Java程序设计-项目驱动式教程01项目开发环境搭建

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月目录CONTENTWS01.项目开发环境搭建02.学生成绩管理03.学生基本信息管理04.不同类别学生信息管理05.学生基本信息查找与计算目录CONTENTWS06.使用集合实现学生信息管理07.学生信息管理系统异常处理08.使用文件实现学生信息存储09.使用JDBC实现学生信息管理10.图书管理系统设计与实现项目

一项目开发环境搭建项目1项目开发环境搭建任务一初识Java和JDK任务二

Java开发工具任务三

Java开发基础知识目标了解Java的产生与发展、版本及特点。了解JDK的主要版本发布历史及组成。了解常用Java开发工具和AI编程助手。了解Java程序结构、Java编码规范、Java程序开发流程及JavaAPI文档。能力目标能够搭建

Java

开发环境，包括安装和配置

JDK，安装

Java

开发工具

IntelliJIDEA及AI编程助手Lingma。能够在IntelliJIDEA中使用AI辅助开发简单的Java程序。素养目标了解Java的产生与发展，激发探索精神，增强创新意识。培养脚踏实地的学习态度及严谨细致的批判性思维。点击跳过情境扫码观看“Java的应用场景”视频，讨论并回答下列问题问题1：列举Java的应用场景（不少于3个）。问题2：Java在移动应用开发中的优势是什么？Java的应用场景扫码学习任务一初识Java和JDK1．Java的产生与发展Java

的起源Java源于1991年Sun公司的Green项目，旨在开发家电控制语言，因C++复杂性差而设计新语言Oak。OAK

的改进1993年团队转向Web领域，改造Oak为Java，开发HotJava浏览器，支持跨平台与动态网页技术。1．Java的产生与发展Java发布后形成Spring、Hibernate等框架生态，覆盖企业应用、云计算，构建成熟技术体系Java

的发布Java

的平台Java兼具编程语言与成熟平台双重属性，提供稳定开发环境，支撑三十年技术迭代与扩展2．Java的版本JavaSEJavaplatform,standardeditionJava标准版，用于桌面应用程序的开发，如银行软件、商场结算软件等。JavaMEJavaplatform,standardeditionJava

微型版或移动版，用于嵌入式系统软件的开发，如手机、平板等手持设备中的软件。2．Java的版本JavaEEJavaplatform,enterpriseeditionJava企业版，用于企业级应用程序的开发，如阿里巴巴、易趣网等电子商务网站，企业资源计划、办公自动化、客户关系管理等企业应用系统。1．简单性语言更加简洁Java语法借鉴C++但精简复杂内容，使代码更简洁高效。学习难度降低Java

还提供了丰富的标准库和文档，使用方法更加简单，降低了学习难度。2．面向对象面向对象的特性Java

是一种完全面向对象的程序设计语言，具有封装、继承、多态等面向对象的特性类和对象使用

Java

开发程序时，即使是简单的程序也需要定义一个类，类的所有成员都要通过类和对象来访问3．分布式网络编程APIJava提供标准化网络编程接口，支持TCP/IP、HTTP等协议，封装底层细节，简化分布式应用开发流程。访问网络对象

Java

程序可以通过

URL访问网络对象，其访问方式与访问本地文件系统相同。4．健壮性异常与内存管理Java

提供了强大的异常处理机制，能够在程序编译和运行时有效捕获并处理异常；还提供了垃圾回收机制，能够实现自动内存管理，显著降低内存泄漏和指针错误的风险。强类型机制Java

的强类型机制使得程序可以在编译时进行严格的类型检查，减少程序崩溃和出现安全漏洞的可能性。5．安全性内存管理机制Java

摒弃了

C++中的指针和内存释放语法，有效避免了非法内存操作。代码执行保障Java

代码在执行前需经过多次测试，包括代码校验、代码格式检查、引用操作检测、对象操作检测等，所以允许运行的Java程序通常不会破坏系统平台。6．动态性动态调整动态加载Java

支持动态加载类，允许在程序运行时加载和链接新的类。Java

程序可以动态地调整库中的方法和变量，而客户端的代码无须做任何修改。7．可移植性跨平台优势Java程序编译为字节码后，由虚拟机转换为特定平台机器码，实现跨平台运行，确保“一次编写，到处可用”。编译器设计Java编译器以Java语言编写，强化跨平台兼容性，提升可移植性优势，降低系统依赖性。8．多线程多线程同步机制Java

支持多线程机制和同步机制，能使程序在同一时间并行执行多项任务，并且可以保证不同线程正确地共享数据。线程管理方法Java

还提供了一些类和方法来创建和管理用户定义的多线程。9．高性能交互程序快Java

程序编译后的字节码在运行时被转换为特定平台的机器码，所以

Java

程序的运行速度比大多数交互程序快很多。1．JDK主要版本发布历史12341996年1月23日1998年12月8日2000年5月8日2002年2月13日Java的首个正式版本……JDK1．0新增了

Java

命名和目录接口、Java

平台调试体系架构……JDK1．3新增了集合框架、SwingGUI工具包……JDK1．2引入了NIO（newIO，新的输入输出）、正则表达式、可扩展标记语言处理等新特性……JDK1．45672014年3月18日1998年12月8日2023年9月19日引入了Lambda表达式、StreamAPI、新的日期时间API等特性……JDK8引入了虚拟线程、有序集合、记录模式等功能……JDK21引入了

14

项JDK增强建议，其中包括10个新功能……JDK171．JDK主要版本发布历史2．JDK组成JVM是实现Java跨平台服务的核心组件，负责将Java

字节码转换为机器码并执行，它还提供了内存管理、垃圾回收等关键功能。1．Java

虚拟机JDK组成Java

提供了大量的类库，包括

Java

核心类库、Java

网络编程类库、Java数据库编程类库等，用于开发Java程序的各种功能。2．Java

类库JDK

提供了一系列的开发工具，如编译器（javac）、调试器（jdb）、打包工具（jar）等，可以帮助开发者进行代码编译、调试、打包等操作。3

．Java

开发工具123实施流程下载和安装JDK（1）下载JDK（2）安装JDK配置环境变量测试JDK配置Java开发环境扫码学习初识Java和JDKJava概述Java的特点JDK概述任务二Java开发工具123EclipseIntelliJIDEAVisualStudioCode1．EclipseEclipse特点Eclipse是一款开源的、可扩展的集成开发环境，支持多种编程语言，拥有丰富的插件生态系统，适合大型项目开发特点Eclipse

本身

包含一个框架和一组服务，允许开发者通过安装插件构建满足自身需求的开发环境。提供插件开发环境（plug-indevelopmentenvironment,PDE）。针对人群

针对希望扩展Eclipse功能的开发者设计。无缝集成

允许创建与Eclipse无缝集成的自定义插件。集成开发环境集成开发环境（integrateddevelopmentenvironment,IDE）是专为开发者设计的一站式程序开发工具，其核心优势在于集成性。它将代码编辑、编译、调试、测试、版本控制等功能及图形用户界面等整合到一个统一的平台，使开发者无须在不同工具之间频繁切换，即可高效完成从编写代码到发布应用的整个开发流程。2．IntelliJIDEAntelliJIDEA概述IntelliJIDEA是一款功能强大的IDE，主要用于Java开发，同时也支持其他编程语言和多种主流框架。概述功能特点以智能代码补全、深度代码分析和高效重构功能而闻名，能够显著提升开发效率。生态系统与配置

IntelliJIDEA提供了丰富的插件生态系统，使开发者可以根据需求灵活扩展其功能；还提供了直观的用户界面和高度可定制的设置选项，使开发者能够根据个人偏好进行个性化配置。集成工具IntelliJIDEA集成了强大的调试和测试工具，能够帮助开发者快速定位和修复问题。它还集成了版本控制工具（如Git）和构建工具（如Maven和Gradle）等，进一步简化了开发流程定位AI

编程助手是一种基于人工智能技术的工具。用途帮助开发者更高效地编写、调试和优化代码。1．通义灵码阿里巴巴推出智能编程助手通义灵码功能自动生成代码、单元测试与注释，提供代码解释与智能研发问答。支持编程语言兼容多种主流编程语言，适用于不同开发需求。兼容IDE通义灵码与多种IDE兼容，提升编程效率与体验。异常排查具备智能异常报错排查功能，协助开发者快速定位问题。2．文心快码百度开发智能编程助手文心快码功能实时续写代码，注释生成，对话式代码生成，单元测试生成，代码优化，提升编程效率与质量。安全特性编程阶段检测SQL注入、命令注入等安全问题，支持自动修复，保障代码安全。非十科技研发智能编程助手3．FittenCodeFittenCode功能智能代码补全，错误检测，优化建议，自动化重构，提升开发效率。技术核心自然语言处理与机器学习，理解编程意图，生成高质量代码片段，实时分析，修复建议。多语言支持

FittenCode兼容各类编程语言与框架，减少开发者重复劳动。多语言支持与代码优化提供代码精简与文档自动生成，大幅提升代码质量和维护效率。代码优化安装Java开发工具及AI编程助手扫码学习102实施流程安装Java开发工具IntelliJIDEA（1）下载和安装IntelliJIDEA（2）设置IntelliJIDEA安装AI编程助手Lingma102实施流程安装Java开发工具IntelliJIDEA（1）下载和安装IntelliJIDEA（2）设置IntelliJIDEA安装AI编程助手LingmaJava开发工具常用Java开发工具AI编程助手任务三Java开发基础

Java

程序的基本结构/*Welcome.java*/publicclassWelcome{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){System.out.println("欢迎学习Java语言！");//输出字符串

}}Java程序的注释信息定义一个类类名公共类main()方法的具体内容，即方法体，其功能是输出字符串并换行定义

main()方法，应用程序执行的入口类的定义类体，用于定义类的成员变量和成员方法main()方法如果

Java

程序的任何类都没有包含

main()方法，则该程序是不可运行的。这样的程序在编译后，其中的类可被其他程序引用。注释是对程序中代码的解释说明，是程序的非执行部分。在程序中适当地添加注释，可以提高程序的可读性和可维护性。1．注释多行注释文档注释单行注释注释的形式（1）单行注释使用“//”标记，从符号“//”开始到换行为止的所有字符都是注释的内容。单行注释的语法格式//注释内容单行注释常用于对变量及方法关键点进行标记（2）多行注释使用“/**/”标记，以“/*”开始，以“*/”结束，两者之间的所有字符都是注释的内容。多行注释的语法格式多行注释常用于对文件、方法、数据结构等进行说明，或者对算法进行描述。/*注释内容1注释内容2……*/（3）文档注释使用“/***/”标记，以“/**”开始，以“*/”结束，两者之间的所有字符都是注释的内容。文档注释的语法格式文档注释是

Java

特有的注释形式，可以包含

HTML

标签和特定的

javadoc

标签，如@author、@version等。/***注释内容*/语句是

Java

程序中最小的执行单元，表示一个完整的操作或指令，每条语句以分号“;”结尾。只有一个分号的语句称为空语句，表示不执行任何操作。2．语句和语句块示例intx=10; //定义变量System.out.println(x); //输出变量的值语句块是由一对大括号“{}”括起来的零条或多条语句。语句块可以作为一个整体，常用于类体、方法体、循环体、条件分支中。示例for(inti=0;i<5;i++){System.out.println("i="+i); //循环体语句块}3．空格和空行使用空格增强可读性双目三目运算符空格规则双目/三目运算符两侧、逗号后面、if/for/while/switch/do

等关键字后面建议添加一个空格。不同功能的语句块之间、不同的方法及不同的类之间建议添加一个空行。4．缩进Java

程序中语句块最好使用

4

个空格进行悬挂式缩进，并且同一级别语句块的缩进量尽量相同。类、方法、条件语句及循环语句中的代码都采用缩进方式。示例intscore=70; //定义整型变量score并赋值为70if(score>=60){ //如果score大于或等于60System.out.println("及格"); //输出及格}5．换行System.out.println("x的值为"+(a+b)+"y的值为"+(a-b)+"z的值为"+(a*b));示例第2行相对第1行缩进8个空格。12014方法调用的点符号与下文一起换行。3运算符与下文一起换行。22014调用带多个参数的方法时，逗号后面的参数换行。4需求分析算法设计运行程序编写程序编写程序文档（1）需求分析对要解决的问题进行详细分析，弄清楚问题的要求，包括要输入什么数据，要得到什么结果，最后要输出什么等。（2）算法设计针对要解决的问题设计算法，包括解决方法和具体步骤。按照Java编码规范，利用开发工具编写Java程序，生成Java源文件（*.java）。（3）编写程序Java