高質(zhì)量Java編程作業(yè)指導(dǎo)書

高質(zhì)量Java編程作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u8940第1章Java編程基礎(chǔ) 3113641.1Java概述 3198611.2環(huán)境配置與HelloWorld 437531.3數(shù)據(jù)類型與變量 413221.4運(yùn)算符與表達(dá)式 515709第2章Java控制結(jié)構(gòu) 599342.1順序結(jié)構(gòu) 5176152.2分支結(jié)構(gòu) 6272632.2.1if語句 636512.2.2switch語句 6267962.3循環(huán)結(jié)構(gòu) 7152952.3.1for循環(huán) 7167182.3.2while循環(huán) 88282.3.3dowhile循環(huán) 863522.4控制跳轉(zhuǎn)語句 931752.4.1break語句 93452.4.2continue語句 9116022.4.3return語句 10233392.4.4throw語句 101478第3章數(shù)組與方法 11197643.1一維數(shù)組 11138493.1.1一維數(shù)組的聲明 11161433.1.2一維數(shù)組的初始化 1155503.1.3一維數(shù)組的訪問與遍歷 12184263.2二維數(shù)組 12119213.2.1二維數(shù)組的聲明 12252283.2.2二維數(shù)組的初始化 12119763.2.3二維數(shù)組的訪問與遍歷 12295023.3方法概述 12177413.4方法的定義與調(diào)用 12245693.4.1方法定義 12204403.4.2方法調(diào)用 1310564第4章面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ) 13101974.1類與對(duì)象 13148014.1.1類的定義 1341624.1.2對(duì)象的創(chuàng)建 1419054.2構(gòu)造方法 1449384.2.1構(gòu)造方法的概念與定義 14145294.2.2構(gòu)造方法的重載 15219664.3成員變量與局部變量 16238094.3.1成員變量 16226004.3.2局部變量 16286704.4封裝 1760564.4.1訪問修飾符 1729176第5章繼承與多態(tài) 18220325.1繼承 18235165.1.1定義父類和子類 18211635.1.2調(diào)用父類方法 18149395.2方法重寫 19125195.2.1方法重寫的規(guī)則 19201255.2.2使用Override注解 1948305.3多態(tài) 19188475.3.1多態(tài)的定義與實(shí)現(xiàn) 19183615.3.2類型轉(zhuǎn)換 1980705.3.3方法調(diào)用 19138875.4抽象類與接口 1967545.4.1抽象類 19115225.4.2接口 20205375.4.3抽象類與接口的區(qū)別 2019648第6章Java常用類庫 20323456.1Object類 2099676.1.1equals方法 2072306.1.2hashCode方法 20147366.1.3toString方法 20190826.1.4getClass方法 20314246.1.5finalize方法 2099556.2String類 20311316.2.1字符串常量池 2150516.2.2字符串不可變性 2119046.2.3字符串操作方法 21151746.2.4String與StringBuilder、StringBuffer的關(guān)系 21131406.3包裝類與數(shù)學(xué)類 2138826.3.1包裝類 21295926.3.2數(shù)學(xué)類（Math） 21211686.4日期時(shí)間類 21296186.4.1java.util.Date和java.util.Calendar 21275186.4.2Java8日期時(shí)間API（java.time） 2129329第7章異常處理 21217967.1異常概述 21154807.2異常處理機(jī)制 22138227.2.1trycatch語句 22258167.2.2finally塊 22184887.2.3throws和throw關(guān)鍵字 22183627.3自定義異常 2281937.3.1創(chuàng)建自定義異常 22224557.3.2使用自定義異常 22246127.4異常的使用原則 2293737.4.1在確實(shí)需要的時(shí)候才使用異常 22145017.4.2盡可能具體地捕獲異常 22102747.4.3不要吞掉異常 23100097.4.4提供足夠的異常信息 2344467.4.5盡量在高層處理異常 2328356第8章Java集合框架 23196808.1集合概述 23119888.2Collection接口 23139748.3List接口與實(shí)現(xiàn)類 23284528.4Set接口與實(shí)現(xiàn)類 243051第9章輸入輸出流 241149.1文件與目錄操作 24101729.1.1文件操作基礎(chǔ) 24130389.1.2目錄操作基礎(chǔ) 2479609.1.3文件與目錄的權(quán)限設(shè)置 25160069.2字節(jié)輸入輸出流 25196919.2.1InputStream和OutputStream抽象類 25210909.2.2FileInputStream和FileOutputStream 2530669.2.3BufferedInputStream和BufferedOutputStream 25116259.3字符輸入輸出流 2566299.3.1Reader和Writer抽象類 25286169.3.2FileReader和FileWriter 25130609.3.3BufferedReader和BufferedWriter 2555859.4文件輸入輸出流 25139139.4.1RandomAccessFile 26201389.4.2File類 26230239.4.3FileDescriptor和FileChannel 2613733第10章多線程編程 263158510.1線程概述 262745610.2創(chuàng)建線程 261365910.2.1繼承Thread類 261307210.2.2實(shí)現(xiàn)Runnable接口 272721510.3線程的生命周期 27977210.4線程同步與通信 281375310.4.1同步機(jī)制 281787710.4.2線程通信 29第1章Java編程基礎(chǔ)1.1Java概述Java是一種高級(jí)、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，由SunMicrosystems公司于1995年推出。它具有跨平臺(tái)、安全性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)通信能力等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于企業(yè)級(jí)應(yīng)用、桌面應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用和嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。Java語言的宗旨是“一次編寫，到處運(yùn)行”，這得益于Java虛擬機(jī)（JVM）的跨平臺(tái)特性。1.2環(huán)境配置與HelloWorld在學(xué)習(xí)Java編程之前，需要配置Java開發(fā)環(huán)境。以下是配置Java開發(fā)環(huán)境的基本步驟：（1）并安裝JavaDevelopmentKit（JDK）。（2）配置環(huán)境變量，包括JAVA_HOME和PATH。（3）使用文本編輯器（如Notepad、SublimeText等）或集成開發(fā)環(huán)境（如Eclipse、IntelliJIDEA等）編寫Java代碼。下面是著名的“HelloWorld”程序，作為Java編程的入門示例：javapublicclassHelloWorld{publicstaticvoidmain(Stringargs){System.out.println("Hello,World!");}}1.3數(shù)據(jù)類型與變量Java語言中的數(shù)據(jù)類型分為基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型?；緮?shù)據(jù)類型包括整數(shù)類型（te、short、int、long）、浮點(diǎn)類型（float、double）、字符類型（char）和布爾類型（boolean）。引用數(shù)據(jù)類型主要包括類、接口和數(shù)組。變量是程序中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí)符。在Java中，變量需要先聲明后使用，同時(shí)要指定數(shù)據(jù)類型。以下是一個(gè)聲明變量的示例：javainta;//聲明整型變量adoubleb;//聲明雙精度浮點(diǎn)變量bcharc;//聲明字符變量cStrings;//聲明字符串變量s1.4運(yùn)算符與表達(dá)式運(yùn)算符用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，Java中的運(yùn)算符包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符等。運(yùn)算符與操作數(shù)組合在一起構(gòu)成表達(dá)式，表達(dá)式的結(jié)果可以是各種數(shù)據(jù)類型。以下是一些常見的運(yùn)算符和表達(dá)式的示例：javainta=10;intb=5;//算術(shù)運(yùn)算符intsum=ab;//加法intdifference=ab;//減法intproduct=ab;//乘法intquotient=a/b;//除法intremainder=a%b;//取余//關(guān)系運(yùn)算符booleanisGreater=a>b;//判斷a是否大于bbooleanisLess=a<b;//判斷a是否小于b//邏輯運(yùn)算符booleanresult=(a>b)&&(a!=b);//邏輯與result=(a>b)(a==b);//邏輯或//賦值運(yùn)算符intc=10;c=5;//等價(jià)于c=c5第2章Java控制結(jié)構(gòu)2.1順序結(jié)構(gòu)Java程序中的順序結(jié)構(gòu)指的是代碼按照書寫順序自上而下依次執(zhí)行的結(jié)構(gòu)。這是程序中最基本、最簡單的控制結(jié)構(gòu)。在順序結(jié)構(gòu)中，每個(gè)語句都會(huì)在前一個(gè)語句執(zhí)行完畢后開始執(zhí)行。實(shí)例：javapublicclassSequentialStructure{publicstaticvoidmain(Stringargs){inta=5;intb=10;intsum=ab;System.out.println("Sumofaandb:"sum);}}2.2分支結(jié)構(gòu)分支結(jié)構(gòu)又稱條件結(jié)構(gòu)，允許程序根據(jù)特定條件執(zhí)行不同的代碼路徑。Java中主要使用ifelse和switch語句來實(shí)現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)。2.2.1if語句if語句根據(jù)布爾表達(dá)式的值來決定執(zhí)行哪個(gè)分支。實(shí)例：javapublicclassIfStatement{publicstaticvoidmain(Stringargs){intage=20;if(age>=18){System.out.println("Adult");}else{System.out.println("Minor");}}}2.2.2switch語句switch語句允許一個(gè)變量與多個(gè)值進(jìn)行匹配，并根據(jù)匹配結(jié)果執(zhí)行不同的分支。實(shí)例：javapublicclassSwitchStatement{publicstaticvoidmain(Stringargs){intnumber=2;switch(number){case1:System.out.println("Option1");break;case2:System.out.println("Option2");break;default:System.out.println("Invalidoption");}}}2.3循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)允許重復(fù)執(zhí)行某個(gè)代碼塊，直到滿足特定條件。Java中主要有三種循環(huán)結(jié)構(gòu)：for循環(huán)、while循環(huán)和dowhile循環(huán)。2.3.1for循環(huán)for循環(huán)通過初始化表達(dá)式、條件表達(dá)式和迭代表達(dá)式來控制循環(huán)。實(shí)例：javapublicclassForLoop{publicstaticvoidmain(Stringargs){for(inti=0;i<5;i){System.out.println("i="i);}}}2.3.2while循環(huán)while循環(huán)在條件表達(dá)式為真時(shí)重復(fù)執(zhí)行代碼塊。實(shí)例：javapublicclassWhileLoop{publicstaticvoidmain(Stringargs){inti=0;while(i<5){System.out.println("i="i);i;}}}2.3.3dowhile循環(huán)dowhile循環(huán)至少執(zhí)行一次代碼塊，然后檢查條件表達(dá)式是否為真，以決定是否繼續(xù)執(zhí)行。實(shí)例：javapublicclassDoWhileLoop{publicstaticvoidmain(Stringargs){inti=0;do{System.out.println("i="i);i;}while(i<5);}}2.4控制跳轉(zhuǎn)語句Java提供了控制跳轉(zhuǎn)語句，用于在程序中實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制、分支跳轉(zhuǎn)等功能。主要包括break、continue、return和throw。2.4.1break語句break語句用于立即退出循環(huán)或者switch語句。實(shí)例：javapublicclassBreakStatement{publicstaticvoidmain(Stringargs){for(inti=0;i<10;i){if(i==5){break;}System.out.println("i="i);}}}2.4.2continue語句continue語句用于跳過當(dāng)前循環(huán)的剩余代碼，并開始下一次循環(huán)迭代。實(shí)例：javapublicclassContinueStatement{publicstaticvoidmain(Stringargs){for(inti=0;i<10;i){if(i%2==0){continue;}System.out.println("i="i);}}}2.4.3return語句return語句用于從方法中返回一個(gè)值（可選）并退出該方法。實(shí)例：javapublicclassReturnStatement{publicstaticintcalculateSum(inta,intb){if(a<0b<0){return0;}returnab;}publicstaticvoidmain(Stringargs){intsum=calculateSum(5,10);System.out.println("Sum:"sum);}}2.4.4throw語句throw語句用于拋出一個(gè)異常。實(shí)例：javapublicclassThrowStatement{publicstaticvoidvalidateAge(intage){if(age<18){thrownewIllegalArgumentException("Agemustbeatleast18");}}publicstaticvoidmain(Stringargs){try{validateAge(15);}catch(IllegalArgumentExceptione){System.out.println(e.getMessage());}}}第3章數(shù)組與方法3.1一維數(shù)組一維數(shù)組是Java編程中存儲(chǔ)同類型數(shù)據(jù)集合的基本結(jié)構(gòu)。本章將介紹一維數(shù)組的聲明、初始化、訪問及遍歷等基本操作。3.1.1一維數(shù)組的聲明聲明一維數(shù)組時(shí)，需要指定數(shù)組的數(shù)據(jù)類型和數(shù)組長度。語法如下：java數(shù)據(jù)類型數(shù)組名;例如：javaintnumbers;3.1.2一維數(shù)組的初始化一維數(shù)組的初始化可以通過以下方式：（1）靜態(tài)初始化：在聲明數(shù)組的同時(shí)為每個(gè)元素賦值。javaintnumbers={1,2,3,4,5};（2）動(dòng)態(tài)初始化：在聲明數(shù)組后，使用循環(huán)或單獨(dú)為每個(gè)元素賦值。javaintnumbers=newint[5];for(inti=0;i<numbers.length;i){numbers[i]=i1;}3.1.3一維數(shù)組的訪問與遍歷訪問數(shù)組元素通過索引實(shí)現(xiàn)，索引從0開始。遍歷數(shù)組可以使用for循環(huán)或foreach循環(huán)。3.2二維數(shù)組二維數(shù)組是數(shù)組的數(shù)組，用于存儲(chǔ)具有行和列結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。以下介紹二維數(shù)組的聲明、初始化、訪問及遍歷等操作。3.2.1二維數(shù)組的聲明聲明二維數(shù)組時(shí)，需要指定兩個(gè)維度的數(shù)據(jù)類型和長度。語法如下：java數(shù)據(jù)類型數(shù)組名;例如：javaintmatrix;3.2.2二維數(shù)組的初始化二維數(shù)組的初始化方法與一維數(shù)組類似，包括靜態(tài)初始化和動(dòng)態(tài)初始化。3.2.3二維數(shù)組的訪問與遍歷二維數(shù)組元素可以通過行索引和列索引訪問。遍歷二維數(shù)組可以使用嵌套的for循環(huán)。3.3方法概述方法是一段用于執(zhí)行特定任務(wù)的代碼塊，是Java程序的基本組成單位。方法可以提高代碼的復(fù)用性、可讀性和可維護(hù)性。3.4方法的定義與調(diào)用3.4.1方法定義方法的定義包括方法名、返回值類型、參數(shù)列表和方法體。語法如下：java修飾符返回值類型方法名(參數(shù)類型參數(shù)名){//方法體}例如：javapublicstaticintadd(inta,intb){returnab;}3.4.2方法調(diào)用方法調(diào)用通過方法名和參數(shù)列表實(shí)現(xiàn)。根據(jù)方法的返回值類型，可以將方法調(diào)用作為表達(dá)式的一部分或獨(dú)立語句。javapublicstaticvoidmain(Stringargs){intsum=add(3,4);//方法調(diào)用作為表達(dá)式System.out.println("Sum:"sum);}注意：本章節(jié)不涉及方法的重載、遞歸調(diào)用等高級(jí)主題。末尾不包含總結(jié)性話語。第4章面向?qū)ο缶幊袒A(chǔ)4.1類與對(duì)象面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）是一種編程范式，它以對(duì)象為基本單位，通過對(duì)象之間的交互來解決問題。類是對(duì)象的模板，用于描述具有相同屬性和行為的一組對(duì)象。4.1.1類的定義類是具有相同特征和行為的實(shí)體的抽象描述。在Java中，使用關(guān)鍵字class來定義一個(gè)類。一個(gè)類包含成員變量（屬性）和方法（行為）。示例：javapublicclassPerson{//成員變量privateStringname;privateintage;//構(gòu)造方法（稍后介紹）publicPerson(Stringname,intage){=name;this.age=age;}//方法publicvoidintroduce(){System.out.println("Hello,mynameis"name"andIam"age"yearsold.");}}4.1.2對(duì)象的創(chuàng)建對(duì)象是類的實(shí)例。在Java中，使用new關(guān)鍵字和構(gòu)造方法（稍后介紹）來創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。示例：javapublicclassMain{publicstaticvoidmain(Stringargs){//創(chuàng)建Person對(duì)象Personperson1=newPerson("Alice",30);Personperson2=newPerson("Bob",25);//調(diào)用方法person（1）introduce();person（2）introduce();}}4.2構(gòu)造方法構(gòu)造方法用于初始化對(duì)象的狀態(tài)。在創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)，構(gòu)造方法會(huì)被自動(dòng)調(diào)用。4.2.1構(gòu)造方法的概念與定義構(gòu)造方法是一個(gè)特殊的方法，用于在對(duì)象創(chuàng)建時(shí)初始化對(duì)象的狀態(tài)。構(gòu)造方法的名稱與類名相同，沒有返回類型。示例：javapublicclassPerson{privateStringname;privateintage;//構(gòu)造方法publicPerson(Stringname,intage){=name;this.age=age;}}4.2.2構(gòu)造方法的重載在一個(gè)類中，可以定義多個(gè)構(gòu)造方法，只要它們的參數(shù)列表不同即可。這稱為構(gòu)造方法的重載。示例：javapublicclassPerson{privateStringname;privateintage;//第一個(gè)構(gòu)造方法publicPerson(Stringname,intage){=name;this.age=age;}//第二個(gè)構(gòu)造方法（無參構(gòu)造方法）publicPerson(){="Unknown";this.age=0;}}4.3成員變量與局部變量成員變量是定義在類內(nèi)部的變量，而局部變量是在方法內(nèi)部或其他代碼塊中定義的變量。4.3.1成員變量成員變量屬于類的對(duì)象，每個(gè)對(duì)象都有自己的副本。成員變量可以在類內(nèi)部的方法中使用。示例：javapublicclassPerson{privateStringname;//成員變量privateintage;//成員變量//構(gòu)造方法publicPerson(Stringname,intage){=name;this.age=age;}//方法publicvoidintroduce(){System.out.println("Hello,mynameis"name"andIam"age"yearsold.");}}4.3.2局部變量局部變量在方法或其他代碼塊（如for循環(huán)、if語句等）內(nèi)部定義，其作用域僅限于該代碼塊。示例：javapublicclassPerson{privateStringname;privateintage;publicvoidintroduce(String){//是局部變量System.out.println(",mynameis"name"andIam"age"yearsold.");}}4.4封裝封裝是面向?qū)ο缶幊痰幕驹瓌t之一，它意味著將對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來，只暴露必要的接口。在Java中，使用訪問修飾符（如private、protected、public等）來實(shí)現(xiàn)封裝。4.4.1訪問修飾符訪問修飾符用于控制類成員（變量和方法）的訪問權(quán)限。private：僅對(duì)本類可見。protected：對(duì)本類、子類和同一個(gè)包中的類可見。public：對(duì)所有類可見。默認(rèn)（無修飾符）：對(duì)本類和同一個(gè)包中的類可見。示例：javapublicclassPerson{privateStringname;//私有成員變量，只能在本類中訪問privateintage;publicPerson(Stringname,intage){=name;this.age=age;}publicStringgetName(){//公共方法，返回name值returnname;}publicvoidsetName(Stringname){//公共方法，設(shè)置name值=name;}publicintgetAge(){returnage;}publicvoidsetAge(intage){this.age=age;}publicvoidintroduce(){System.out.println("Hello,mynameis"name"andIam"age"yearsold.");}}通過使用private修飾符，我們隱藏了成員變量的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，僅通過公共方法（如getName、setName等）暴露必要的接口，從而實(shí)現(xiàn)了封裝。這樣，外部代碼只能通過這些公共方法來訪問和修改對(duì)象的狀態(tài)，保證了對(duì)象的一致性和安全性。第5章繼承與多態(tài)5.1繼承繼承是面向?qū)ο缶幊讨械囊豁?xiàng)基本特性，允許一個(gè)類（子類）繼承另一個(gè)類（父類）的屬性和方法。在Java中，繼承通過extends關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)。本章首先介紹如何使用繼承機(jī)制，包括定義父類和子類，以及如何調(diào)用父類的方法。5.1.1定義父類和子類確定父類：找出具有共性的類，將其定義為父類。創(chuàng)建子類：使用extends關(guān)鍵字，子類繼承父類。5.1.2調(diào)用父類方法使用super關(guān)鍵字調(diào)用父類的構(gòu)造方法。使用super關(guān)鍵字調(diào)用父類的普通方法。5.2方法重寫方法重寫（Overriding）是子類對(duì)父類方法的重新定義。在繼承關(guān)系中，子類可以重寫父類的方法，以實(shí)現(xiàn)特定的功能需求。5.2.1方法重寫的規(guī)則子類重寫的方法必須與父類中被重寫的方法具有相同的名稱、參數(shù)列表和返回值類型。訪問權(quán)限不能比父類中被重寫的方法更嚴(yán)格。5.2.2使用Override注解使用Override注解可以提高代碼的可讀性，同時(shí)讓編譯器幫助檢查重寫是否正確。5.3多態(tài)多態(tài)是面向?qū)ο缶幊痰暮诵奶匦灾?，它允許同一個(gè)行為具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式。本章主要介紹如何實(shí)現(xiàn)多態(tài)，以及多態(tài)在實(shí)際編程中的應(yīng)用。5.3.1多態(tài)的定義與實(shí)現(xiàn)多態(tài)的定義：一個(gè)引用類型可以引用多種實(shí)際類型，即同一個(gè)方法在不同對(duì)象上具有不同的行為。實(shí)現(xiàn)多態(tài)：通過繼承和接口。5.3.2類型轉(zhuǎn)換向上轉(zhuǎn)型：將子類對(duì)象轉(zhuǎn)換為父類類型。向下轉(zhuǎn)型：將父類對(duì)象轉(zhuǎn)換為子類類型。5.3.3方法調(diào)用靜態(tài)綁定：編譯時(shí)確定調(diào)用哪個(gè)方法。動(dòng)態(tài)綁定：運(yùn)行時(shí)確定調(diào)用哪個(gè)方法。5.4抽象類與接口抽象類和接口是Java中實(shí)現(xiàn)抽象化編程的關(guān)鍵機(jī)制。本章將介紹抽象類和接口的定義、使用及其區(qū)別。5.4.1抽象類抽象類的定義：使用abstract關(guān)鍵字定義，不能被實(shí)例化。抽象方法：在抽象類中定義沒有實(shí)現(xiàn)體的方法。5.4.2接口接口的定義：使用interface關(guān)鍵字定義，表示一組規(guī)范。實(shí)現(xiàn)接口：使用implements關(guān)鍵字，一個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口。5.4.3抽象類與接口的區(qū)別抽象類可以有構(gòu)造方法，接口不能。抽象類可以有普通成員變量，接口中只能有publicstaticfinal修飾的常量。抽象類可以包含非抽象方法，接口中的方法默認(rèn)為publicabstract。第6章Java常用類庫6.1Object類Object類是Java中所有類的根，它提供了一些基本的方法供所有對(duì)象使用。本節(jié)將詳細(xì)介紹Object類中的方法及其使用場景。6.1.1equals方法equals方法用于判斷兩個(gè)對(duì)象是否相等。它覆蓋了equals方法的對(duì)象可以提供自己的“相等”邏輯。6.1.2hashCode方法hashCode方法返回一個(gè)對(duì)象的哈希碼值，主要用于散列表（如HashSet和HashMap）中。6.1.3toString方法toString方法返回一個(gè)對(duì)象的字符串表示，通常用于輸出對(duì)象信息。6.1.4getClass方法getClass方法返回一個(gè)對(duì)象的Class對(duì)象，用于獲取對(duì)象的類信息。6.1.5finalize方法finalize方法用于在垃圾回收器回收對(duì)象之前執(zhí)行清理工作。6.2String類String類是Java中處理字符串的類，提供了豐富的字符串操作方法。本節(jié)將介紹String類的基本用法。6.2.1字符串常量池介紹字符串常量池的概念以及字符串字面量的存儲(chǔ)方式。6.2.2字符串不可變性解釋字符串不可變性的原因及其優(yōu)點(diǎn)。6.2.3字符串操作方法介紹字符串的連接、截取、替換、分割、比較等常用操作方法。6.2.4String與StringBuilder、StringBuffer的關(guān)系分析String、StringBuilder和StringBuffer之間的區(qū)別與聯(lián)系。6.3包裝類與數(shù)學(xué)類Java提供了基本數(shù)據(jù)類型的包裝類以及數(shù)學(xué)計(jì)算相關(guān)的類，方便對(duì)基本類型進(jìn)行操作。6.3.1包裝類介紹整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符、布爾等基本類型的包裝類及其常用方法。6.3.2數(shù)學(xué)類（Math）介紹Math類的常用方法，如三角函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等。6.4日期時(shí)間類Java提供了日期時(shí)間相關(guān)的類，用于處理日期、時(shí)間、時(shí)區(qū)等操作。6.4.1java.util.Date和java.util.Calendar介紹Date類和Calendar類的用法，包括日期和時(shí)間的獲取、設(shè)置等。6.4.2Java8日期時(shí)間API（java.time）介紹Java8引入的新的日期時(shí)間API，包括LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、ZonedDateTime等類的使用方法。通過本章的學(xué)習(xí)，讀者將掌握J(rèn)ava常用類庫的基本用法，為后續(xù)開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第7章異常處理7.1異常概述異常是Java程序在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤情況，它會(huì)中斷正常的指令流。Java異常是一個(gè)對(duì)象，它描述了在程序執(zhí)行中發(fā)生的不正常情況。本章將詳細(xì)介紹Java中的異常處理機(jī)制。我們需要理解異常的分類，它主要包括Error和Exception兩大類。Error類表示Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境中的內(nèi)部錯(cuò)誤，通常程序員無法處理；而Exception類表示程序運(yùn)行中可處理的異常情況。7.2異常處理機(jī)制異常處理是Java保證程序健壯性的重要手段。Java中使用try、catch、finally、throw和throws關(guān)鍵字來處理異常。7.2.1trycatch語句trycatch語句是異常處理的核心。它將可能產(chǎn)生異常的代碼段放在try塊中，一旦try塊中的代碼拋出異常，控制流將立即轉(zhuǎn)到相應(yīng)的catch塊處理異常。7.2.2finally塊無論是否捕獲或處理異常，finally塊中的代碼都會(huì)被執(zhí)行。通常用于釋放資源，如關(guān)閉文件和網(wǎng)絡(luò)連接等。7.2.3throws和throw關(guān)鍵字throws關(guān)鍵字用于聲明方法可能拋出的異常類型，而throw關(guān)鍵字用于手動(dòng)拋出一個(gè)異常。7.3自定義異常Java允許開發(fā)者通過繼承Exception類或其子類來創(chuàng)建自定義異常。自定義異常可以更精確地描述程序中遇到的問題，使異常信息更具可讀性和可維護(hù)性。7.3.1創(chuàng)建自定義異常創(chuàng)建自定義異常時(shí)，通常需要提供兩個(gè)構(gòu)造方法：默認(rèn)構(gòu)造方法和無參構(gòu)造方法，以及一個(gè)包含詳細(xì)異常信息的構(gòu)造方法。7.3.2使用自定義異常在程序中使用自定義異?？梢蕴岣叱绦虻目勺x性和可維護(hù)性。當(dāng)檢測到特定錯(cuò)誤時(shí)，可以使用throw關(guān)鍵字拋出自定義異常。7.4異常的使用原則在使用異常處理時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：7.4.1在確實(shí)需要的時(shí)候才使用異常不要將異常處理用于普通的控制流，異常處理機(jī)制是為了處理錯(cuò)誤和異常情況。7.4.2盡可能具體地捕獲異常盡量捕獲具體的異常類型，而非使用Exception類或其子類的泛化類型。7.4.3不要吞掉異常捕獲異常后，至少要將其記錄下來。避免捕獲異常后不做任何處理，這樣會(huì)導(dǎo)致問題難以追蹤。7.4.4提供足夠的異常信息拋出異常時(shí)，提供足夠的異常信息，以便于問題定位和調(diào)試。7.4.5盡量在高層處理異常將異常處理邏輯放在高層，可以更全面地控制程序的行為，并減少底層模塊間的耦合。遵循以上原則，可以編寫出既健壯又易于維護(hù)的Java程序。第8章Java集合框架8.1集合概述集合用于存儲(chǔ)數(shù)量不等的對(duì)象，并提供對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行操作的方法。Java集合框架（JavaCollectionsFramework，JCF）提供了一套功能優(yōu)良、使用方便的集合類庫。本章將介紹集合框架的基本概念、接口及其實(shí)現(xiàn)類。8.2Collection接口Collection接口是集合框架中的頂層接口，用于表示一組對(duì)象。它定義了集合的基本操作方法，如添加、刪除、檢查包含關(guān)系等。以下是Collection接口的一些常用方法：add(Ee)：向集合中添加一個(gè)元素。remove(Objecto)：從集合中刪除一個(gè)元素。contains(Objecto)：檢查集合是否包含指定元素。size()：獲取集合中元素的數(shù)量。isEmpty()：判斷集合是否為空。clear()：清空集合中的所有元素。8.3List接口與實(shí)現(xiàn)類List接口繼承自Collection接口，它表示一個(gè)有序的元素集合，允許重復(fù)元素和插入順序的保留。以下是List接口的一些常用方法：add(intindex,Eelement)：在指定位置插入元素。remove(intindex)：刪除指定位置的元素。get(intindex)：獲取指定位置的元素。set(intindex,Eelement)：替換指定位置的元素。List接口的主要實(shí)現(xiàn)類包括：ArrayList：基于動(dòng)態(tài)數(shù)組實(shí)現(xiàn)，適用于查找和更新頻繁的場景。LinkedList：基于雙向鏈表實(shí)現(xiàn)，適用于插入和刪除頻繁的場景。8.4Set接口與實(shí)現(xiàn)類Set接口繼承自Collection接口，它表示一個(gè)無序的元素集合，不允許重復(fù)元素。以下是Set接口的一些常用方法：add(Ee)：向集合中添加一個(gè)元素，如果已存在，則不添加。remove(Objecto)：從集合中刪除一個(gè)元素。contains(Objecto)：檢查集合是否包含指定元素。size()：獲取集合中元素的數(shù)量。isEmpty()：判斷集合是否為空。clear()：清空集合中的所有元素。Set接口的主要實(shí)現(xiàn)類包括：HashSet：基于哈希表實(shí)現(xiàn)，適用于快速查找、插入和刪除操作。TreeSet：基于紅黑樹實(shí)現(xiàn)，支持排序操作，適用于有序集合。第9章輸入輸出流9.1文件與目錄操作9.1.1文件操作基礎(chǔ)創(chuàng)建文件刪除文件判斷文件是否存在獲取文件屬性9.1.2目錄操作基礎(chǔ)創(chuàng)建目錄刪除目錄遍歷目錄獲取目錄下文件列表9.1.3文件與目錄的權(quán)限設(shè)置設(shè)置文件權(quán)限設(shè)置目錄權(quán)限9.2字節(jié)輸入輸出流9.2.1InputStream和OutputStream抽象類字節(jié)輸入流基本方法字節(jié)輸出流基本方法9.2.2FileInputStream和FileOutputStream文件字節(jié)輸入流文件字節(jié)輸出流使用示例9.2.3BufferedInputStream和BufferedOutputStream緩沖字節(jié)輸入流緩沖字節(jié)輸出流提高讀寫效率9.3字符輸入輸出流9.3.1Reader和Writer抽象類字符輸入流基本方法字符輸出流基本方法9.3.2FileReader和FileWriter文件字符輸入流文件字符輸出流使用示例9.3.3BufferedReader和BufferedWriter緩沖字符輸入流緩沖字符輸出流提高讀寫效率9.4文件輸入輸出流9.4.1RandomAccessFile隨機(jī)訪問文件文件指針操作讀寫文件數(shù)據(jù)9.4.2File類文件屬性操作文件和目錄操作文件過濾器9.4.3FileDescriptor和FileChannel文件描述符文件通道通道間數(shù)據(jù)傳輸?shù)?0章多線程編程10.1線程概述線程是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位，它被包含在進(jìn)程之中，是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位。在Java語言中，線程的引入可以提高程序的執(zhí)行效率，特別是在處理大量并發(fā)任務(wù)時(shí)。本章將介紹Java中多線程編程的基礎(chǔ)知識(shí)，包括線程的創(chuàng)建、管理以及線程間的同步與通信。10.2創(chuàng)建線程在Java中，創(chuàng)建線程主要有兩種方式：繼承Thread類和實(shí)現(xiàn)Runnable接口。10.2.1繼承Thread類通過繼承Thread類并重寫其run()方法，可以創(chuàng)建一個(gè)新的線程。示例如下：javapublicclassMyThread