概述

Java主流技术全面剖析：从基础回顾到面向对象编程、常用类库与并发编程，本文深入探讨Java核心能力。从一次编写、到处运行的跨平台性，到强大类库支持与高效线程管理，学习Java主流技术助你构建高性能应用。通过实战项目，将理论知识应用于图书管理系统开发，巩固Java多线程、集合框架等关键概念。

Java基础回顾

Java是一种广泛使用的通用编程语言，由James Gosling于Sun Microsystems（现属于Oracle）开发，首次发布于1995年。Java设计的核心目标是编写一次、到处运行（Write Once, Run Anywhere, WORA），这意味着Java程序可以在任何安装了Java虚拟机（JVM）的平台上运行。Java的主要特点是跨平台性、面向对象、自动内存管理、安全性和健壮性。现在，Java是许多服务器端应用、安卓应用程序以及大规模系统的核心组成部分。

Java开发环境搭建

步骤1：JDK安装
首先，下载Java Development Kit（JDK）的最新版本。访问Oracle的官方网站进行下载，选择适用于您操作系统的版本。安装过程中，确保勾选添加到环境变量的选项。

步骤2：环境变量配置
安装完成后，配置环境变量：

• JAVA_HOME：指向 JDK 的安装路径。
• Path：添加 %JAVA_HOME%\bin。

步骤3：验证安装
通过命令行输入 java -version 和 javac -version，确保可以正确输出 JDK 的版本信息。

面向对象编程(OOP)基础

Java 是一种基于类的面向对象编程语言，其核心概念包括封装、继承和多态。

封装：通过将数据和对数据的操作方法封装在类中，实现数据的私有化和方法的公共化。示例代码如下：

public class Employee {
    private String name;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

继承：允许子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。示例代码如下：

public class Employee {
    private String name;
    private String department;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

public class Manager extends Employee {
    private double bonus;

    public void setBonus(double bonus) {
        this.bonus = bonus;
    }

    public double getBonus() {
        return bonus;
    }
}

多态：指同一个接口可以有多种实现方式，通过方法重载和方法重写实现。示例代码如下：

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 Square implements Shape {
    private double side;

    public Square(double side) {
        this.side = side;
    }

    public double getArea() {
        return side * side;
    }
}

public class TestPoly {
    public static void main(String[] args) {
        Shape[] shapes = new Shape[2];
        shapes[0] = new Circle(5);
        shapes[1] = new Square(4);

        for (Shape shape : shapes) {
            System.out.println("Area: " + shape.getArea());
        }
    }
}

Java常用类库介绍

Java 提供了强大的类库支持，包括 Java Collection Framework（集合框架）、Java IO 模块等。

Java Collection Framework（集合框架）：集合框架包括各种容器类（如 ArrayList、HashMap），用于存储和操作数据。示例代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> items = new ArrayList<>();
        items.add("Apple");
        items.add("Banana");
        items.add("Orange");

        HashMap<String, Integer> prices = new HashMap<>();
        prices.put("Apple", 2);
        prices.put("Banana", 1);
        prices.put("Orange", 3);

        System.out.println("Items: " + items);
        System.out.println("Prices: " + prices);
    }
}

Java并发编程

多线程编程允许Java程序在多个线程中并发执行任务，提高程序的性能和响应速度。Java 提供了 Thread 类和 Runnable 接口来创建线程。示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class SimpleThread {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executor.execute(new Task());
        }

        executor.shutdown();
    }

    static class Task implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Thread: " + Thread.currentThread().getName());
        }
    }
}

实战项目：构建一个简单的Java应用

为了巩固Java主流技术的运用，我们将构建一个简单的“图书管理系统”。

需求分析：系统需要实现以下功能：添加图书、查找图书、更新图书信息、删除图书。

设计与实现：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

class Book {
    private String title;
    private String author;

    public Book(String title, String author) {
        this.title = title;
        this.author = author;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }
}

class LibraryManager {
    private ArrayList<Book> books;

    public LibraryManager() {
        books = new ArrayList<>();
    }

    public void addBook(Book book) {
        books.add(book);
    }

    public Book searchBook(String title) {
        for (Book book : books) {
            if (book.getTitle().equals(title)) {
                return book;
            }
        }
        return null;
    }

    public void updateBook(Book book) {
        for (int i = 0; i < books.size(); i++) {
            if (books.get(i).getTitle().equals(book.getTitle())) {
                books.set(i, book);
                return;
            }
        }
    }

    public void deleteBook(String title) {
        books.removeIf(book -> book.getTitle().equals(title));
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        LibraryManager manager = new LibraryManager();

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        while (true) {
            System.out.println("1. Add Book");
            System.out.println("2. Search Book");
            System.out.println("3. Update Book");
            System.out.println("4. Delete Book");
            System.out.println("5. Exit");
            System.out.print("Enter your choice: ");
            int choice = scanner.nextInt();

            switch (choice) {
                case 1:
                    System.out.print("Enter book title: ");
                    String title = scanner.next();
                    System.out.print("Enter author: ");
                    String author = scanner.next();
                    Book book = new Book(title, author);
                    manager.addBook(book);
                    break;
                case 2:
                    System.out.print("Enter book title to search: ");
                    title = scanner.next();
                    Book foundBook = manager.searchBook(title);
                    if (foundBook != null) {
                        System.out.println("Found: " + foundBook.getTitle() + " by " + foundBook.getAuthor());
                    } else {
                        System.out.println("Book not found.");
                    }
                    break;
                case 3:
                    System.out.print("Enter book title to update: ");
                    title = scanner.next();
                    Book found = manager.searchBook(title);
                    if (found != null) {
                        System.out.print("Enter new title: ");
                        String newTitle = scanner.next();
                        System.out.print("Enter new author: ");
                        String newAuthor = scanner.next();
                        Book newBook = new Book(newTitle, newAuthor);
                        manager.updateBook(newBook);
                    } else {
                        System.out.println("Book not found.");
                    }
                    break;
                case 4:
                    System.out.print("Enter book title to delete: ");
                    title = scanner.next();
                    manager.deleteBook(title);
                    break;
                case 5:
                    scanner.close();
                    System.out.println("Exiting...");
                    return;
                default:
                    System.out.println("Invalid choice. Try again.");
            }
        }
    }
}

以上就是Java主流技术的基本介绍和一个简单的应用实例。通过这些内容的学习和实践，您将对Java的主流技术有更深入的理解和应用能力。为了进一步学习和提升，推荐访问在线学习平台如慕课网等，寻找更多Java相关的课程和资源。