Java编程语言是由Sun Microsystems(现为Oracle公司的一部分)在1995年推出的,它是一种面向对象、跨平台的编程语言,广泛应用于Web应用、移动应用、企业级应用开发等领域。北京大学计算机系的Java讲义是针对初学者设计的教程,旨在系统地介绍Java语言的基础知识和核心概念。
Java的特性包括简洁性、面向对象、安全性、可移植性、高性能和动态性。简洁性使得Java语法清晰,易于学习;面向对象则基于类和对象,支持封装、继承和多态等概念;安全性通过异常处理和访问控制来确保程序的稳定运行;可移植性得益于其“一次编写,到处运行”的特性,由于有Java虚拟机(JVM),代码可以在任何支持Java的平台上运行;高性能通过即时编译(JIT)和垃圾回收机制来实现;动态性允许程序在运行时加载新功能,增强了灵活性。
在北大计算机系的Java讲义中,通常会从以下几个方面展开讲解:
1. **基础语法**:包括变量、数据类型(基本类型与引用类型)、运算符、流程控制(如if语句、switch语句、for循环、while循环)、数组等。这些构成了Java编程的基本元素。
2. **面向对象**:讲解类和对象的概念,如何定义类,如何创建和使用对象,以及类的封装、继承和多态。还会涉及接口、抽象类和访问修饰符等。
3. **异常处理**:Java中的异常处理机制是通过try-catch-finally语句块来实现的,用于捕获和处理运行时错误。
4. **集合框架**:Java集合框架包括List、Set、Queue、Map等接口及其实现类,如ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等,是存储和操作数据的重要工具。
5. **输入/输出(I/O)**:介绍流的概念,包括字节流和字符流,以及如何进行文件操作和网络通信。
6. **多线程**:Java支持多线程编程,讲解如何创建和管理线程,同步和互斥的概念,以及synchronized关键字的使用。
7. **Java API和库**:深入讲解Java标准库中的各种类和方法,如Math类、String类、Date类等。
8. **Java SE和Java EE**:对比介绍Java Standard Edition(Java SE)和Enterprise Edition(Java EE)的区别,以及Java EE中的一些核心组件,如Servlet、JSP、EJB等。
9. **编程实践**:通过实际的编程项目,让学生将所学知识运用到实践中,提升编程技能。
10. **调试与测试**:讲解如何使用调试工具进行代码调试,以及单元测试的重要性,可能涵盖JUnit等测试框架的使用。
这本讲义不仅涵盖了Java语言的基础知识,也注重培养学生的编程思维和解决问题的能力。通过系统学习,初学者可以逐步掌握Java编程,为后续的高级主题和实战项目打下坚实基础。