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第一章：Java基础：从零开始

1.1 Java简介与发展历程

Java是一门广泛应用的面向对象编程语言，由Sun Microsystems公司于1995年推出。Java的设计目标是实现“一次编写，到处运行”，使得程序员可以开发跨平台的应用。Java具有易读性强、可移植性好、安全性高、性能优越等特点，因此在众多行业中受到了广泛的欢迎。自1995年发布以来，Java已经经历了多个版本的迭代与升级。每个版本都带来了新的特性和优化，以满足不断变化的技术需求。当前最新的Java版本是Java 17（截止至2021年9月）。

1.2 Java环境搭建与配置要开始Java编程，

首先需要搭建一个Java开发环境。搭建Java开发环境需要完成以下步骤：

a. 下载并安装Java开发工具包（JDK）：访问Oracle官方网站，选择适合你操作系统的JDK版本进行下载并安装。

b. 配置环境变量：将JDK安装目录下的bin文件夹添加到系统的PATH环境变量中，这样你就可以在命令行中使用Java命令。

c. 安装集成开发环境（IDE）：下载并安装适合你的Java集成开发环境，如Eclipse、IntelliJ IDEA或NetBeans。

1.3 Java基本语法在学习Java编程时，我们需要掌握以下基本语法：

a. 注释：Java中有三种类型的注释，单行注释（//），多行注释（/* /）和文档注释（/* */）。

b. 标识符：Java中的标识符用于命名类、变量和方法。标识符由字母、数字、下划线和美元符号组成，但不能以数字开头。

c. 关键字：Java有一些保留关键字，如class、public、static等，这些关键字在程序中有特定的含义。

d. 数据类型：Java有八种基本数据类型，包括四种整型（byte、short、int、long）、两种浮点型（float、double）、一种字符型（char）和一种布尔型（boolean）。

e. 变量：变量是用来存储数据的容器。在Java中，变量必须先声明，然后才能使用。f. 语句：Java程序由一系列语句组成。每个语句用分号（;）结束。

1.4 Java数据类型与运算符Java提供了丰富的数据类型和运算符，以便我们能够进行各种复杂的计算和操作。这些运算符包括：

a. 算术运算符：如加法（+）、减法（-）、乘法（*）、除法（/）和取余（%）。

b. 关系运算符：如等于（==）、不等于（!=）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）和小于等于（<=）。

c. 逻辑运算符：如与（&&）、或（||）和非（!）。

d. 位运算符：如按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）和按位取反（~）。

e. 赋值运算符：如简单赋值（=）、加法赋值（+=）、减法赋值（-=）、乘法赋值（*=）和除法赋值（/=）。

f. 条件运算符（三目运算符）：条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2。如果条件表达式为真，结果为表达式1的值，否则为表达式2的值。

1.5 流程控制语句流程控制语句用于控制程序的执行顺序。Java提供了以下流程控制语句：

a. 顺序结构：程序按照代码的顺序执行。

b. 选择结构：如if、if-else和switch语句，根据条件选择不同的执行路径。

c. 循环结构：如for、while和do-while循环，用于重复执行一段代码。

d. 跳转语句：如break、continue和return，用于改变程序的执行流程。

1.6 函数与方法在Java中，函数（又称为方法）是一段具有特定功能的代码块。通过定义和调用函数，我们可以将复杂的问题分解为多个简单的子问题，并提高代码的复用性。

a. 函数定义：一个函数包括函数名、参数列表、返回类型和函数体。函数定义的语法如下：

修饰符 返回类型 函数名(参数类型 参数名, ...)

{

// 函数体 // ...

}

b. 函数调用：在程序中，我们可以通过函数名和参数列表来调用一个函数。调用函数时，实际参数的值会传递给形式参数，然后执行函数体中的代码。1.7 类与对象Java是一门面向对象的编程语言，它的核心概念是类和对象。

a. 类：类是一种用于描述具有相同属性和行为的对象的抽象。一个类包括数据成员（属性）和成员函数（方法）。

b. 对象：对象是类的实例。我们可以通过关键字new来创建一个对象，并通过对象来访问类中的属性和方法。

c. 封装：封装是面向对象编程的一个重要特性，它将数据和操作数据的方法绑定在一起，以保护数据的完整性和安全性。在Java中，我们可以通过访问控制修饰符（如public、private和protected）来实现封装。

d. 继承：继承是另一个面向对象编程的重要特性，它允许一个类继承另一个类的属性和方法。这有助于提高代码的重用性和可维护性。

e. 多态：多态是指一个函数或对象在不同情境下表现出不同的行为。Java中的多态主要体现在方法重载（同一个类中有相同名称但参数不同的多个方法）和方法覆盖（子类重写父类的方法）。

通过本章的学习，你已经掌握了Java编程的基本概念和语法。在接下来的章节中，我们将继续深入学习Java的集合与数据结构、异常处理与日志、多线程与并发编程等高级主题，帮助你逐步成为一名Java架构师。