Exceptions）。检查型异常在编译时必须处理，而非检查型异常则是由程序运行时抛出。
Java并发编程类库
位于`java.util.concurrent`包下，提供了一套丰富 的并发编程工具类，如线程池、并发集合、原子 类等。
Java GUI编程类库
如Swing和AWT（Abstract Window Toolkit） ，用于构建图形用户界面。
18
Java API的使用
API文档查阅
循环语句
Java中的循环语句包括for循环、while循环和do-while循 环。这些循环语句用于重复执行一段代码，直到满足特定 条件为止。
跳转语句
Java中的跳转语句包括break和continue。break用于跳 出当前循环或switch语句；continue用于跳过本次循环的 剩余部分，进入下一次循环。
运算符优先级
3
Java中的运算符有不同的优先级，优先级高的运 算符会先进行计算。可以使用括号来改变运算顺 序。
2024/3/23
9
控制语句
2024/3/23
条件语句
Java中的条件语句包括if语句和switch语句。if语句用于根 据条件执行不同的代码块；switch语句用于根据表达式的 值执行不同的代码块。
Java在大数据处理领 域也有广泛应用，如 Hadoop、Spark等 大数据处理框架。
2024/3/23
6
02
Java基础语法
Chapter
2024/3/23
7
变量与数据类型
变量定义
在Java中，变量必须先声明后使 用，声明时需要指定变量类型。
数据类型
Java中的数据类型分为基本数据 类型和引用数据类型。基本数据 类型包括整型、浮点型、字符型 和布尔型；引用数据类型包括类
2024/3/23
VS
线程的状态转换
Java线程的状态转换主要发生在就绪、运 行和阻塞三个状态之间。例如，当线程调 用sleep()方法或者等待I/O操作时，会进 入阻塞状态；当阻塞状态结束或者等待的 条件满足时，线程会重新进入就绪状态； 当线程获取CPU执行权后，由就绪状态进 入运行状态。
5
Java语言的应用领域
01
Web开发
Java在Web开发领域 具有广泛应用，如 Servlet、JSP和 Spring等框架。
02
企业级应用
Java EE提供了丰富的 企业级应用解决方案 ，如EJB、JMS和JPA 等。
03
移动开发
Java ME专为移动设 备和嵌入式系统开发 而设计。
04
大数据处理
4
Java语言的特点与优势
Java是一种纯面向对象的编程语 言，支持类和对象的概念。
Java内置对多线程的支持，可以 方便地实现并发编程。
跨平台性 面向对象 安全性 多线程
2024/3/23
Java采用“编译一次，到处运行 ”的方式，具有良好的跨平台性 。
Java提供了垃圾回收机制、异常 处理和安全管理器等，确保程序 的稳定性和安全性。
Java系列基础教程
2024/3/23
1
目录
2024/3/23
• Java语言概述 • Java基础语法 • Java面向对象编程 • Java常用类库与API • Java异常处理与调试 • Java多线程编程
2
01
Java语言概述
Chapter
2024/3/23
3
Java语言的历史与发展
1995年，Sun Microsystems正式推出Java语 言，并发布了JDK 1.0。
法的声明，不包含方法的实现。
02
抽象类的定义
抽象类是一种特殊的类，不能被实例化。抽象类中可以包含抽象方法和
非抽象方法。抽象方法没有方法体，需要由子类实现。
2024/3/23
03
接口与抽象类的区别
接口只能包含方法的声明，不能包含方法的实现；抽象类可以包含抽象
方法和非抽象方法。一个类可以实现多个接口，但只能继承一个抽象类
通过在线或离线API文档，了解 Java类库提供的接口、方法及其 使用说明。
创建对象并调用方法
根据API文档，创建相应类的对 象，并调用其方法实现所需功能 。
2024/3/23
01 02 03 04
导入相关类库
在Java程序中，使用`import`关 键字导入所需的类库。
异常处理
在使用API时，注意捕获并处理 可能抛出的异常。
10
数组与字符串
数组
Java中的数组是一种引用数据类型，用于存储同一 类型的多个元素。数组可以是一维的或多维的，可 以通过下标访问数组中的元素。
字符串
Java中的字符串是一种特殊的类类型，用于表示文 本数据。字符串是不可变的，即一旦创建就不能修 改其内容。可以使用String类提供的方法对字符串 进行操作，如连接、截取、替换等。
文件。
文件操作类
缓冲流与数据流
如`File`、`FileInputStream` 、`FileOutputStream`等， 用于文件的创建、读取和写
入等操作。
缓冲流（ BufferedInputStream/Buffe redOutputStream）可以提
高I/O效率；数据流（ DataInputStream/DataOut putStream）用于读写Java
26
06
Java多线程编程
Chapter
2024/3/23
27
线程的概念与创建
2024/3/23
线程的概念
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，是进程中的实际运作单位。一条线程指 的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行
不同的任务。
线程的创建方式
在Java中，可以通过继承Thread类或者实现Runnable接口来创建线程。其中， Thread类代表了线程和线程的属性、方法，可以通过继承该类并重写run()方法定义线 程的任务；而Runnable接口则定义了一个无返回值的run()方法，可以通过实现该接口
2024/3/23
23
异常的捕获与处理
try-catch语句
Java使用try-catch语句来捕获并处理异常 。try块包含可能抛出异常的代码，而catch 块则用于捕获并处理这些异常。
2024/3/23
finally语句
finally语句块无论是否发生异常都会被执行，通常 用于释放资源或执行清理操作。
2024/3/23
11
03
Java面向对象编程
Chapter
2024/3/23
12
类与对象
类的定义
类是对象的模板，定义了一类对象的共同属性和方法。
对象的创建
使用new关键字创建对象，分配内存空间，并调用构造函 数初始化对象。
成员变量与局部变量
成员变量定义在类中，局部变量定义在方法中。成员变量 随着对象的创建而分配内存空间，局部变量随着方法的调 用而分配内存空间。
2024/3/23
访问修饰符
public、protected、private和默认（无修饰符）四种访 问修饰符，用于控制类、变量、方法和构造函数的访问权 限。
13
继承与多态
2024/3/23
继承的概念
子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。
多态的概念
同一操作作用于不同的对象，可以产生不同的结果。多态通过方法重 写和方法重载实现。
19
Java集合框架
集合框架概述
主要集合接口
常用集合类
迭代器与for-each循环
Java集合框架提供了一套预定 义的类和接口，用于存储和操 作对象组。
包括`Collection`、`List`、 `Set`、`Queue`、`Deque`等 ，定义了不同类型的集合应具 有的通用方法。
如`ArrayList`、`LinkedList`、 `HashSet`、`TreeSet`等，实 现了相应的集合接口，提供了 具体的存储和操作功能。
多态的应用
多态可以提高代码的灵活性和可扩展性。通过方法重写和方法重载实现多态，使得同一操 作可以作用于不同的对象，产生不同的结果。同时，多态还可以降低代码的耦合度，提高 代码的可维护性和可重用性。
16
04
Java常用类库与API
Chapter
2024/3/23
17
Java常用类库介绍
Java核心类库
、接口和数组。
变量命名
Java中的变量名必须遵循标识符 命名规则，即首字母可以是字母 、美元符号或下划线，后续字符 可以是字母、数字、美元符号或
下划线。
2024/3/23
Java中的运算符包括算术运算符、赋值运算符、 比较运算符、逻辑运算符和位运算符等。
表达式
由运算符和操作数组成的式子称为表达式。Java 中的表达式可以包含常量、变量、方法调用等。
使用迭代器（Iterator）或foreach循环遍历集合中的元素。
2024/3/23
20
Java I/O流与文件操作
I/O流概述
字节流与字符流
Java I/O流提供了一种处理 输入输出的机制，可以读取
和写入数据。
字节流以字节为单位处理数 据，主要用在处理二进制文 件；字符流以字符为单位处 理数据，主要用在处理文本
使用自定义异常类
在程序中，可以通过throw语句抛出 自定义的异常对象，并在合适的catch 块中捕获并处理这些异常。
2024/3/23
25
Java调试工具的使用
调试工具简介
Java提供了多种调试工具，如JDB、 Eclipse、IntelliJ IDEA等，用于帮助 开发者定位和修复程序中的错误。
throw语句
throw语句用于显式地抛出一个异常。一旦 执行了throw语句，程序的控制流将立即跳 转到合适的catch块。
24
自定义异常类
创建自定义异常类
可以通过继承Exception或 RuntimeException类来创建自定义 异常类。自定义异常类通常包含描述 异常信息的构造函数和成员变量。
。
15
封装、继承与多态的应用
2024/3/23
封装的应用
将类的属性和方法封装在类内部，通过访问修饰符控制访问权限，提高代码的安全性和可 维护性。同时，封装还可以隐藏类的内部实现细节，只对外提供必要的接口。
继承的应用
通过继承实现代码复用和扩展功能。子类可以继承父类的属性和方法，并添加新的属性和 方法，实现更丰富的功能。同时，继承还可以实现多态，提高代码的灵活性和可扩展性。
来定义线程的任务。
28
线程的生命周期与状态转换
线程的生命周期
Java线程的生命周期包括新建、就绪、 运行、阻塞和死亡五个状态。当一个线 程被创建后，它将进入新建状态；当线 程对象调用了start()方法后，线程进入就 绪状态，等待获取CPU执行权；当线程 获取CPU执行权后，进入运行状态；在 某些情况下，线程会进入阻塞状态，等 待特定条件满足后才能继续执行；当线 程执行完毕后或者因异常退出时，线程 进入死亡状态。
方法重写（Override）
子类重写父类的方法，实现自己的业务逻辑。要求方法名、参数列表 和返回类型必须与父类方法一致。
方法重载（Overload）
在同一个类中，方法名相同但参数列表不同的方法，构成方法重载。 编译器根据参数列表的不同来区分不同的方法。
14
接口与抽象类
01
接口的定义
接口是一种引用类型，用于定义一组相关方法的集合。接口中只包含方
包括`ng`、`java.util`、`java.io`等包，提供 了Java语言核心功能，如字符串处理、日期和时 间、数学运算等。
Java网络编程类库
包括``和``等包，支持TCP/IP、 UDP、HTTP等协议，用于实现网络通信。
2024/3/23
2024/3/23
1991年，Sun Microsystems的James Gosling等人开始开发Oak语言，这是Java的前 身。
随着互联网的发展，Java逐渐在Web开发领域占 据重要地位，成为企业级应用的首选语言。
单步执行与步入/步出
调试工具支持单步执行代码，以及步 入（step into）和步出（step out） 方法调用，方便开发者跟踪程序的执 行流程。
2024/3/23
设置断点
在调试工具中，可以设置断点来暂停 程序的执行，并查看程序的状态和变 量值。
查看变量值与表达式求值
在调试过程中，可以查看变量的值和 表达式的求值结果，帮助开发者理解 程序的运行状态。
基本数据类型。
2024/3/23
21
05
Java异常处理与调试
Chapter
2024/3/23
22
异常的概念与分类
异常的概念
异常是程序在运行时出现的非正常情况，如除数为零、数组越界等。Java通过异常处理机制来处理程 序中的这些特殊情况。
异常的分类
Java中的异常可分为两大类，即检查型异常（Checked Exceptions）和非检查型异常（Unchecked Exceptions）。检查型异常在编译时必须处理，而非检查型异常则是由程序运行时抛出。
Java并发编程类库
位于`java.util.concurrent`包下，提供了一套丰富 的并发编程工具类，如线程池、并发集合、原子 类等。
Java GUI编程类库
如Swing和AWT（Abstract Window Toolkit） ，用于构建图形用户界面。
18
Java API的使用
API文档查阅
循环语句
Java中的循环语句包括for循环、while循环和do-while循 环。这些循环语句用于重复执行一段代码，直到满足特定 条件为止。
跳转语句
Java中的跳转语句包括break和continue。break用于跳 出当前循环或switch语句；continue用于跳过本次循环的 剩余部分，进入下一次循环。
运算符优先级
3
Java中的运算符有不同的优先级，优先级高的运 算符会先进行计算。可以使用括号来改变运算顺 序。
2024/3/23
9
控制语句
2024/3/23
条件语句
Java中的条件语句包括if语句和switch语句。if语句用于根 据条件执行不同的代码块；switch语句用于根据表达式的 值执行不同的代码块。
Java在大数据处理领 域也有广泛应用，如 Hadoop、Spark等 大数据处理框架。
2024/3/23
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02
Java基础语法
Chapter
2024/3/23
7
变量与数据类型
变量定义
在Java中，变量必须先声明后使 用，声明时需要指定变量类型。
数据类型
Java中的数据类型分为基本数据 类型和引用数据类型。基本数据 类型包括整型、浮点型、字符型 和布尔型；引用数据类型包括类
2024/3/23
VS
线程的状态转换
Java线程的状态转换主要发生在就绪、运 行和阻塞三个状态之间。例如，当线程调 用sleep()方法或者等待I/O操作时，会进 入阻塞状态；当阻塞状态结束或者等待的 条件满足时，线程会重新进入就绪状态； 当线程获取CPU执行权后，由就绪状态进 入运行状态。
5
Java语言的应用领域
01
Web开发
Java在Web开发领域 具有广泛应用，如 Servlet、JSP和 Spring等框架。
02
企业级应用
Java EE提供了丰富的 企业级应用解决方案 ，如EJB、JMS和JPA 等。
03
移动开发
Java ME专为移动设 备和嵌入式系统开发 而设计。
04
大数据处理
4
Java语言的特点与优势
Java是一种纯面向对象的编程语 言，支持类和对象的概念。
Java内置对多线程的支持，可以 方便地实现并发编程。
跨平台性 面向对象 安全性 多线程
2024/3/23
Java采用“编译一次，到处运行 ”的方式，具有良好的跨平台性 。
Java提供了垃圾回收机制、异常 处理和安全管理器等，确保程序 的稳定性和安全性。
Java系列基础教程
2024/3/23
1
目录
2024/3/23
• Java语言概述 • Java基础语法 • Java面向对象编程 • Java常用类库与API • Java异常处理与调试 • Java多线程编程
2
01
Java语言概述
Chapter
2024/3/23
3
Java语言的历史与发展
1995年，Sun Microsystems正式推出Java语 言，并发布了JDK 1.0。
法的声明，不包含方法的实现。
02
抽象类的定义
抽象类是一种特殊的类，不能被实例化。抽象类中可以包含抽象方法和
非抽象方法。抽象方法没有方法体，需要由子类实现。
2024/3/23
03
接口与抽象类的区别
接口只能包含方法的声明，不能包含方法的实现；抽象类可以包含抽象
方法和非抽象方法。一个类可以实现多个接口，但只能继承一个抽象类
通过在线或离线API文档，了解 Java类库提供的接口、方法及其 使用说明。
创建对象并调用方法
根据API文档，创建相应类的对 象，并调用其方法实现所需功能 。
2024/3/23
01 02 03 04
导入相关类库
在Java程序中，使用`import`关 键字导入所需的类库。
异常处理
在使用API时，注意捕获并处理 可能抛出的异常。
10
数组与字符串
数组
Java中的数组是一种引用数据类型，用于存储同一 类型的多个元素。数组可以是一维的或多维的，可 以通过下标访问数组中的元素。
字符串
Java中的字符串是一种特殊的类类型，用于表示文 本数据。字符串是不可变的，即一旦创建就不能修 改其内容。可以使用String类提供的方法对字符串 进行操作，如连接、截取、替换等。
文件。
文件操作类
缓冲流与数据流
如`File`、`FileInputStream` 、`FileOutputStream`等， 用于文件的创建、读取和写
入等操作。
缓冲流（ BufferedInputStream/Buffe redOutputStream）可以提
高I/O效率；数据流（ DataInputStream/DataOut putStream）用于读写Java
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06
Java多线程编程
Chapter
2024/3/23
27
线程的概念与创建
2024/3/23
线程的概念
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，是进程中的实际运作单位。一条线程指 的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行
不同的任务。
线程的创建方式
在Java中，可以通过继承Thread类或者实现Runnable接口来创建线程。其中， Thread类代表了线程和线程的属性、方法，可以通过继承该类并重写run()方法定义线 程的任务；而Runnable接口则定义了一个无返回值的run()方法，可以通过实现该接口
2024/3/23
23
异常的捕获与处理
try-catch语句
Java使用try-catch语句来捕获并处理异常 。try块包含可能抛出异常的代码，而catch 块则用于捕获并处理这些异常。
2024/3/23
finally语句
finally语句块无论是否发生异常都会被执行，通常 用于释放资源或执行清理操作。
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03
Java面向对象编程
Chapter
2024/3/23
12
类与对象
类的定义
类是对象的模板，定义了一类对象的共同属性和方法。
对象的创建
使用new关键字创建对象，分配内存空间，并调用构造函 数初始化对象。
成员变量与局部变量
成员变量定义在类中，局部变量定义在方法中。成员变量 随着对象的创建而分配内存空间，局部变量随着方法的调 用而分配内存空间。
2024/3/23
访问修饰符
public、protected、private和默认（无修饰符）四种访 问修饰符，用于控制类、变量、方法和构造函数的访问权 限。
13
继承与多态
2024/3/23
继承的概念
子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。
多态的概念
同一操作作用于不同的对象，可以产生不同的结果。多态通过方法重 写和方法重载实现。
19
Java集合框架
集合框架概述
主要集合接口
常用集合类
迭代器与for-each循环
Java集合框架提供了一套预定 义的类和接口，用于存储和操 作对象组。
包括`Collection`、`List`、 `Set`、`Queue`、`Deque`等 ，定义了不同类型的集合应具 有的通用方法。
如`ArrayList`、`LinkedList`、 `HashSet`、`TreeSet`等，实 现了相应的集合接口，提供了 具体的存储和操作功能。
多态的应用
多态可以提高代码的灵活性和可扩展性。通过方法重写和方法重载实现多态，使得同一操 作可以作用于不同的对象，产生不同的结果。同时，多态还可以降低代码的耦合度，提高 代码的可维护性和可重用性。
16
04
Java常用类库与API
Chapter
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17
Java常用类库介绍
Java核心类库
、接口和数组。
变量命名
Java中的变量名必须遵循标识符 命名规则，即首字母可以是字母 、美元符号或下划线，后续字符 可以是字母、数字、美元符号或
下划线。
2024/3/23
Java中的运算符包括算术运算符、赋值运算符、 比较运算符、逻辑运算符和位运算符等。
表达式
由运算符和操作数组成的式子称为表达式。Java 中的表达式可以包含常量、变量、方法调用等。
使用迭代器（Iterator）或foreach循环遍历集合中的元素。
2024/3/23
20
Java I/O流与文件操作
I/O流概述
字节流与字符流
Java I/O流提供了一种处理 输入输出的机制，可以读取
和写入数据。
字节流以字节为单位处理数 据，主要用在处理二进制文 件；字符流以字符为单位处 理数据，主要用在处理文本
使用自定义异常类
在程序中，可以通过throw语句抛出 自定义的异常对象，并在合适的catch 块中捕获并处理这些异常。
2024/3/23
25
Java调试工具的使用
调试工具简介
Java提供了多种调试工具，如JDB、 Eclipse、IntelliJ IDEA等，用于帮助 开发者定位和修复程序中的错误。
throw语句
throw语句用于显式地抛出一个异常。一旦 执行了throw语句，程序的控制流将立即跳 转到合适的catch块。
24
自定义异常类
创建自定义异常类
可以通过继承Exception或 RuntimeException类来创建自定义 异常类。自定义异常类通常包含描述 异常信息的构造函数和成员变量。
。
15
封装、继承与多态的应用
2024/3/23
封装的应用
将类的属性和方法封装在类内部，通过访问修饰符控制访问权限，提高代码的安全性和可 维护性。同时，封装还可以隐藏类的内部实现细节，只对外提供必要的接口。
继承的应用
通过继承实现代码复用和扩展功能。子类可以继承父类的属性和方法，并添加新的属性和 方法，实现更丰富的功能。同时，继承还可以实现多态，提高代码的灵活性和可扩展性。
来定义线程的任务。
28
线程的生命周期与状态转换
线程的生命周期
Java线程的生命周期包括新建、就绪、 运行、阻塞和死亡五个状态。当一个线 程被创建后，它将进入新建状态；当线 程对象调用了start()方法后，线程进入就 绪状态，等待获取CPU执行权；当线程 获取CPU执行权后，进入运行状态；在 某些情况下，线程会进入阻塞状态，等 待特定条件满足后才能继续执行；当线 程执行完毕后或者因异常退出时，线程 进入死亡状态。
方法重写（Override）
子类重写父类的方法，实现自己的业务逻辑。要求方法名、参数列表 和返回类型必须与父类方法一致。
方法重载（Overload）
在同一个类中，方法名相同但参数列表不同的方法，构成方法重载。 编译器根据参数列表的不同来区分不同的方法。
14
接口与抽象类
01
接口的定义
接口是一种引用类型，用于定义一组相关方法的集合。接口中只包含方
包括`ng`、`java.util`、`java.io`等包，提供 了Java语言核心功能，如字符串处理、日期和时 间、数学运算等。
Java网络编程类库
包括``和``等包，支持TCP/IP、 UDP、HTTP等协议，用于实现网络通信。
2024/3/23