Java 基础篇必背综合知识点总结包含新技术应用及实操指南

一、Java基础概念(Java 17+)

  • 模块化系统(JPMS) :Java 9引入的模块系统,通过module-info.java文件定义模块依赖,增强了封装性和安全性。

    java 复制代码
    // module-info.java
    module com.example.app {
        requires java.base;
        requires com.example.library;
        exports com.example.app.api;
    }
  • GraalVM与Native Image:Java 11+支持的原生编译技术,将Java代码编译为本地机器码,大幅提升启动速度和减少内存占用。

二、数据类型与运算符(Java 17+)

  • 文本块(Text Blocks):Java 15引入的多行字符串语法,简化了JSON、SQL等复杂字符串的编写。

    java 复制代码
    String json = """
        {
            "name": "Java",
            "version": 17
        }
        """;
  • 模式匹配(Pattern Matching) :Java 14引入的instanceof增强语法,减少类型转换样板代码。

    java 复制代码
    if (obj instanceof String str) {
        System.out.println(str.toUpperCase());
    }

三、流程控制语句(Java 17+)

  • 增强的switch表达式:Java 14引入的简化语法,支持箭头表达式和yield返回值。

    java 复制代码
    int day = 3;
    String result = switch (day) {
        case 1, 2, 3 -> "工作日";
        case 6, 7 -> "周末";
        default -> "休息日";
    };

四、面向对象编程(Java 17+)

  • Record类:Java 14引入的不可变数据类,自动生成构造器、getter和equals等方法。

    java 复制代码
    record Person(String name, int age) {}
  • 密封类(Sealed Classes) :Java 15引入的类限制机制,通过sealedpermits关键字明确允许的子类。

    java 复制代码
    public sealed interface Shape permits Circle, Rectangle {}

五、常用类库(Java 17+)

  • Stream API增强 :支持takeWhiledropWhile等操作,简化集合处理。

    java 复制代码
    List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);
    List<Integer> result = numbers.stream()
        .takeWhile(n -> n < 4)
        .toList(); // [1, 2, 3]
  • HttpClient API:Java 11引入的现代化HTTP客户端,支持异步请求。

    java 复制代码
    HttpClient client = HttpClient.newHttpClient();
    HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
        .uri(URI.create("https://api.example.com/data"))
        .build();
    client.sendAsync(request, BodyHandlers.ofString())
        .thenApply(HttpResponse::body)
        .thenAccept(System.out::println);

六、实战案例:文件处理与数据统计

下面是一个综合应用上述技术的实战案例,演示如何读取CSV文件并进行数据统计:

七、现代构建工具:Maven与Gradle

  • Maven :基于XML的项目管理工具,使用pom.xml定义依赖和构建流程。

  • Gradle:使用Groovy或Kotlin DSL的现代构建工具,性能更优,支持增量构建。

    kotlin 复制代码
    // build.gradle.kts
    plugins {
        java
        application
    }
    
    group = "com.example"
    version = "1.0.0"
    
    repositories {
        mavenCentral()
    }
    
    dependencies {
        implementation("com.google.guava:guava:31.1-jre")
        testImplementation("org.junit.jupiter:junit-jupiter:5.8.2")
    }
    
    application {
        mainClass.set("com.example.Main")
    }

八、测试框架:JUnit 5

JUnit 5支持参数化测试、动态测试等高级特性:

java 复制代码
import org.junit.jupiter.params.ParameterizedTest;
import org.junit.jupiter.params.provider.ValueSource;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertTrue;

public class StringTest {
    
    @ParameterizedTest
    @ValueSource(strings = {"radar", "level", "noon"})
    void testPalindromes(String candidate) {
        assertTrue(isPalindrome(candidate));
    }
    
    private boolean isPalindrome(String str) {
        return new StringBuilder(str).reverse().toString().equals(str);
    }
}

九、IDE与开发工具链

  • VS Code:轻量级编辑器,配合Java Extension Pack插件支持代码补全和调试。
  • IntelliJ IDEA:功能强大的Java IDE,支持智能重构和Spring Boot开发。
  • Git :版本控制系统,常用命令:cloneaddcommitpushpull

十、云原生开发:Spring Boot 3与容器化

  • Spring Boot 3:基于Java 17,支持GraalVM原生镜像和Micrometer观测。

  • Docker:容器化部署,Dockerfile示例:

    dockerfile 复制代码
    FROM eclipse-temurin:17-jdk-alpine
    WORKDIR /app
    COPY target/*.jar app.jar
    EXPOSE 8080
    ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

通过以上新技术和实操案例,你可以掌握Java 17+的核心特性,并应用到实际开发中。建议结合实际项目,逐步实践这些知识点,加深理解和记忆。


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