Java程序的基本結(jié)構(gòu)

Java程序的基本結(jié)構(gòu)作者：目錄Contents01Java程序概述02Java程序的基本結(jié)構(gòu)03Java程序中的常用類和接口05Java程序中的常用設(shè)計模式04Java程序中的面向?qū)ο缶幊?6Java程序中的常用框架和庫Java程序概述01Java程序的起源和特點添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題特點：跨平臺性、面向?qū)ο蟆⒔研浴踩?、可移植性、多線程、動態(tài)性起源：由SunMicrosystems公司于1995年推出應(yīng)用領(lǐng)域：Web應(yīng)用、移動應(yīng)用、桌面應(yīng)用、游戲開發(fā)、大數(shù)據(jù)處理、云計算等發(fā)展歷程：從Java1.0到Java17，不斷更新和完善，以滿足不斷發(fā)展的編程需求。Java程序的基本組成包（package）：用于組織類和接口的容器類（class）：Java程序的基本單位，包含屬性和方法接口（interface）：定義了一組抽象方法，用于實現(xiàn)多態(tài)方法（method）：實現(xiàn)特定功能的代碼塊變量（variable）：存儲數(shù)據(jù)的占位符注釋（comment）：對代碼進(jìn)行解釋說明的文字Java程序的基本結(jié)構(gòu)02主類和主方法主類：Java程序的入口，包含main方法主方法：Java程序的主控制流程，負(fù)責(zé)執(zhí)行程序的主要邏輯語法：publicstaticvoidmain(String[]args)功能：接收命令行參數(shù)，執(zhí)行程序邏輯，返回程序結(jié)果變量和數(shù)據(jù)類型變量：存儲數(shù)據(jù)的容器，可以存儲不同類型的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型：Java中常見的數(shù)據(jù)類型有int、double、boolean、char等變量聲明：使用關(guān)鍵字“int”、“double”等聲明變量變量賦值：使用等號“=”為變量賦值，如“inta=10;”控制語句添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題if語句：用于根據(jù)條件執(zhí)行代碼塊for循環(huán)：用于重復(fù)執(zhí)行代碼塊，直到滿足特定條件do-while循環(huán)：用于重復(fù)執(zhí)行代碼塊，直到滿足特定條件continue語句：用于跳過循環(huán)中的剩余代碼，繼續(xù)執(zhí)行下一次循環(huán)switch語句：用于根據(jù)表達(dá)式或值選擇執(zhí)行代碼塊while循環(huán)：用于重復(fù)執(zhí)行代碼塊，直到滿足特定條件break語句：用于退出循環(huán)或switch語句異常處理異常處理原則：盡早發(fā)現(xiàn)、盡早處理、避免影響程序正常運行異常類型：檢查異常、運行時異常、錯誤異常處理方式：try-catch-finally、throw、throws異常處理最佳實踐：使用try-catch-finally、使用自定義異常、記錄異常日志Java程序中的常用類和接口03String類和StringBuffer類String類：不可變字符串，適用于少量字符串操作StringBuffer類：可變字符串，適用于大量字符串操作區(qū)別：String類每次操作都會生成新的字符串，而StringBuffer類則不會應(yīng)用場景：String類適用于少量字符串操作，如拼接、替換等；StringBuffer類適用于大量字符串操作，如文本編輯、日志記錄等。Math類和Random類Math類的常用方法：abs()、sqrt()、pow()、sin()、cos()等Math類：提供基本的數(shù)學(xué)運算，如加法、減法、乘法、除法等Random類：提供隨機(jī)數(shù)生成器，用于生成隨機(jī)數(shù)Random類的常用方法：nextInt()、nextLong()、nextFloat()、nextDouble()等IO流和文件操作Java中的IO流：InputStream、OutputStream、Reader、Writer等常用方法：read()、write()、close()等異常處理：IOException、FileNotFoundException等文件操作：File、FileInputStream、FileOutputStream等集合框架和泛型常用集合類：ArrayList、LinkedList、HashMap、TreeMap等泛型使用示例：定義泛型類、泛型方法、泛型接口等集合框架：提供了一套統(tǒng)一的接口和實現(xiàn)，方便開發(fā)者處理數(shù)據(jù)泛型：允許在定義類、接口和方法時使用類型參數(shù)，提高代碼復(fù)用性和安全性Java程序中的面向?qū)ο缶幊?4類和對象的概念類：具有相同屬性和行為的一組對象的集合對象：類的實例，具有類的屬性和行為封裝：將對象的屬性和行為封裝在類中，隱藏實現(xiàn)細(xì)節(jié)繼承：子類繼承父類的屬性和行為，實現(xiàn)代碼復(fù)用多態(tài)：同一個方法在不同對象中表現(xiàn)出不同的行為抽象：將一類對象的共同特征抽象出來，形成更高層次的概念繼承和多態(tài)繼承：子類繼承父類的屬性和方法多態(tài)：同一個方法在不同對象中的不同表現(xiàn)接口：定義方法簽名，實現(xiàn)多態(tài)的關(guān)鍵抽象類：提供部分實現(xiàn)，便于子類繼承和擴(kuò)展封裝和抽象類封裝：將類的屬性和方法封裝起來，只對外提供公共接口抽象類：定義類的公共屬性和方法，但不實現(xiàn)具體的功能封裝的優(yōu)點：提高代碼的可重用性和可維護(hù)性抽象類的優(yōu)點：提高代碼的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性接口和回調(diào)函數(shù)接口：定義一組方法，實現(xiàn)特定功能的抽象回調(diào)函數(shù)：在接口中定義的方法，由實現(xiàn)接口的類來實現(xiàn)應(yīng)用場景：異步處理、事件驅(qū)動編程、插件機(jī)制等優(yōu)點：降低耦合度，提高代碼復(fù)用性和可維護(hù)性Java程序中的常用設(shè)計模式05單例模式概念：確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點應(yīng)用場景：需要全局訪問點的場景，如日志記錄、配置管理等優(yōu)點：減少內(nèi)存占用，提高系統(tǒng)效率，避免重復(fù)創(chuàng)建對象特點：懶漢式、餓漢式、雙重檢查鎖、靜態(tài)內(nèi)部類等實現(xiàn)方式工廠模式添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題添加標(biāo)題作用：將創(chuàng)建對象的過程封裝在工廠類中，客戶端只需要調(diào)用工廠類的方法即可創(chuàng)建對象概念：工廠模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計模式，用于創(chuàng)建對象優(yōu)點：降低了耦合度，提高了代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性實現(xiàn)：在Java中，可以通過實現(xiàn)Factory接口或者使用抽象工廠模式來實現(xiàn)工廠模式觀察者模式定義：觀察者模式是一種設(shè)計模式，允許一個對象在其狀態(tài)發(fā)生變化時通知其他對象。角色：觀察者模式包括四個角色：觀察者、被觀察者、觀察者接口和被觀察者接口。應(yīng)用場景：觀察者模式常用于實現(xiàn)事件處理、異步處理、數(shù)據(jù)更新等場景。實現(xiàn)方式：觀察者模式可以通過實現(xiàn)觀察者接口和被觀察者接口來實現(xiàn)，也可以通過繼承Observable類和實現(xiàn)Observer接口來實現(xiàn)。代理模式實現(xiàn)方式：代理類實現(xiàn)與目標(biāo)類相同的接口，并在內(nèi)部維護(hù)一個目標(biāo)類的實例。概念：代理模式是一種設(shè)計模式，用于控制對象的訪問。應(yīng)用場景：當(dāng)需要限制對某個對象的訪問時，可以使用代理模式。優(yōu)點：代理模式可以降低耦合度，提高代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。Java程序中的常用框架和庫06Spring框架和Hibernate框架兩者的關(guān)系：Spring框架和Hibernate框架可以一起使用，Spring框架可以管理Hibernate框架的會話和事務(wù)，提供更好的集成和性能。Spring框架：是一個輕量級的JavaEE框架，用于簡化企業(yè)級應(yīng)用程序的開發(fā)。它提供了依賴注入、事務(wù)管理、數(shù)據(jù)訪問等功能。Hibernate框架：是一個流行的JavaORM（對象關(guān)系映射）框架，用于將Java對象映射到關(guān)系數(shù)據(jù)庫。它提供了透明的持久化、查詢和事務(wù)管理等功能。應(yīng)用場景：Spring框架和Hibernate框架廣泛應(yīng)用于JavaWeb應(yīng)用程序開發(fā)，特別是企業(yè)級應(yīng)用程序和需要處理大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。JUnit測試框架和Log4j日志框架JUnit測試框架：用于單元測試，確保代碼質(zhì)量Log4j日志框架：用于記錄程序運行日志，便于調(diào)試和問題定位JUnit測試框架的特點：簡單易用，可擴(kuò)展性強(qiáng)Log4j日志框架的特點：靈活配置，支持多種日志輸出格式和方式ApacheCommons庫和GoogleGuava庫兩者比較：ApacheCommons庫