Java 编程基础（入门级）超级完整版
一、Java 概述与环境搭建
1.1 Java 简介
Java 是由 Sun Microsystems 公司（后被 Oracle 收购）于 1995 年推出的高级编程语言，具有“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere）的跨平台特性。Java 广泛应用于企业级开发、Android 应用、大数据处理等领域。
1.2 环境搭建步骤
- JDK 安装：从 Oracle 官网或 OpenJDK 下载对应系统的 JDK（Java Development Kit），例如 jdk-17.0.4。
- 环境变量配置：
- Windows：设置
JAVA_HOME、PATH和CLASSPATH。 - Linux/macOS：编辑
.bashrc或.zshrc文件添加配置。
- Windows：设置
- 验证安装：命令行输入
java -version和javac -version检查版本信息。
1.3 第一个 Java 程序
public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello, World!"); } } 编译运行步骤：
- 保存为
HelloWorld.java文件。 - 命令行执行
javac HelloWorld.java编译。 - 执行
java HelloWorld运行程序。
二、Java 基础语法
2.1 数据类型与变量
Java 是强类型语言，数据类型分为基本类型和引用类型：
- 基本类型：
int、double、char、boolean等。 - 引用类型：
String、数组、类、接口等。
变量声明示例：
int age = 25; double salary = 10000.50; char gender = 'M'; boolean isStudent = false; String name = "John Doe"; 2.2 控制流程语句
条件语句：
if (age >= 18) { System.out.println("成年人"); } else { System.out.println("未成年人"); }循环语句：
```java
// for 循环
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(i);
}
// while 循环
int j = 0;
while (j < 5) {
System.out.println(j);
j++;
}
### 2.3 面向对象编程基础 Java 是面向对象语言，核心概念包括类、对象、继承、多态等。 **类与对象示例**： ```java // 定义类 class Person { private String name; private int age; // 构造方法 public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } // 方法 public void sayHello() { System.out.println("Hello, I'm " + name + ", " + age + " years old."); } } // 使用对象 public class Main { public static void main(String[] args) { Person person = new Person("Alice", 20); person.sayHello(); } } 继承与多态示例：
// 父类 class Animal { public void sound() { System.out.println("Animal makes sound"); } } // 子类 class Dog extends Animal { @Override public void sound() { System.out.println("Dog barks"); } } // 多态应用 public class Main { public static void main(String[] args) { Animal animal = new Dog(); animal.sound(); // 输出: Dog barks } } 三、Java 常用类库与API
3.1 String 类操作
String str = "Hello Java"; System.out.println(str.length()); // 输出: 10 System.out.println(str.substring(6)); // 输出: Java System.out.println(str.contains("Java")); // 输出: true 3.2 集合框架
Java 集合框架提供了 List、Set、Map 等常用数据结构。
List 示例：
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ListExample { public static void main(String[] args) { List<String> fruits = new ArrayList<>(); fruits.add("Apple"); fruits.add("Banana"); fruits.add("Orange"); for (String fruit : fruits) { System.out.println(fruit); } } } Map 示例：
import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class MapExample { public static void main(String[] args) { Map<String, Integer> scores = new HashMap<>(); scores.put("Alice", 90); scores.put("Bob", 85); scores.put("Charlie", 95); System.out.println(scores.get("Bob")); // 输出: 85 } } 3.3 文件操作
import java.io.File; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; import java.util.Scanner; public class FileExample { public static void main(String[] args) { try { // 写入文件 FileWriter writer = new FileWriter("test.txt"); writer.write("Hello, File I/O!"); writer.close(); // 读取文件 File file = new File("test.txt"); Scanner scanner = new Scanner(file); System.out.println(scanner.nextLine()); scanner.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } 四、Java 应用实例：学生成绩管理系统
4.1 系统需求
设计一个简单的学生成绩管理系统，实现学生信息和成绩的增删改查功能。
4.2 系统设计
- 学生类（Student）：包含学号、姓名、成绩等属性。
- 管理类（StudentManager）：实现学生信息的增删改查方法。
- 主类（Main）：提供用户交互界面。
4.3 核心代码实现
import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.Scanner; // 学生类 class Student { private String id; private String name; private double score; public Student(String id, String name, double score) { this.id = id; this.name = name; this.score = score; } // Getters and Setters public String getId() { return id; } public String getName() { return name; } public double getScore() { return score; } public void setScore(double score) { this.score = score; } @Override public String toString() { return "ID: " + id + ", Name: " + name + ", Score: " + score; } } // 学生管理类 class StudentManager { private List<Student> students = new ArrayList<>(); // 添加学生 public void addStudent(Student student) { students.add(student); } // 删除学生 public void deleteStudent(String id) { students.removeIf(student -> student.getId().equals(id)); } // 修改成绩 public void updateScore(String id, double newScore) { for (Student student : students) { if (student.getId().equals(id)) { student.setScore(newScore); break; } } } // 查询学生 public Student findStudent(String id) { for (Student student : students) { if (student.getId().equals(id)) { return student; } } return null; } // 显示所有学生 public void displayAllStudents() { for (Student student : students) { System.out.println(student); } } } // 主类 public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); StudentManager manager = new StudentManager(); while (true) { System.out.println("\n学生成绩管理系统"); System.out.println("1. 添加学生"); System.out.println("2. 删除学生"); System.out.println("3. 修改成绩"); System.out.println("4. 查询学生"); System.out.println("5. 显示所有学生"); System.out.println("6. 退出"); System.out.print("请选择操作: "); int choice = scanner.nextInt(); scanner.nextLine(); // 消耗换行符 switch (choice) { case 1: System.out.print("输入学号: "); String id = scanner.nextLine(); System.out.print("输入姓名: "); String name = scanner.nextLine(); System.out.print("输入成绩: "); double score = scanner.nextDouble(); scanner.nextLine(); manager.addStudent(new Student(id, name, score)); System.out.println("添加成功!"); break; case 2: System.out.print("输入要删除的学号: "); manager.deleteStudent(scanner.nextLine()); System.out.println("删除成功!"); break; case 3: System.out.print("输入要修改成绩的学号: "); String updateId = scanner.nextLine(); System.out.print("输入新成绩: "); double newScore = scanner.nextDouble(); scanner.nextLine(); manager.updateScore(updateId, newScore); System.out.println("修改成功!"); break; case 4: System.out.print("输入要查询的学号: "); Student student = manager.findStudent(scanner.nextLine()); if (student != null) { System.out.println(student); } else { System.out.println("未找到该学生!"); } break; case 5: manager.displayAllStudents(); break; case 6: System.out.println("感谢使用系统，再见!"); scanner.close(); return; default: System.out.println("无效选择，请重新输入!"); } } } } 五、总结与进阶学习建议
5.1 总结
本文从 Java 基础语法、面向对象编程、常用类库到应用实例，全面介绍了 Java 入门知识。通过学生成绩管理系统的实例，展示了如何将基础知识应用到实际项目中。
5.2 进阶学习建议
- 学习 Java 高级特性：多线程、网络编程、数据库操作等。
- 掌握开发框架：Spring、Spring Boot、MyBatis 等。
- 实践项目：参与开源项目或自主开发小型应用。
- 阅读优秀书籍：《Effective Java》、《Java 核心技术》等。
通过持续学习和实践，你将逐步掌握 Java 编程，并能够开发复杂的企业级应用和系统。
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