Java编程语言入门教程

Java编程语言入门教程汇报人：XX2024-01-22Java基础概念基本语法与数据类型面向对象编程基础常用库函数及工具类介绍数据库连接及操作实践网络编程与Web开发入门项目实战：简单Web应用开发案例剖析contents目录01Java基础概念Java是一种面向对象的编程语言，具有简单性、安全性、可移植性等特点。Java语言由SunMicrosystems公司开发，后被Oracle公司收购，广泛应用于企业级应用、Web开发、移动开发等领域。Java语言采用静态类型系统，支持自动内存管理和垃圾回收机制，具有高性能和可靠性。Java语言概述Java平台与运行环境01Java平台包括Java虚拟机（JVM）和JavaAPI，可在多种操作系统上运行。02JVM是Java程序的运行环境，可将Java字节码转换为与特定硬件平台相应的机器码执行。JavaAPI提供了一组丰富的类库和接口，用于开发各种类型的应用程序。03Java程序中的main方法是程序的入口点，用于启动Java应用程序。Java程序中的注释可用于说明代码的功能和实现细节，提高代码的可读性和可维护性。Java程序中的控制流语句用于控制程序的执行流程，包括条件语句、循环语句和跳转语句等。Java程序中的变量和数据类型用于存储和操作数据，支持基本数据类型和引用数据类型。Java程序由类（Class）组成，类是对象的模板，定义了对象的属性和方法。Java程序结构02基本语法与数据类型标识符用于命名变量、方法、类、接口等程序元素的名称。在Java中，标识符可以由字母、数字、下划线和美元符号组成，且第一个字符必须是字母、下划线或美元符号。注释用于解释代码或标注信息，不会被编译器编译。Java支持单行注释（`//`）、多行注释（`/**/`）和文档注释（`/*/`）。标识符、关键字和注释数据类型Java是一种强类型语言，每个变量都必须声明其数据类型。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、接口和数组。变量用于存储数据的容器。在Java中，变量必须先声明后使用，声明时需要指定变量名和数据类型。例如：`intage=20;`声明了一个名为`age`的整型变量，并初始化为20。数据类型与变量用于执行各种算术和逻辑操作的符号。Java中的运算符包括算术运算符（如`+`、`-`、`*`、`/`）、比较运算符（如`==`、`!=`、`<`、`>=`）、逻辑运算符（如`&&`、`||`、`!`）等。运算符由变量、常量、运算符和括号组成的式子，用于计算并返回结果。例如：`(a+b)*c`是一个表达式，其中`a`、`b`和`c`是变量或常量。表达式运算符与表达式条件语句根据条件判断执行不同的代码块。Java中的条件语句包括if语句（如`if(condition){//code}`）和switch语句（如`switch(variable){casevalue1://codebreak;casevalue2://codebreak;default://code}`）。用于重复执行一段代码。Java中的循环语句包括for循环（如`for(inti=0;i<n;i){//code}`）、while循环（如`while(condition){//code}`）和do-while循环（如`do{//code}while(condition);`）。用于改变程序执行流程。Java中的跳转语句包括break（用于跳出循环或switch语句）、continue（用于跳过本次循环剩余部分，进入下一次循环）和return（用于返回方法结果并结束方法执行）。循环语句跳转语句控制流语句03面向对象编程基础类是对象的模板或蓝图，它定义了对象的属性和方法。在Java中，类使用`class`关键字进行定义。类（Class）对象是类的实例，具有类定义的属性和行为。通过类可以创建多个对象，每个对象都是类的一个独立实例。对象（Object）属性是类的特征，它描述了对象的状态。属性可以是基本数据类型、引用类型或其他类类型。属性（Field）方法是类的行为，它描述了对象可以执行的操作。方法定义了对象的功能，并可以接受参数和返回结果。方法（Method）类与对象概念继承（Inheritance）继承是面向对象编程中的一个重要概念，它允许一个类继承另一个类的属性和方法。子类（DerivedClass）可以继承父类（BaseClass）的属性和方法，并可以添加新的属性和方法或覆盖父类的方法。多态性（Polymorphism）多态性是面向对象编程中的另一个重要概念，它允许使用父类类型的引用变量来引用子类的对象，并可以调用子类中重写或新增的方法。多态性提高了代码的灵活性和可扩展性。继承与多态性接口是一种引用类型，它是方法的集合。接口中定义的方法都是抽象方法，没有方法体。实现接口的类必须实现接口中定义的所有方法。接口可以实现多继承的效果，一个类可以实现多个接口。接口（Interface）抽象类是特殊的类，它不能被实例化。抽象类中可以定义抽象方法和非抽象方法。抽象方法是没有方法体的方法，子类必须实现抽象类中的抽象方法。抽象类可以实现部分方法的共享，而接口只能实现方法的共享。抽象类（AbstractClass）接口与抽象类异常（Exception）01异常是程序在运行时出现的非正常情况，如除以零、数组越界等。Java提供了异常处理机制来处理程序中的异常情况。try-catch语句02try-catch语句用于捕获并处理异常。try块中包含可能抛出异常的代码，catch块用于捕获并处理异常。可以使用多个catch块来处理不同类型的异常。finally语句03finally语句块无论是否发生异常都会被执行。它通常用于释放资源或执行清理操作，以确保程序的正确性和稳定性。异常处理机制04常用库函数及工具类介绍字符串处理类String/StringBuffer/StringBuilderStringBuilder类与StringBuffer类相似，都是可变的字符串处理类。但是StringBuilder类不是线程安全的，相对于StringBuffer类来说性能更高。StringBuilder类Java中的String类是不可变的，即一旦创建了一个String对象，就不能改变它。String类提供了许多方法来操作字符串，如substring(),replace(),trim()等。String类StringBuffer类是可变的，可以在原有字符串上进行修改。StringBuffer类是线程安全的，可以在多线程环境下使用。StringBuffer类集合框架（List/Set/Map）Set接口Set接口也是Java集合框架的一部分，它表示一种不包含重复元素的集合。Set接口提供了许多方法来操作集合元素，如add(),remove(),contains()等。List接口List接口是Java集合框架的一部分，它表示一种有序集合，可以按照元素的插入顺序进行访问。List接口提供了许多方法来操作集合元素，如add(),remove(),get()等。Map接口Map接口是Java集合框架的一部分，它表示一种对象映射关系，允许使用键来查找值。Map接口提供了许多方法来操作映射关系，如put(),get(),remove()等。字节流Java中的字节流以字节为单位进行读写操作，主要包括InputStream和OutputStream两个抽象类及其子类。字符流Java中的字符流以字符为单位进行读写操作，主要包括Reader和Writer两个抽象类及其子类。缓冲流缓冲流可以提高I/O操作的效率，它可以将数据先读入到缓冲区中，然后再从缓冲区中读取数据，或者将数据先写入到缓冲区中，然后再将缓冲区中的数据写入到目标设备中。输入输出流（I/OStream）多线程编程（Thread/Runnable）Thread类Thread类是Java中实现多线程编程的一种方式。通过继承Thread类并重写run()方法来实现多线程程序。Runnable接口Runnable接口是Java中实现多线程编程的另一种方式。通过实现Runnable接口并重写run()方法来实现多线程程序。相比于继承Thread类来说，实现Runnable接口更加灵活，因为Java不支持多重继承。05数据库连接及操作实践010203原理JDBC（JavaDatabaseConnectivity）是Java应用程序与数据库之间的标准接口，它使得Java程序能够连接到数据库并执行SQL语句。JDBC驱动程序是实现JDBC接口的具体类库，用于与特定的数据库进行通信。加载JDBC驱动程序通过Class.forName()方法加载驱动程序的类文件。建立数据库连接使用DriverManager.getConnection()方法建立与数据库的连接，需要提供数据库的URL、用户名和密码。JDBC连接数据库原理及步骤创建Statement对象通过Connection对象的createStatement()方法创建一个Statement对象，用于执行SQL语句。使用Statement对象的executeQuery()方法执行查询语句，返回结果集ResultSet；使用executeUpdate()方法执行更新、插入或删除语句，返回受影响的行数。对查询结果集ResultSet进行处理，如遍历结果集、获取列值等。使用Connection对象的close()方法关闭数据库连接。执行SQL语句处理结果集关闭连接JDBC连接数据库原理及步骤Create（创建）使用SQL的INSERT语句向数据库中插入新记录。在Java中，可以通过PreparedStatement对象设置参数并执行更新操作。Update（更新）使用SQL的UPDATE语句更新数据库中的现有记录。在Java中，可以通过PreparedStatement对象设置参数并执行更新操作。Delete（删除）使用SQL的DELETE语句从数据库中删除记录。在Java中，可以通过PreparedStatement对象设置参数并执行更新操作。Retrieve（查询）使用SQL的SELECT语句从数据库中检索数据。在Java中，可以通过Statement或PreparedStatement对象执行查询语句，并处理返回的ResultSet结果集。数据库操作CRUD实现方法VS数据库连接池是一种用于管理和复用数据库连接的技术，它可以减少连接创建和销毁的开销，提高应用程序的性能和响应速度。连接池工作原理连接池在应用程序启动时创建一组数据库连接，并将它们存储在内存中。当应用程序需要与数据库交互时，它从连接池中获取一个可用的连接，而不是每次都创建新的连接。使用完毕后，连接被释放回连接池，以供其他请求使用。连接池概念数据库连接池技术介绍提高性能资源管理负载均衡简化编程数据库连接池技术介绍01020304复用已存在的数据库连接，避免了频繁创建和销毁连接的开销。通过限制连接池的大小，可以合理控制数据库连接的资源消耗。在多个数据库服务器之间分配连接请求，实现负载均衡和故障转移。提供统一的接口和管理机制，简化了数据库连接的编程工作。06网络编程与Web开发入门Socket编程原理及实现方法010203Socket编程原理Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。创建ServerSocket对象，绑定监听端口；通过accept()方法监听客户端请求，连接建立后，通过输入流读取客户端发送的请求信息；通过输出流向客户端发送响应信息；关闭资源。创建Socket对象，指明需要连接的服务器的地址和端口号；连接建立后，通过输出流想服务器端发送请求信息；通过输入流获取服务器响应的信息；关闭资源。服务器端客户端Socket编程原理及实现方法Servlet技术介绍Servlet（ServerApplet）是JavaServlet的简称，称为小服务程序或服务连接器，用Java编写的服务器端程序，具有独立于平台和协议的特性，主要功能在于交互式地浏览和生成数据，生成动态Web内容。狭义的Servlet是指Java语言实现的一个接口，广义的Servlet是指任何实现了这个Servlet接口的类，一般情况下，人们将Servlet理解为后者。Servlet运行于支持Java的应用服务器中。从原理上讲，Servlet可以响应任何类型的请求，但绝大多数情况下Servlet只用来扩展基于HTTP协议的Web服务器。Servlet技术介绍及应用场景Servlet技术介绍及应用场景Servlet可以接收客户端的请求，并根据请求信息调用相应的Java类进行处理。因此，可以使用Servlet来实现Web应用中的过程控制。实现数据共享在Web应用中，经常需要在多个页面之间共享数据。使用Servlet可以轻松地实现数据共享。可以将数据保存在Servlet的上下文中，然后在其他页面中使用该数据。实现文件上传和下载Servlet可以处理HTTP协议中的文件上传和下载请求。因此，可以使用Servlet来实现Web应用中的文件上传和下载功能。实现过程控制在Web项目的WebContent目录下创建一个JSP页面，例如index.jsp。可以使用Eclipse等开发工具来创建JSP页面。创建JSP页面在JSP页面中编写HTML标签和JSP脚本代码。可以使用JSP内置对象、表达式语言（EL）和JSTL标签库等来简化JSP页面的开发。编写JSP代码在Web项目的WEB-INF目录下创建一个web.xml文件，并在其中配置Servlet映射信息，以便将客户端的请求映射到相应的Servle