java基础知识点

目录

1. 介绍
2. 基本语法
   • 变量与数据类型
   • 运算符
   • 条件语句与循环
3. 面向对象编程
   • 类与对象
   • 方法与参数
   • 继承与多态
4. 集合框架
   • 数组与列表
   • 集合接口
   • Map与Set
5. 异常处理
6. 输入与输出
   • 文件操作
   • 控制台输入输出
7. 线程与并发
8. 常用类库
   • String类
   • 日期与时间
   • 正则表达式
9. 网络编程
   • Socket编程
   • URL与URLConnection

1. 介绍

Java是一种通用的、面向对象的编程语言，由Sun Microsystems于1995年发布。它是目前应用最广泛的编程语言之一，可用于开发各种类型的应用程序，包括Web应用、桌面应用、移动应用等。

2. 基本语法

2.1 变量与数据类型

Java中的变量需要先声明后使用，数据类型包括整型、浮点型、字符型、布尔型等。以下是一些示例代码：

// 声明整型变量
int num = 10;

// 声明浮点型变量
double decimal = 3.14;

// 声明字符型变量
char letter = 'A';

// 声明布尔型变量
boolean isJavaFun = true;

2.2 运算符

Java支持各种算术、关系和逻辑运算符。以下是一些示例代码：

int a = 5;
int b = 3;

int sum = a + b; // 加法
int difference = a - b; // 减法
int product = a * b; // 乘法
int quotient = a / b; // 除法
int remainder = a % b; // 取余

boolean isEqual = (a == b); // 等于
boolean isGreater = (a > b); // 大于
boolean isLessOrEqual = (a <= b); // 小于等于

boolean andResult = (true && false); // 与运算
boolean orResult = (true || false); // 或运算
boolean notResult = !true; // 非运算

2.3 条件语句与循环

条件语句用于根据条件执行不同的代码块，循环用于重复执行一段代码。以下是一些示例代码：

// if-else语句
int x = 10;
if (x > 5) {
    System.out.println("x大于5");
} else {
    System.out.println("x不大于5");
}

// for循环
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println("循环次数：" + i);
}

// while循环
int i = 0;
while (i < 5) {
    System.out.println("循环次数：" + i);
    i++;
}

3. 面向对象编程

3.1 类与对象

面向对象编程将现实世界中的事物抽象成类，类是对象的模板，对象是类的实例。以下是一些示例代码：

// 定义一个简单的类
class Person {
    String name;
    int age;

    void introduce() {
        System.out.println("我叫" + name + "，今年" + age + "岁。");
    }
}

// 创建对象
Person john = new Person();
john.name = "John";
john.age = 30;
john.introduce();

3.2 方法与参数

方法是类中的行为，可以接受参数并返回值。以下是一些示例代码：

class Calculator {
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    double divide(double x, double y) {
        return x / y;
    }
}

Calculator calc = new Calculator();
int sum = calc.add(3, 5);
double result = calc.divide(10.0, 2.0);

3.3 继承与多态

继承允许一个类继承另一个类的属性和方法，多态允许使用一个类的实例来调用另一个类的方法。以下是一些示例代码：

class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("动物发出声音");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("狗叫：汪汪汪");
    }
}

Animal myDog = new Dog();
myDog.makeSound(); // 输出：狗叫：汪汪汪

4. 集合框架

4.1 数组与列表

数组是一组相同类型的元素的集合，列表是一个动态大小的数组。以下是一些示例代码：

// 数组
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
System.out.println("第一个元素：" + numbers[0]); // 输出：第一个元素：1

// 列表
import java.util.ArrayList;
ArrayList names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
names.add("Charlie");
System.out.println("第一个名字：" + names.get(0)); // 输出：第一个名字：Alice

4.2 集合接口

Java提供了多种集合接口和实现，如List、Set和Map。以下是一些示例代码：

// List接口
import java.util.ArrayList;
List colors = new ArrayList<>();
colors.add("红色");
colors.add("绿色");
colors.add("蓝色");

// Set接口
import java.util.HashSet;
Set numbers = new HashSet<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);

// Map接口
import java.util.HashMap;
Map scores = new HashMap<>();
scores.put("Alice", 95);
scores.put("Bob", 88);
scores.put("Charlie", 92);

4.3 Map与Set

Map是一种键值对的集合，Set是一组不重复元素的集合。以下是一些示例代码：

// Map
import java.util.HashMap;
Map scores = new HashMap<>();
scores.put("Alice", 95);
scores.put("Bob", 88);
scores.put("Charlie", 92);

int aliceScore = scores.get("Alice"); // 获取Alice的分数

// Set
import java.util.HashSet;
Set fruits = new HashSet<>();
fruits.add("苹果");
fruits.add("香蕉");
fruits.add("橙子");
fruits.add("苹果"); // 重复元素不会被添加

boolean hasBanana = fruits.contains("香蕉"); // 检查是否包含香蕉

5. 异常处理

异常处理允许处理程序运行时出现的错误。以下是一些示例代码：

try {
    int result = 10 / 0; // 除零异常
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println("除零异常：" + e.getMessage());
}

6. 输入与输出

6.1 文件操作

Java提供了多种文件操作的方式，其中一种常见的方式是使用java.io包中的类。以下是一个简单的示例，以下是如何使用Java读取文件内容的一些示例代码：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileReadExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

6.2 控制台输入输出

Java中可以使用System.out进行控制台输出，使用System.in进行控制台输入。以下是一个示例，演示如何从控制台读取用户输入并输出：

import java.util.Scanner;

public class ConsoleInputOutputExample {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入您的姓名：");
        String name = scanner.nextLine();
        System.out.println("您好，" + name + "！");
        scanner.close();
    }
}

7. 线程与并发

Java支持多线程编程，可以使用java.lang.Thread类来创建和管理线程。以下是一个简单的示例，演示如何创建一个线程并启动它：

public class ThreadExample {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                System.out.println("线程正在执行：" + i);
            }
        });
        thread.start();
    }
}

8. 常用类库

8.1 String类

Java的java.lang.String类用于处理字符串。以下是一个示例，演示如何使用字符串连接和比较：

public class StringExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "Hello";
        String str2 = "World";
        
        // 字符串连接
        String result = str1 + ", " + str2;
        System.out.println(result);
        
        // 字符串比较
        boolean isEqual = str1.equals(str2);
        System.out.println("字符串相等吗？" + isEqual);
    }
}

8.2 日期与时间

Java提供了java.util.Date和java.util.Calendar等类来处理日期和时间。以下是一个示例，演示如何获取当前日期和时间：

import java.util.Date;

public class DateTimeExample {
    public static void main(String[] args) {
        Date currentDate = new Date();
        System.out.println("当前日期和时间：" + currentDate);
    }
}

8.3 正则表达式

Java支持正则表达式的操作，可以使用java.util.regex包。以下是一个示例，演示如何使用正则表达式验证邮箱地址：

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class RegexExample {
    public static void main(String[] args) {
        String email = "[email protected]";
        String regex = "^[A-Za-z0-9+_.-]+@(.+)$";
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(email);
        boolean isMatch = matcher.matches();
        System.out.println("邮箱地址是否有效？" + isMatch);
    }
}

9. 网络编程

9.1 Socket编程

Java允许您使用Socket编程进行网络通信。以下是一个简单的示例，演示如何创建一个服务器和客户端进行基本的通信：

服务器端示例：

import java.io.*;
import java.net.*;

public class ServerExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345);
            System.out.println("服务器已启动，等待客户端连接...");
            Socket clientSocket = serverSocket.accept();
            PrintWriter out = new PrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);
            out.println("欢迎连接到服务器！");
            clientSocket.close();
            serverSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

客户端示例：

import java.io.*;
import java.net.*;

public class ClientExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Socket socket = new Socket("localhost", 12345);
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            String message = in.readLine();
            System.out.println("收到服务器消息：" + message);
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}