java期末复习基础知识

### Java基础知识复习：期末考试重点 Java 是一门面向对象的编程语言，广泛用于企业级应用开发、Web 应用、Android 移动端等场景。为了应对期末考试，以下内容将系统性地梳理 Java 编程语言的基础知识与考试重点。 --- #### 一、面向对象编程（OOP） 1. **类与对象** 类是对象的模板，对象是类的具体实例。在 Java 中，通过 `class` 关键字定义类，并使用 `new` 创建对象。 ```java class Person { String name; int age; void sayHello() { System.out.println("Hello, my name is " + name); } } public class Main { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); p.name = "Alice"; p.sayHello(); // 输出: Hello, my name is Alice } } ``` 2. **访问修饰符** Java 提供了三种主要的访问控制修饰符： - `private`：仅在本类中可访问。 - `protected`：在本包和子类中可访问。 - `public`：所有地方均可访问[^1]。 3. **继承与多态** 继承通过 `extends` 实现，子类可以继承父类的非私有成员。多态允许子类重写父类方法，实现运行时绑定。 ```java class Animal { void sound() { System.out.println("Animal makes a sound"); } } class Dog extends Animal { void sound() { System.out.println("Dog barks"); } } public class Main { public static void main(String[] args) { Animal a = new Dog(); a.sound(); // 输出: Dog barks } } ``` --- #### 二、输入输出流（I/O） Java 提供了丰富的 I/O 操作类，如 `FileInputStream`、`FileOutputStream`、`BufferedReader` 和 `PrintWriter` 等，用于处理文件读写操作。 ```java import java.io.*; public class FileIOExample { public static void main(String[] args) { try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"))) { String line; while ((line = br.readLine()) != null) { System.out.println(line); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` --- #### 三、异常处理 Java 使用 `try-catch-finally` 结构来捕获和处理异常，也可以使用 `throw` 抛出异常。 ```java public class ExceptionHandling { public static void main(String[] args) { try { int result = divide(10, 0); System.out.println(result); } catch (ArithmeticException e) { System.out.println("Cannot divide by zero!"); } } public static int divide(int a, int b) { if (b == 0) { throw new ArithmeticException("Division by zero"); } return a / b; } } ``` --- #### 四、图形用户界面（GUI） Java 提供了 AWT 和 Swing 两个 GUI 开发库。Swing 更加灵活且功能丰富，适合现代桌面应用开发。 ```java import javax.swing.*; public class SimpleGUI { public static void main(String[] args) { JFrame frame = new JFrame("Simple GUI"); JButton button = new JButton("Click Me!"); button.addActionListener(e -> JOptionPane.showMessageDialog(frame, "Button clicked!")); frame.add(button); frame.setSize(300, 200); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true); } } ``` --- #### 五、多线程 Java 支持多线程编程，可以通过继承 `Thread` 类或实现 `Runnable` 接口创建线程。 ```java class MyThread implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + i); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public class MultiThreadingExample { public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(new MyThread(), "Thread-1"); Thread t2 = new Thread(new MyThread(), "Thread-2"); t1.start(); t2.start(); } } ``` --- #### 六、泛型与集合框架 Java 泛型提供编译时类型安全检查，避免运行时 ClassCastException。常见的集合类包括 `ArrayList`、`HashMap`、`HashSet` 等。 ```java import java.util.ArrayList; public class GenericExample { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("Apple"); list.add("Banana"); for (String fruit : list) { System.out.println(fruit); } } } ``` --- #### 七、Java 文件结构与跨平台原理 Java 的“一次编写，到处运行”特性依赖于 JVM（Java 虚拟机）。Java 源代码（`.java`）被编译为字节码（`.class`），然后由 JVM 解释执行，从而实现跨平台兼容性[^1]。 --- #### 八、临界资源与同步机制 多个线程访问共享资源时，需要使用同步机制保证数据一致性。Java 提供了 `synchronized` 关键字和 `ReentrantLock` 类来实现线程同步。 ```java class Counter { private int count = 0; public synchronized void increment() { count++; } public int getCount() { return count; } } public class SyncExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Counter counter = new Counter(); Thread t1 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) { counter.increment(); } }); Thread t2 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) { counter.increment(); } }); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println("Final count: " + counter.getCount()); // 应为 2000 } } ``` --- #### 九、泛型方法示例 泛型方法允许在调用时指定类型参数，增强灵活性。 ```java public class GenericMethods { public static <T extends Comparable<T>> int compare(T a, T b) { return a.compareTo(b); } public static void main(String[] args) { System.out.println(compare(1.1, 2.5)); // 输出负数 System.out.println(compare(9.9, 9.9)); // 输出 0 System.out.println(compare(7.8, 3.9)); // 输出正数 } } ``` ---