Java 基础知识大全(必看经典) 从零到入土级详解

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“学Java就像吃火锅，刚开始烫嘴，越吃越上瘾！” —— 某位头发日渐稀疏的程序员

一、Java为什么这么香？🌶️

1.1 祖师爷的馈赠

1995年James Gosling团队搞出Java时，绝对没想到这玩意能火到今天！（现在连咖啡机都跑Java了你敢信？）三大核心特性必须刻烟吸肺：

跨平台运行：一次编写到处报错？不！是到处运行！靠的是JVM虚拟机（后面细聊）
面向对象：万物皆对象！连你的相亲对象都是new出来的（扎心了）
自动内存管理：再也不用像C++那样手动delete了，GC垃圾回收机制真香！

1.2 JDK/JRE/JVM 的关系

这三个字母经常把人绕晕，其实就像包子铺：

JVM：蒸笼（能装包子）
JRE：蒸笼+包子（能运行）
JDK：蒸笼+包子+面粉+擀面杖（能开发）

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

二、手把手搭环境 🔧

2.1 JDK安装（超详细版）

官网下载最新JDK（认准oracle.com，别下到葫芦娃！）
双击安装，路径建议C:\Java\jdk-21\（别装C盘根目录！系统炸了别找我）

配置环境变量（超级重点！！！）

JAVA_HOME = C:\Java\jdk-21
Path += %JAVA_HOME%\bin

验证安装：命令行输入java -version，看到版本号就算成功！

2.2 IDE选哪个？

IntelliJ IDEA：公认最强，社区版免费（学生党狂喜）
Eclipse：老牌经典，插件多但有点卡
VS Code：轻量级选手，适合小项目

个人建议：新手直接用IDEA，别折腾！等你会HelloWorld了再研究其他

三、语法基础（手把手环节）✍️

3.1 第一个程序

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello 秃头世界！"); 
    }
}

运行结果：

Hello 秃头世界！

重点解析：

class名必须和文件名一致！（不然直接报错）
main方法是程序入口，格式固定
System.out.println是最常用的输出语句（后面还会教printf格式化输出）

3.2 数据类型八股文

类型	内存	范围
byte	1字节	-128 ~ 127
short	2字节	-32768 ~ 32767
int	4字节	-21亿 ~ 21亿（最常用）
long	8字节	超大数（要加L后缀）
float	4字节	小数（要加f后缀）
double	8字节	常规小数（默认）
char	2字节	Unicode字符
boolean	1位	true/false

易错点：

long bigNum = 10000000000L; // 必须加L！
float pi = 3.14f;          // 必须加f！

四、面向对象(OOP)三大特征 🧱

4.1 封装（Encapsulation）

把数据和方法包在类里，就像把钱包装进保险箱：

public class Person {
    private String name; // 私有字段
    
    // 对外暴露的get/set方法
    public String getName() {
        return name + "先生"; // 还能加点骚操作
    }
    
    public void setName(String name) {
        if(name.length() > 10) {
            throw new IllegalArgumentException("名字太长了！");
        }
        this.name = name;
    }
}

4.2 继承（Inheritance）

子类自动获得父类的属性和方法：

class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("干饭中...");
    }
}

class Cat extends Animal {
    void meow() {
        System.out.println("喵~");
    }
}

// 使用
Cat kitty = new Cat();
kitty.eat();  // 来自父类
kitty.meow(); // 自己的方法

4.3 多态（Polymorphism）

同一个方法在不同子类中有不同实现：

Animal[] animals = new Animal[]{new Cat(), new Dog()};
for (Animal a : animals) {
    a.eat(); // 自动调用具体子类的方法
}

多态是设计模式的基础，理解后看框架源码会轻松很多！

五、异常处理（救命指南）🚑

5.1 try-catch-finally

try {
    FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.out.println("文件没找到啊哥！");
    e.printStackTrace();
} finally {
    System.out.println("无论是否异常，这里都会执行");
}

5.2 常见异常类型

NullPointerException：空指针（新人杀手No.1）
ArrayIndexOutOfBoundsException：数组越界
ClassCastException：类型转换错误
IOException：IO操作异常

最佳实践：

不要用try-catch包裹正常逻辑！
早抛出，晚捕获
自定义异常继承Exception

六、小项目实战：坦克大战 🎮

6.1 核心类设计

class Tank {
    private int x, y; // 坐标
    private int direction; // 方向
    private int speed = 2; // 移动速度
    
    public void move() {
        switch(direction) {
            case 0: y -= speed; break; // 上
            case 1: x += speed; break; // 右
            case 2: y += speed; break; // 下
            case 3: x -= speed; break; // 左
        }
    }
    
    public void fire() {
        Bullet bullet = new Bullet(x, y, direction);
        bullets.add(bullet);
    }
}

6.2 碰撞检测

boolean isCollided(Tank t1, Tank t2) {
    return Math.abs(t1.x - t2.x) < 40 && 
           Math.abs(t1.y - t2.y) < 40;
}

这个项目虽然小，但涵盖了面向对象、集合操作、事件处理等核心知识！

七、面试高频题解析 💼

7.1 String vs StringBuilder

String：不可变，每次修改都生成新对象（适合少量操作）
StringBuilder：可变，线程不安全但高效（适合频繁拼接）

String s = "";
for(int i=0; i<10000; i++) {
    s += i; // 疯狂创建新对象！性能杀手！
}

// 改用
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for(int i=0; i<10000; i++) {
    sb.append(i); 
}