清华大学Java课件 n

清华大学Java课件欢迎学习Java编程课程！Java语言概述Java是一种面向对象编程语言，由SunMicrosystems公司于1995年推出，现在属于Oracle公司。Java以其跨平台性而闻名，这意味着用Java编写的程序可以在不同的操作系统上运行。Java广泛应用于各种领域，包括Web开发、移动应用开发、企业级应用程序开发等。Java历史发展11991SunMicrosystems的JamesGosling领导团队开始开发Oak语言。21995Oak更名为Java，正式发布。32000Java2平台发布，包含J2SE、J2EE和J2ME。42004SunMicrosystems发布Java5，引入泛型和增强for循环。Java的基本特点面向对象Java是一种面向对象的编程语言，它将代码组织成类和对象，使代码更易于理解、维护和扩展。平台无关性Java的“一次编写，到处运行”特性意味着代码可以在不同的操作系统上运行，无需重新编译。安全Java提供了一套安全机制，例如沙箱模型和字节码验证，防止恶意代码运行。易于学习Java语法简洁，易于理解，适合初学者学习。Java的编程环境Java编程环境包含了开发、编译、运行和调试Java程序所需的工具和软件。主要包括以下几个部分：JDK(JavaDevelopmentKit):Java开发工具包，包含了Java编译器、解释器、类库等。IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment):集成开发环境，提供了代码编辑、调试、编译、运行等功能，常用的IDE包括Eclipse、IntelliJIDEA、NetBeans等。JVM(JavaVirtualMachine):Java虚拟机，负责执行Java字节码，将Java代码转换为计算机可以理解的机器码。变量与数据类型整型用于表示整数，例如10,-5,0.浮点型用于表示小数，例如3.14,-2.5.布尔型用于表示真假值，例如true,false.字符型用于表示单个字符，例如'A','b','1'.运算符与表达式1算术运算符Java支持基本的算术运算符，例如加、减、乘、除、取余。2关系运算符用来比较两个操作数的值，例如大于、小于、等于、不等于。3逻辑运算符用于组合多个条件表达式，例如与、或、非。4位运算符对操作数的二进制位进行操作，例如按位与、按位或、按位异或。流程控制语句1顺序结构语句按顺序执行2选择结构根据条件判断执行不同语句3循环结构重复执行特定语句数组数据存储数组是存储相同类型数据的容器。索引访问通过索引可以快速访问数组中的元素。内存连续数组元素在内存中连续存放，提高访问效率。面向对象程序设计抽象从现实世界中抽象出对象模型，并使用类和对象来表示这些模型。封装将数据和操作数据的方法封装在对象中，以保护数据并提高代码的可维护性。继承允许创建新的类继承现有类的属性和方法，从而实现代码重用和扩展。多态通过接口和抽象类，允许不同的对象以不同的方式响应相同的调用，实现代码的灵活性和可扩展性。类与对象类类是对象的蓝图，它定义了对象的属性和方法。对象对象是类的实例，它拥有类的属性和方法。封装与隐藏1保护数据封装将数据和操作数据的方法捆绑在一起,保护数据免受外部代码的直接访问。2控制访问通过访问修饰符(public,private,protected)控制对数据和方法的访问权限。3提高可维护性封装使代码更易于维护和修改,因为改变类的内部实现不会影响外部代码。继承代码复用继承允许子类继承父类的属性和方法，减少重复代码，提高代码效率。扩展功能子类可以添加新的属性和方法，扩展父类的功能，实现更复杂的应用。多态性基础继承是多态性的基础，通过继承，可以实现对不同对象的相同方法的不同实现。多态多种形式多态允许同一个方法名在不同的类中具有不同的实现方式，根据对象的类型调用不同的方法版本。代码重用多态通过继承和接口实现代码的重用，减少重复代码，提高代码可维护性。灵活性和扩展性多态使程序更加灵活，易于扩展，可以轻松添加新的子类，而无需修改现有代码。抽象类与接口抽象类抽象类是不能被实例化的类,用于定义其他类的共同特征接口接口是一种特殊的抽象类,只包含常量和抽象方法多态抽象类和接口支持多态,使程序更加灵活和可扩展包和访问控制包的作用组织代码，避免命名冲突，提高代码的可维护性和可重用性。访问控制控制类、成员变量、方法的访问权限，确保代码安全和稳定。访问修饰符public,protected,private,default，分别代表不同访问权限级别。异常处理机制1错误捕获处理程序运行时出现的错误，例如除以零或文件不存在。2异常类型Java提供了各种内置的异常类，如NullPointerException，IOException等。3异常处理使用try-catch块捕获异常，并使用finally块进行清理工作。集合框架数据结构集合框架提供了各种数据结构，例如列表、集合、映射等，允许您以不同的方式存储和访问数据。泛型使用泛型可以确保类型安全，并避免在运行时出现类型错误，提高代码的可读性和可维护性。迭代器迭代器提供了一种标准的方式来遍历集合中的元素，而无需了解集合的底层实现。IO流数据输入输出JavaIO流用于处理数据输入和输出操作，如读取文件内容或将数据写入文件。流的分类IO流可分为字节流和字符流，分别用于处理字节数据和字符数据。流操作常用的流操作包括读取、写入、关闭和重定向等操作，可用于处理各种数据源和目的地。线程并发执行线程允许程序同时执行多个任务，提高效率。共享资源多个线程可以共享同一进程的内存空间和资源。上下文切换操作系统在不同线程之间切换，模拟同时运行。网络编程网络协议了解常见网络协议，如TCP/IP、HTTP、HTTPS等，以及它们在网络编程中的作用。Socket编程掌握Socket编程的概念，包括Socket的创建、连接、数据传输和关闭等操作。网络安全学习网络安全的基本知识，例如数据加密、身份验证和防火墙等，以保护网络应用程序的安全。图形界面编程Java提供了丰富的图形界面库，如AWT和Swing，用于创建各种类型的应用程序界面，例如按钮、文本框、下拉菜单、窗口等。这些库允许您使用Java代码轻松地设计和实现交互式用户界面。JDBC数据库编程连接数据库学习如何建立与数据库的连接，并使用JDBCAPI进行连接管理。执行SQL语句掌握使用PreparedStatement和CallableStatement执行各种SQL语句，包括查询、插入、更新和删除数据。处理结果集了解如何使用ResultSet获取查询结果，并将其转换为应用程序所需的数据类型。事务管理学习如何使用JDBC进行事务控制，确保数据库操作的原子性和一致性。Servlet和JSP1ServletServlet是运行在服务器端的Java程序，用于处理来自客户端的请求并生成动态网页内容。2JSPJSP是一种基于Java的网页技术，将Java代码嵌入到HTML页面中，用于生成动态网页内容。3两者结合Servlet和JSP协同工作，Servlet负责处理业务逻辑，JSP负责生成用户界面。框架和库Spring框架Spring框架是一种轻量级的开源框架，旨在简化JavaEE应用程序的开发。它提供了多种功能，例如依赖注入、面向切面编程、事务管理和数据访问，旨在帮助开发人员构建可维护、可扩展和可测试的应用程序。Maven构建工具Maven是一种强大的构建工具，用于管理Java项目的依赖关系、构建过程和部署。它通过其XML配置文件来定义项目结构、依赖项和构建步骤，简化了项目的构建过程，并确保了项目的一致性和可重复性。Spring轻量级框架Spring是一个开源框架，提供了完整的应用程序开发解决方案，并以轻量级、非侵入式的方式实现。依赖注入Spring使用依赖注入（DI）模式将对象之间的依赖关系解耦，提高了代码的可测试性和可维护性。面向切面编程Spring支持面向切面编程（AOP），可以将横切关注点，如日志记录、安全性和事务管理，从业务逻辑中分离出来，提高代码的模块化和可重用性。数据访问Spring提供了对各种持久化技术的支持，包括JDBC、Hibernate和MyBatis，简化了数据访问操作。Maven1构建自动化Maven可以自动构建、打包和部署Java项目，简化项目管理。2依赖管理Maven可以管理项目依赖关系，确保所有库的版本一致，减少冲突。3代码标准化Maven可以强制执行代码标准，提高代码质量，便于团队协作。前沿技术云计算微服务函数式编程人工智能就业方向软件工程师Java是许多软件应用程序的基础，因此Java程序员在软件开发领域有着广泛的就业机会。Android开发Android是全球最流行的移动操作系统之一，Java是其主要开发语言。大数据和云计算Java在处理大数据和云计算应用方面扮演着重要角色，为相关行业提供了大量工作机会。