Java是一种广泛使用的面向对象的编程语言,由Sun Microsystems(现为Oracle公司的一部分)于1995年发布。它的设计目标是具有简单的语法、可移植性、健壮性和安全性,使其能够编写一次,到处运行。Java的应用场景非常广泛,包括Web开发、移动应用(尤其是Android平台)、企业级应用、大数据处理、云计算等领域。Java的基础包括以下几个核心概念: 类与对象:Java是一种面向对象的语言,一切皆为对象。类是创建对象的模板,它定义了对象的属性(数据成员)和行为(方法)。对象是类的实例,通过new关键字创建。 封装:封装是面向对象编程的基本特性之一,它隐藏了对象内部的实现细节,只对外提供公共接口进行交互,提高了代码的安全性和可维护性。 继承:Java支持单一继承,一个类可以继承另一个类的属性和方法,实现代码重用。同时,Java引入了接口(interface),允许实现多重继承的特性。 多态:多态是指同一种行为在不同对象上表现出不同的形式,它依赖于继承和接口实现。Java中的方法重写(Override)和方法重载(Overload)是多态的表现。 异常处理:Java提供了异常处理机制,通过try-catch-finally语句块来捕获和处理程序运行时可能出现的错误,保证程序的健壮性。 集合框架:Java集合框架包括接口(如List、Set、Map)和实现类(如ArrayList、HashSet、HashMap),它们提供了存储和操作对象的容器,是Java编程中不可或缺的部分。 IO流:Java的IO流系统支持读写数据,包括文件I/O和网络I/O。它提供了各种流类型,如字节流、字符流、输入流和输出流,以及缓冲流和转换流等。 线程与并发:Java内置了对多线程的支持,通过实现Runnable接口或继承Thread类可以创建线程。Java还提供了同步机制(synchronized关键字、wait/notify机制)和并发工具类(如ExecutorService、Semaphore、CyclicBarrier)来处理多线程环境中的竞争条件和协作问题。 泛型:Java的泛型允许在类、接口和方法中使用类型参数,增强了代码的类型安全性和复用性。 注解(Annotation):注解是元数据的一种形式,用于向编译器或JVM提供额外的信息,可以用于代码的验证、编译时处理、运行时反射等。 模块化(Java 9+):Java 9引入了模块系统(Project Jigsaw),使得大型项目可以通过模块化来组织和管理,提高系统的可维护性和可扩展性。 Lambda表达式:Java 8引入了Lambda表达式,简化了函数式编程,使得处理集合和事件驱动编程更加简洁。