第3周 3.1 Java基础语法

单元 2 Java 语言基础

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2.1 Java 程序结构

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2.1.1 包(package)

1. 包的作用

• 管理类：防止命名冲突，避免命名冲突
• 控制访问：通过访问控制权限来控制对类、接口、字段、方法的访问
• 组织类：对类进行分类管理

2. 包的声明(创建)

• 声明包：package 包名;

• 导入包：import 包名; 或 import 包名.*;，··* 表示导入包中的所有类，如：import java.util.*; 导入 java.util 包中的所有类

  另外，也可以使用 import static 导入类的静态成员，>如：

  import static java.lang.Math.*;
  

  //说明： 导入 java.lang.Math 类中的所有静态成员

  还可以在程序中直接使用 java.lang 包中的类，如：

  System.out.println("Hello World!");
  

  因为 java.lang 包是 Java 的核心包，默认导入

• 注意：包名应该全部小写，如 java.lang，java.util，com.baidu

3. 包的命名规则（）

• 全部小写字母：如 java.lang
• 域名倒置：如 com.baidu
• 类名：如 com.baidu.util.DateUtil
• 扩展阅读：
  阿里巴巴 JAVA 开发手册
  史上最全的 Java 命名规范参考！
  Java 包（package）的作用、命名规范，以及包命名注意事项

3. Java 中常用的标准包

1. java.lang：包含 Java 语言的核心类，如 String、Math、System 和 Thread，无需显式导入，自动导入
2. java.util：包含 Java 工具类库，如集合框架、日期时间类和随机数生成器
3. java. io：包含 Java 输入/输出类库，如文件读写、网络通信等
4. java. net：包含 Java 网络编程类库，如 URL、Socket 等
5. java.sql：包含 Java 数据库编程类库，如 JDBC 接口
6. java.awt：包含 Java 图形用户界面编程类库，如窗口、按钮、文本框等

查看更多标准库

1. javax.swing：包含 Java 图形用户界面编程类库，如窗口、按钮、文本框等，是 AWT 的扩展
2. java.nio：包含 Java 非阻塞 I/O 类库，如缓冲区、通道等
3. java.lang.reflect：包含 Java 反射机制类库，如 Class、Method、Field 等
4. java.security：包含 Java 安全类库，如加密、签名等
5. java.rmi：包含 Java 远程方法调用类库，如 RMI 接口
6. java.rmi.registry：包含 Java 远程方法调用注册表类库，如 Registry、LocateRegistry 等
7. java.rmi.server：包含 Java 远程方法调用服务器类库，如 UnicastRemoteObject、Skeleton 等
8. java.text：包含 Java 文本处理类库，如日期时间格式化、数字格式化等
9. java.time：包含 Java 日期时间类库，如 LocalDate、LocalTime、LocalDateTime 等
10. java.util.concurrent：包含 Java 并发编程类库，如线程池、锁等
11. java.util.logging：包含 Java 日志类库，如 Logger、Handler 等
12. java.util.prefs：包含 Java 首选项类库，如 Preferences 等
13. java.util.regex：包含 Java 正则表达式类库，如 Pattern、Matcher 等
14. java.util.zip：包含 Java 压缩类库，如 ZipInputStream、ZipOutputStream 等
15. javax.crypto：包含 Java 加密类库，如 Cipher、SecretKey 等
16. javax.imageio：包含 Java 图像 I/O 类库，如 ImageIO、ImageReader 等
17. javax.jws：包含 Java Web 服务类库，如@WebService、@WebMethod 等
18. javax.management：包含 Java 管理类库，如 MBean、MBeanServer 等
19. javax.naming：包含 Java 命名与目录接口类库，如 Context、InitialContext 等

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2.1.2 主函数及其参数

1. 主函数

主函数是 Java 程序的入口点，格式如下：

public static void main(String[] args)

2. main 方法中的参数

args是一个字符串数组，用于接收命令行参数。在运行程序时，可以通过命令行传递参数给主函数。例如，假设有一个名为HelloWorld.java的 Java 程序，可以在命令行中运行以下命令：

java HelloWorld arg1 arg2 arg3

其中，arg1、arg2和arg3是传递给主函数的参数。在程序中，可以通过args数组来访问这些参数。例如，可以使用以下代码来打印出传递给主函数的所有参数：

for (String arg : args) {
    System.out.println(arg);
}

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2.1.3 代码块

代码块是一组由大括号{}包围的语句。代码块可以用于定义一个作用域，其中声明的变量只在代码块内可见。代码块可以嵌套使用，即一个代码块可以包含另一个代码块。

代码块可以分为：普通代码块、静态代码块、构造代码块和同步代码块。下面进行前 3 种讲解：

1. 普通代码块

普通代码块是定义在方法体内的代码块，可以包含任意数量的语句。普通代码块可以用于定义一个作用域，其中声明的变量只在代码块内可见。例如：

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        {
            int x = 10;
            System.out.println(x);
        }
        // x 在这里不可见
    }
}

在上面的例子中，x变量只在第一个代码块内可见。

2. 静态代码块

静态代码块是定义在类中的代码块，使用static关键字修饰。静态代码块在类加载时执行，并且只执行一次。静态代码块可以用于初始化静态变量或执行其他静态初始化操作。例如：

public class HelloWorld {

    static int x;

    static {
        x = 10;
        System.out.println("静态代码块执行");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(x);
    }
}

在上面的例子中，静态代码块在类加载时执行，并初始化静态变量x。

3. 构造代码块

构造代码块是定义在类中的代码块，没有static关键字修饰。构造代码块在每次创建对象时都会执行，并且先于构造函数执行。构造代码块可以用于初始化实例变量或执行其他初始化操作。例如：

public class HelloWorld {

    int x;

    {
        x = 10;
        System.out.println("构造代码块执行");
    }

    public HelloWorld() {
        System.out.println("构造函数执行");
    }

    public static void main(String[] args) {
        HelloWorld obj = new HelloWorld();
        System.out.println(obj.x);
    }
}

在上面的例子中，构造代码块在每次创建对象时都会执行，并初始化实例变量x。

更多代码块，了解即可

4. 同步代码块

同步代码块是定义在方法体内的代码块，使用synchronized关键字修饰。同步代码块可以用于保证在多线程环境下，同一时刻只有一个线程可以执行代码块中的代码。例如：

public class HelloWorld {

    private int x = 0;

    public synchronized void increment() {
        x++;
    }
}

在上面的例子中，increment方法使用了synchronized关键字修饰，保证了在多线程环境下，同一时刻只有一个线程可以执行该方法中的代码。

5. try-with-resources 语句

try-with-resources 语句是 Java 7 引入的一种语法，用于自动关闭实现了AutoCloseable接口的资源。例如：

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
            String line = br.readLine();
            System.out.println(line);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的例子中，BufferedReader对象在 try-with-resources 语句中创建，并在语句结束时自动关闭。

6. lambda 表达式

lambda 表达式是 Java 8 引入的一种语法，用于简化匿名内部类的编写。例如：

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
        list.forEach(s -> System.out.println(s));
    }
}

在上面的例子中，forEach方法接受一个 lambda 表达式作为参数，用于对列表中的每个元素执行操作。

7. Stream API

Stream API 是 Java 8 引入的一种语法，用于处理集合数据。例如：

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
        list.stream()
            .filter(s -> s.startsWith("a"))
            .forEach(System.out::println);
    }
}

在上面的例子中，stream方法将列表转换为流，filter方法对流中的元素进行过滤，forEach方法对流中的每个元素执行操作。

8. Optional

Optional 是 Java 8 引入的一种容器类，用于表示可能为空的对象。例如：

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        Optional<String> optional = Optional.of("Hello");
        optional.ifPresent(System.out::println);
    }
}

在上面的例子中，Optional.of方法创建一个包含指定值的 Optional 对象，ifPresent方法在 Optional 对象包含值时执行操作。

9. 接口默认方法

接口默认方法是在 Java 8 中引入的一种语法，允许在接口中定义默认方法。例如：

public interface MyInterface {
    default void myMethod() {
        System.out.println("Hello");
    }
}

在上面的例子中，myMethod方法是一个默认方法，可以在实现该接口的类中直接调用。

10. 方法引用

方法引用是 Java 8 引入的一种语法，用于简化 lambda 表达式的写法。例如：

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
        list.forEach(System.out::println);
    }
}

在上面的例子中，System.out::println是一个方法引用，用于调用System.out对象的println方法。

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