简介:本训练营旨在通过30天的学习,帮助初学者掌握Java编程基础并能实际运用到项目开发中。课程重点讲解东方大学学生成绩管理系统和广陵学院图书馆管理系统这两个实际案例,以提升学习者的实践能力。通过这些项目案例的实战,学员不仅能够巩固Java语言基础,还能积累软件工程的实践经验,为将来从事Java开发工作打下坚实的基础。
1. Java编程基础
Java是一种面向对象编程语言,它以其跨平台、安全性和高性能而闻名。本章将介绍Java编程的基础知识,包括基本语法、数据类型、控制流和异常处理。
2.1 数据库基础
2.1.1 数据库概念和类型
数据库概念
数据库是一个存储和管理数据的集合,它按照特定的数据模型组织数据,以便用户可以有效地访问和管理数据。数据库管理系统(DBMS)是管理数据库的软件,它提供创建、查询、更新和删除数据的工具。
数据库类型
根据数据模型,数据库可以分为以下类型:
- 关系型数据库(RDBMS): 使用表和列来组织数据,数据之间的关系通过外键来建立。RDBMS是目前最常用的数据库类型,如MySQL、Oracle和PostgreSQL。
- 非关系型数据库(NoSQL): 不使用传统的表和列结构,而是使用更灵活的数据模型,如键值存储、文档数据库和图数据库。NoSQL数据库通常用于处理大数据和非结构化数据。
- 对象关系型数据库(ORDBMS): 结合了关系型和面向对象数据库的特性,允许用户存储和管理对象。ORDBMS通常用于需要处理复杂数据结构的应用程序。
2.1.2 SQL语句基本语法
SQL(结构化查询语言)是一种用于与数据库交互的语言。SQL语句的基本语法包括:
- SELECT: 用于从数据库中查询数据。
- FROM: 指定要查询的数据所在的表。
- WHERE: 用于过滤查询结果,只返回满足特定条件的行。
- ORDER BY: 用于对查询结果进行排序。
- INSERT: 用于向表中插入新行。
- UPDATE: 用于更新表中现有行。
- DELETE: 用于从表中删除行。
示例:
SELECT * FROM customers WHERE city = 'New York' ORDER BY name;
此SQL语句从名为“customers”的表中查询所有居住在“New York”的客户,并按姓名对结果进行排序。
3. 控制流与异常处理
3.1 控制流
3.1.1 分支语句
分支语句用于根据条件执行不同的代码块。Java中常用的分支语句有 if
、 else
和 switch
语句。
if
语句 : if
语句用于根据条件执行一段代码。语法格式如下:
if (condition) {
// condition 为 true 时执行的代码块
} else {
// condition 为 false 时执行的代码块
}
else
语句 : else
语句用于在 if
语句的条件不满足时执行另一段代码。语法格式如下:
if (condition) {
// condition 为 true 时执行的代码块
} else {
// condition 为 false 时执行的代码块
}
switch
语句 : switch
语句用于根据一个变量的值执行不同的代码块。语法格式如下:
switch (variable) {
case value1:
// variable 等于 value1 时执行的代码块
break;
case value2:
// variable 等于 value2 时执行的代码块
break;
default:
// variable 不等于任何指定值时执行的代码块
break;
}
3.1.2 循环语句
循环语句用于重复执行一段代码。Java中常用的循环语句有 for
、 while
和 do-while
语句。
for
语句 : for
语句用于根据指定条件重复执行一段代码。语法格式如下:
for (initialization; condition; increment) {
// condition 为 true 时执行的代码块
}
while
语句 : while
语句用于根据指定条件重复执行一段代码。语法格式如下:
while (condition) {
// condition 为 true 时执行的代码块
}
do-while
语句 : do-while
语句用于根据指定条件重复执行一段代码,与 while
语句不同的是, do-while
语句会先执行代码块,再检查条件。语法格式如下:
do {
// condition 为 true 时执行的代码块
} while (condition);
3.1.3 跳出语句
跳出语句用于提前结束循环或分支语句。Java中常用的跳出语句有 break
和 continue
语句。
break
语句 : break
语句用于提前结束循环或分支语句。语法格式如下:
break;
continue
语句 : continue
语句用于跳过循环的当前迭代,继续执行下一迭代。语法格式如下:
continue;
3.2 异常处理
3.2.1 异常的分类和处理
异常是程序执行过程中发生的错误或意外情况。Java中常见的异常类型有:
- 编译时异常 :在编译阶段检测到的异常,例如语法错误或类型不匹配。
- 运行时异常 :在程序运行时检测到的异常,例如数组越界或空指针异常。
异常可以通过 try-catch
语句块来处理。语法格式如下:
try {
// 可能抛出异常的代码块
} catch (ExceptionType1 e) {
// 处理 ExceptionType1 异常的代码块
} catch (ExceptionType2 e) {
// 处理 ExceptionType2 异常的代码块
} finally {
// 无论是否抛出异常,都会执行的代码块
}
3.2.2 异常的抛出和捕获
异常可以通过 throw
关键字抛出。语法格式如下:
throw new ExceptionType();
异常可以通过 try-catch
语句块捕获。捕获异常后,可以使用 e.getMessage()
方法获取异常信息。
4.1 封装
封装是面向对象编程中最重要的概念之一,它通过将数据和操作封装在一个对象中来实现信息隐藏。
4.1.1 访问控制和修饰符
Java 中使用访问控制修饰符来控制对类、方法和字段的访问。有四个访问控制修饰符:
- public: 允许任何类访问。
- protected: 允许同一包中的类和子类访问。
- default: 允许同一包中的类访问(无修饰符)。
- private: 仅允许同一类中的方法访问。
4.1.2 getter和setter方法
getter 和 setter 方法是用于访问和修改私有字段的公共方法。getter 方法返回私有字段的值,而 setter 方法设置私有字段的值。
public class Person {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
通过使用 getter 和 setter 方法,我们可以控制对私有字段的访问,同时保持代码的灵活性。
4.1.3 代码示例
public class Employee {
private int id;
private String name;
private double salary;
public Employee(int id, String name, double salary) {
this.id = id;
this.name = name;
this.salary = salary;
}
public int getId() {
return id;
}
public String getName() {
return name;
}
public double getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(double salary) {
if (salary < 0) {
throw new IllegalArgumentException("Salary cannot be negative");
}
this.salary = salary;
}
}
在这个示例中, Employee
类使用私有字段来存储员工的 ID、姓名和薪水。通过使用 getter 和 setter 方法,我们可以控制对这些字段的访问,并确保薪水始终为正值。
5. 角色权限模型设计
5.1 角色和权限的概念
5.1.1 角色和权限的分类
角色 :
- 功能角色 :定义用户在系统中可以执行的操作。
- 组织角色 :定义用户在组织中的职责和权限。
权限 :
- 操作权限 :授予用户执行特定操作的权限,例如创建、更新、删除数据。
- 数据权限 :授予用户访问特定数据的权限,例如查看、修改、导出数据。
5.1.2 角色和权限的关联
角色和权限之间存在多对多的关系,即一个角色可以拥有多个权限,一个权限也可以被多个角色拥有。这种关联允许灵活地定义用户权限。
5.2 角色权限模型设计
5.2.1 RBAC模型
RBAC(基于角色的访问控制) 模型是一种传统的角色权限模型,它基于以下原则:
- 用户被分配到一个或多个角色。
- 角色被授予一组权限。
- 用户通过其角色继承权限。
RBAC模型的优点:
- 简单易懂 :概念清晰,易于理解和实施。
- 灵活 :可以轻松地添加、删除或修改角色和权限。
RBAC模型的缺点:
- 管理复杂 :随着角色和权限数量的增加,管理变得复杂。
- 粒度不够 :无法对权限进行细粒度的控制。
5.2.2 ABAC模型
ABAC(基于属性的访问控制) 模型是一种更灵活的角色权限模型,它基于以下原则:
- 用户、资源和操作都具有属性。
- 访问决策基于属性匹配规则。
ABAC模型的优点:
- 粒度控制 :可以对权限进行非常细粒度的控制。
- 动态 :可以根据属性的动态变化调整访问决策。
ABAC模型的缺点:
- 复杂 :概念复杂,实施和管理难度较大。
- 性能 :属性匹配规则的评估可能会影响性能。
简介:本训练营旨在通过30天的学习,帮助初学者掌握Java编程基础并能实际运用到项目开发中。课程重点讲解东方大学学生成绩管理系统和广陵学院图书馆管理系统这两个实际案例,以提升学习者的实践能力。通过这些项目案例的实战,学员不仅能够巩固Java语言基础,还能积累软件工程的实践经验,为将来从事Java开发工作打下坚实的基础。