Java基础知识

Java作为一门跨平台的高级编程语言，在当今软件开发行业中得到了广泛应用，掌握Java基础知识是每位Java开发工程师的必备技能，本文将从多个方面对Java基础知识做详细的阐述。

一、Java语言特点

Java是一门面向对象的编程语言，拥有以下特点：

1、简单易学：Java语言的语法与C++十分相似，对于有其他编程语言基础的开发者很容易上手。

2、跨平台性：由于其特有的虚拟机（JVM）机制，Java程序可以在各种操作系统上运行，实现了"一次编写，到处运行"。

3、安全性高：Java程序的安全性得到了广泛的认可，主要原因是Java程序在编译后可以生成字节码文件，而在运行时必须由JVM来执行，使得Java程序在运行时具有很高的安全性。

4、开源免费：Java是一种自由软件，可以免费下载使用，同时Java的源代码也是公开的，方便进行二次开发。

5、拥有强大的应用程序接口（API）：Java在语言设计之初就着重考虑了API的设计，具有非常丰富的库支持，使得开发者可以在开发应用时非常便捷。

二、Java基础语法

Java语言基础语法包括变量、数据类型、运算符、流程控制语句、循环语句等，下面简单介绍。

1、变量和数据类型

public class DataTypeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        boolean b = true;
        double c = 2.5;
        char d = 'A';
        String e = "hello";
    }
}

变量是程序中用来存储数据的容器，Java中的变量根据其数据类型可以分为基础数据类型和引用数据类型，基本数据类型包括int、boolean、double、char、byte、short、long、float，引用数据类型包括String、数组等。

2、运算符

public class OperatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1, b = 2;
        System.out.println(a + b); // 加法运算
        System.out.println(a - b); // 减法运算
        System.out.println(a * b); // 乘法运算
        System.out.println(a / b); // 整数除法运算
        System.out.println(a % b); // 取模运算
        System.out.println(a - -b); // 一元减法
        System.out.println(a == b); // 相等运算
        System.out.println(a != b); // 不相等运算
        System.out.println(a > b); // 大于运算
        System.out.println(a >= b); // 大于等于运算
        System.out.println(a < b); // 小于运算
        System.out.println(a <= b); // 小于等于运算
        System.out.println(true && false); // 逻辑与运算
        System.out.println(true || false); // 逻辑或运算
        System.out.println(!true); // 逻辑非运算
        System.out.println(~a); // 按位取反运算
        System.out.println(a & b); // 按位与运算
        System.out.println(a | b); // 按位或运算
        System.out.println(a ^ b); // 按位异或运算
        System.out.println(a << 2); // 左移运算
        System.out.println(a >> 2); // 右移运算
        System.out.println(a >>> 2); // 无符号右移运算
    }
}

Java中的运算符包括数学运算符、关系运算符、逻辑运算符、位运算符、赋值运算符等。

3、流程控制语句

public class ControlFlowDemo {
    public static void main(String[] args) {
        if (1 > 2) {
            System.out.println("1 > 2");
        } else if (1 == 2) {
            System.out.println("1 == 2");
        } else {
            System.out.println("1 < 2");
        }

        int i = 1;
        switch (i) {
            case 1:
                System.out.println("i = 1");
                break;
            case 2:
                System.out.println("i = 2");
                break;
            default:
                System.out.println("i > 2");
                break;
        }

        for (int j = 0; j < 10; j++) {
            System.out.println(j);
        }

        int k = 0;
        while (k < 10) {
            System.out.println(k);
            k++;
        }

        int m = 0;
        do {
            System.out.println(m);
            m++;
        } while (m < 10);
    }
}

Java的流程控制语句包括if语句、switch语句、for语句、while语句、do-while语句等。

三、Java面向对象编程

Java作为一门面向对象的编程语言，其核心特性就是面向对象编程，下面介绍Java面向对象编程的基础知识。

1、类和对象

public class Car {
    private String brand;
    private int price;

    public void setBrand(String brand) {
        this.brand = brand;
    }

    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }

    public String getBrand() {
        return brand;
    }

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    public void run() {
        System.out.println("Car is running!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.setBrand("Audi");
        car.setPrice(1000000);
        System.out.println("Brand: " + car.getBrand() + ", Price: " + car.getPrice());
        car.run();
    }
}

类是Java面向对象编程的基本构建块，它由数据（成员属性）和行为（成员方法）组成，对象是类的一个实例。

2、继承

public class Animal {
    protected int age;
    protected int weight;

    public Animal(int age, int weight) {
        this.age = age;
        this.weight = weight;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("Animal is eating!");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    private String breed;

    public Dog(int age, int weight, String breed) {
        super(age, weight);
        this.breed = breed;
    }

    public void bark() {
        System.out.println("Dog is barking!");
    }
}

public class InheritanceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog(2, 10, "Husky");
        dog.eat();
        dog.bark();
    }
}

继承是Java面向对象编程中最重要的概念之一，它可以让子类继承父类的属性和方法。

3、多态

public interface Shape {
    double getArea();
}

public class Circle implements Shape {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

public class Rectangle implements Shape {
    private double width;
    private double height;

    public Rectangle(double width, double height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    public double getArea() {
        return width * height;
    }
}

public class PolymorphismDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape1 = new Circle(5);
        Shape shape2 = new Rectangle(2, 3);
        System.out.println("Circle area: " + shape1.getArea());
        System.out.println("Rectangle area: " + shape2.getArea());
    }
}

多态是Java面向对象编程中的另一重要概念，它指同一个方法可以根据不同的对象产生不同的结果。

总结

本文从Java语言特点、Java基础语法、Java面向对象编程三个方面对Java基础知识进行了详细的阐述。