Java 11 - 新特性

你好，有抱负的Java程序员们！我很高兴能作为你们的向导，带领你们走进Java 11的精彩世界。作为一位教授计算机科学多年的老师，我见证了无数学生从完全的初学者成长为自信的编码者。所以，如果你是从零开始，不用担心——我们会一步步来，在你意识到之前，你将能够像专业人士一样编写Java代码！

Java 控制语句

让我们从基础开始。控制语句就像是编程中的交通信号灯——它们指导你的代码流程。在Java 11中，我们有一些巧妙的方式来控制程序的执行。

If-Else 语句

if-else语句可能是你最常用的控制结构。它就像是现实生活中的决策。这里有一个简单的例子：

int age = 18;
if (age >= 18) {
System.out.println("你可以投票！");
} else {
System.out.println("抱歉，你太小了，不能投票。");
}

在这段代码中，我们检查age变量是否为18岁或更大。如果是，我们打印出该人可以投票。如果不是，我们告诉他们他们太小了。就这么简单！

Switch 语句

当你有多个条件要检查时，switch语句非常伟大。把它看作是写多个if-else语句的更有效的方式。Java 11对switch语句做了一些很酷的改进。这里有一个例子：

String day = "Monday";
switch (day) {
case "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday" -> System.out.println("工作日");
case "Saturday", "Sunday" -> System.out.println("周末");
default -> System.out.println("无效的日子");
}

这个switch语句检查day变量并打印出它是工作日还是周末。箭头语法(->)是Java 11中的新特性，它使代码更加简洁。

面向对象编程

面向对象编程（OOP）是Java中的一个基本概念。它就像是用乐高积木建造——你创建不同的对象，它们相互交互以形成你的程序。

类和对象

一个类就像是为创建对象而设计的蓝图。这里有一个表示汽车的简单类：

public class Car {
String make;
String model;
int year;

public void startEngine() {
System.out.println("嗡嗡！这辆" + year + "年的" + make + " " + model + "正在启动。");
}
}

现在，让我们从这个类中创建一个对象：

Car myCar = new Car();
myCar.make = "丰田";
myCar.model = "卡罗拉";
myCar.year = 2021;
myCar.startEngine();

当你运行这段代码时，它将打印："嗡嗡！这辆2021年的丰田卡罗拉正在启动。"

Java 内置类

Java带有一套丰富的内置类，让我们的生活更轻松。让我们看看一些例子：

String 类

String类用于操作文本。这里有一个例子：

String greeting = "你好，世界！";
System.out.println(greeting.length());  // 打印: 13
System.out.println(greeting.toUpperCase());  // 打印: 你好，世界！

ArrayList 类

ArrayList是一个动态数组，可以根据需要增长或缩小：

import java.util.ArrayList;

ArrayList<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("苹果");
fruits.add("香蕉");
fruits.add("樱桃");
System.out.println(fruits);  // 打印: [苹果, 香蕉, 樱桃]

Java 文件处理

文件处理对于从文件读取和写入文件至关重要。Java 11引入了一些新方法使这更容易：

import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;

String content = "你好，Java 11！";
Path filePath = Path.of("example.txt");
Files.writeString(filePath, content);

String readContent = Files.readString(filePath);
System.out.println(readContent);  // 打印: 你好，Java 11！

这段代码将一个字符串写入文件，然后读取它。writeString和readString方法是Java 11中的新特性，它们使文件I/O变得更加简单。

Java 错误与异常

错误和异常就像是编程道路上的颠簸和坑洞。Java帮助我们优雅地处理这些：

try {
int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("哦哦！你不能除以零。");
} finally {
System.out.println("无论错误与否，这总是会运行。");
}

这段代码试图除以零（这在数学中是不允许的），捕获由此产生的异常，并打印一个友好的消息而不是崩溃。

Java 多线程

多线程就像是在玩杂技——它允许你的程序同时做多件事。这里有一个简单的例子：

class MyThread extends Thread {
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getId() + " 值 " + i);
}
}
}

public class Main {
public static void main(String args[]) {
MyThread t1 = new MyThread();
MyThread t2 = new MyThread();
t1.start();
t2.start();
}
}

这创建了两个线程，它们并发运行，每个线程打印其线程ID和一个值。

Java 同步

当多个线程访问共享资源时，我们需要同步它们以避免冲突。这就像是在交叉路口设置交通信号灯：

class Counter {
private int count = 0;
public synchronized void increment() {
count++;
}
public int getCount() {
return count;
}
}

synchronized关键字确保一次只有一个线程可以执行increment方法。

Java 网络编程

Java使得创建网络应用程序变得简单。这里有一个简单的服务器，它监听连接：

import java.net.*;
import java.io.*;

public class SimpleServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
System.out.println("服务器正在监听8080端口");
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("客户端已连接");
}
}

这个服务器在8080端口上监听，并在客户端连接时打印一条消息。

Java 集合

Java集合就像是存储对象的不同的容器类型。让我们看看一些例子：

List

import java.util.*;

List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("苹果");
fruits.add("香蕉");
System.out.println(fruits);  // 打印: [苹果, 香蕉]

Set

Set<Integer> numbers = new HashSet<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(1);  // 重复，不会被添加
System.out.println(numbers);  // 打印: [1, 2]

Map

Map<String, Integer> ages = new HashMap<>();
ages.put("Alice", 25);
ages.put("Bob", 30);
System.out.println(ages.get("Alice"));  // 打印: 25

Java 接口

接口就像是类可以同意遵循的合同。这里有一个例子：

interface Animal {
void makeSound();
}

class Dog implements Animal {
public void makeSound() {
System.out.println("汪汪！");
}
}

class Cat implements Animal {
public void makeSound() {
System.out.println("喵喵！");
}
}

Dog和Cat都实现了Animal接口，同意提供makeSound方法。

Java 数据结构

数据结构是组织和存储数据的方式。让我们看看一个简单的链表：

class Node {
int data;
Node next;

Node(int d) { data = d; }
}

class LinkedList {
Node head;

public void add(int data) {
Node newNode = new Node(data);
if (head == null) {
head = newNode;
} else {
Node current = head;
while (current.next != null) {
current = current.next;
}
current.next = newNode;
}
}

public void print() {
Node current = head;
while (current != null) {
System.out.print(current.data + " ");
current = current.next;
}
System.out.println();
}
}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
LinkedList list = new LinkedList();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.print();  // 打印: 1 2 3
}
}

这段代码实现了一个简单的链表数据结构。

Java 集合算法

Java提供了许多用于操作集合的实用算法。这里是一个排序的例子：

import java.util.*;

List<Integer> numbers = new ArrayList<>(Arrays.asList(3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5));
Collections.sort(numbers);
System.out.println(numbers);  // 打印: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 9]

高级Java

随着你的进步，你会遇到更多高级的Java概念。其中一个概念是lambda表达式，它在Java 8中引入，并在Java 11中进一步改进：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
numbers.forEach(n -> System.out.println(n * 2));

这段代码使用lambda表达式来将每个数字乘以2并打印。

Java 杂项

Java 11引入了一些杂项特性。其中之一是var关键字用于局部变量类型推断：

var message = "你好，Java 11！";
System.out.println(message);

编译器推断message是一个String。

Java API与框架

Java有一个庞大的API和框架生态系统。一个流行的框架是Spring Boot。这里有一个简单的"Hello World" Spring Boot应用程序：

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@SpringBootApplication
@RestController
public class HelloWorldApplication {

public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(HelloWorldApplication.class, args);
}

@GetMapping("/")
public String hello() {
return "你好，世界！";
}
}

这创建了一个Web应用程序，当访问根URL时，它将响应"你好，世界！"。

Java 类引用

Java允许你在运行时获取类的引用。这里有一个例子：

Class<?> stringClass = String.class;
System.out.println(stringClass.getName());  // 打印: java.lang.String

Java 学习资源

以下是一些学习Java的有用资源：

1. Oracle官方Java文档
2. Codecademy的Java课程
3. "Head First Java"书籍
4. Stack Overflow，用于提问

新特性

Java 11引入了许多新特性。下面是一个总结表：

特性	描述
局部变量语法用于Lambda参数	允许在lambda表达式中使用var
标准HTTP客户端	标准化的HTTP客户端API
单文件源码程序启动	直接运行Java源文件
字符串方法	新方法如isBlank(), lines(), strip()等
文件方法	新方法如readString(), writeString()

这就是我们对Java 11的快速概览！记住，学习编码就像学习一门新语言——它需要实践、耐心和毅力。如果你一开始不理解所有内容，不要气馁。继续编码，继续尝试，最重要的是，保持乐趣！在你意识到之前，你将能够编写复杂的Java应用程序，并想知道为什么一开始看起来那么困难。快乐编码！

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