Java 基础教程¶

Java 简介¶

Java 的核心特点是跨平台、面向对象、拥有丰富标准库和成熟生态。Java 源码编译为 .class 字节码，由 JVM 执行。

第一个程序：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, Java!");
    }
}

Java 开发环境配置¶

安装 JDK 后检查版本：

java -version
javac -version

常见工具：

JDK：编译器、运行时和基础工具。
IntelliJ IDEA：常用 Java IDE。
Maven/Gradle：项目构建与依赖管理。

Java 基础语法¶

Java 程序以类为基本组织单位。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 10;
        System.out.println(x);
    }
}

要点：

文件名通常与 public class 类名一致。
语句以分号结尾。
{} 表示代码块。
main 方法是程序入口。

Java 注释¶

// 单行注释

/* 多行注释 */

/** 文档注释 */

文档注释可配合 javadoc 生成 API 文档。

Java 对象和类¶

类是对象模板，对象是类的实例。

class User {
    String name;

    User(String name) {
        this.name = name;
    }
}

创建对象：

User user = new User("Alice");

Java 基本数据类型¶

类型	含义
`byte`	8 位整数
`short`	16 位整数
`int`	32 位整数
`long`	64 位整数
`float`	单精度浮点数
`double`	双精度浮点数
`char`	16 位 Unicode 字符
`boolean`	布尔值

Java 变量类型¶

常见变量类型：

局部变量。
实例变量。
静态变量。

class Counter {
    static int total;
    int value;

    void inc() {
        int step = 1;
        value += step;
    }
}

Java 变量命名规则¶

变量名可以包含字母、数字、下划线和 $，不能以数字开头，不能使用关键字。

推荐使用小驼峰：

int userCount = 10;

类名推荐大驼峰：

class UserService {}

Java 修饰符¶

常见修饰符：

修饰符	含义
`public`	公开访问
`private`	类内部访问
`protected`	包内和子类访问
`static`	属于类
`final`	不可再赋值、不可继承或不可重写
`abstract`	抽象类或抽象方法

Java 运算符¶

类型	示例
算术	`+ - * / %`
比较	`== != < > <= >=`
逻辑	`&& \|\| !`
位运算	`& \| ^ ~ << >> >>>`
赋值	`= += -= *= /=`

Java 循环结构¶

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println(i);
}

增强 for：

for (String item : items) {
    System.out.println(item);
}

Java 条件语句¶

if (score >= 60) {
    System.out.println("pass");
} else {
    System.out.println("fail");
}

Java switch case¶

switch (level) {
    case 1:
        break;
    default:
        break;
}

新版本 Java 支持更简洁的 switch 表达式。

Java Number & Math 类¶

包装类包括 Integer、Long、Double 等。Math 提供数学函数。

int x = Integer.parseInt("123");
double y = Math.sqrt(9.0);

Java Character 类¶

Character 提供字符判断和转换。

Character.isDigit('1');
Character.toUpperCase('a');

Java String 类¶

String 是不可变字符串。

String s = "flag";
System.out.println(s.length());

频繁拼接字符串时优先使用 StringBuilder。

Java StringBuffer¶

StringBuffer 是线程安全的可变字符串，StringBuilder 通常更快但非线程安全。

StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append("hello");

Java 数组¶

int[] nums = {1, 2, 3};
System.out.println(nums[0]);

数组长度固定，动态集合常用 ArrayList。

Java 日期时间¶

现代 Java 推荐使用 java.time。

import java.time.LocalDateTime;

LocalDateTime now = LocalDateTime.now();

Java 正则表达式¶

import java.util.regex.Pattern;

boolean ok = Pattern.matches("\\d+", "12345");

复杂正则要注意性能和回溯风险。

Java 方法¶

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

Java 参数传递是值传递。对象引用本身也会被复制一份传入方法。

Java 构造方法¶

构造方法用于创建对象时初始化状态。

class Point {
    int x;
    int y;

    Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

Java Stream、File、IO¶

传统 IO：

import java.io.File;

File file = new File("data.txt");

Java 8 Stream：

list.stream()
    .filter(x -> x > 0)
    .forEach(System.out::println);

注意：这里的 Stream 和文件 IO 中的 InputStream/OutputStream 不是同一概念。

Java Scanner 类¶

import java.util.Scanner;

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();

Scanner 适合教学和简单输入，性能敏感场景可使用 BufferedReader。

Java 异常处理¶

try {
    int x = Integer.parseInt("abc");
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println(e.getMessage());
} finally {
    // cleanup
}

异常分为受检异常和非受检异常。不要吞掉异常后不记录任何信息。