Java是当前主流的一种通用编程语言，在桌面应用、企业级应用、Web应用、移动应用及大数据处理等领域的软件开发中广泛应用。由于Java具有面向对象、跨平台、安全简单等重要优势，长期以来位居受欢迎编程语言排行榜前列。与同为主流的高级程序设计语言C或C++相比，Java功能强大，然而更为简便，可作为学习程序设计的入门语言，也是学习面向对象基本设计思想的推荐语言。
01Java编程精要
Java编程内容包含了基本语言学习，设计思想学习和应用开发学习等方面，内容虽庞杂，然有脉络可寻。学习内容大体分为两大模块：技术核心模块、应用拓展模块。核心模块包含三篇内容：基础篇、面向对象篇和支撑技术篇；拓展模块包含应用篇，内容涉及Java在常见领域的应用开发。Java编程的知识体系如图1所示。
■ 图1 Java编程的知识体系
以图中编号为序，各部分学习内容的简介如下。
（1）Java引导：开启Java学习之旅，学习者在了解Java的基本情况之余，应在第一时间熟悉Java开发环境，学会开发工具的使用，为后续的学习做好准备。这部分内容包括Java的基本概况，如Java的应用情况、语言特点、JVM等相关技术以及发展史；还包括Java的开发环境和Java应用程序的开发过程。
（2）数据类型、字符串与数组：编程语言的语法和基本数据结构是开发者必须掌握的基础知识。这部分学习Java的数据类型等相关知识，包括Java的关键字与标识符、基本数据类型、类型转换和包装类型等内容。此外还包含控制台的常用I/O方法、字符串和数组的使用等内容。
（3）运算符与控制语句：编程语言的运算符和控制语句等语言设施同样是开发者必须掌握的基础知识。这部分学习Java的基本语言设施，包括运算符、表达式和语句等内容。这些语言设施与其他面向过程的语言如C语言中的类似。学完后，可利用Java语言进行面向过程的程序设计。
（4）面向对象引导：支持面向对象的程序设计是Java语言所具备的核心能力和关键特征。该部分将为后续进一步学习Java面向对象设计提供入门引导，学习者可以从整体上了解面向对象设计的思路、特点、基本语法元素及技术体系。
（5）类与对象：类和对象是面向对象设计中最基本的概念。Java利用类的定义描述事物；利用构造方法创建对象。通过方法重载为同种功能传递不同信息；在方法调用时以传值的方式进行参数传递。用static关键字声明与类相关的共享部分；通过this关键字进行自身对象的操作；提供包的设置以及访问权限设置机制。
（6）继承与接口：继承与多态是面向对象设计的重要特征。Java通过继承和向上转型实现重要的多态机制。继承时涉及了变量、方法的隐藏，以及方法重写等现象。Java提供了抽象类和接口等语法元素，便于进行面向抽象的设计；还提供了内部类和匿名类等特殊的类定义方式。
（7）设计模式：设计模式是面向对象编程的高阶内容，这部分学习设计模式的相关内容。UML类图提供了直观的描述工具，可适用于复杂系统的描述，在面向对象软件设计中应用广泛。为了更好地进行面向对象设计，开发者需要了解和掌握基本的设计原则。设计模式是人们解决特定设计问题的重要经验总结，通过在设计过程中使用合适的设计模式，以优化面向对象的设计；对于原有设计，通过结合设计模式进行重构，以提高软件的质量。学习者可以根据设计模式的分类，学习各类别中若干常用的设计模式。（8）异常处理、反射与注解：Java为开发者编写健壮、灵活、易管理的程序提供了相应的实用技术。这部分内容主要包括Java的异常处理机制、反射以及注解技术。
（9）泛型与集合框架：Java的集合框架为开发者提供了常用数据结构的描述和操作工具，而集合框架基于泛型技术。这部分涉及Java泛型技术，包括泛型方法、泛型类与泛型接口等内容。其他主要内容包含Java集合框架中的几类常用结构的使用方法，如列表、集合、队列、栈和映射。
（10）图形界面设计：图形化用户界面（GUI）可为用户提供方便、快捷、友好的人机交互形式，是许多桌面应用程序必备的重要设计内容。Java Swing为GUI设计提供了很好的支持。Swing技术包括Swing图形界面的窗体、菜单、组件与布局的使用，以及事件的响应处理等内容，同时包含MVC模式、对话框和绘图技术等内容。
（11）文件与流：访问数据文件，包括对文件的输入输出操作，是常见的软件应用功能。Java提供了功能丰富的编程库和API用于文件访问，支持以流的方式进行文件数据处理。这部分包含Java的文件基本操作；流的基本机制；Java文件读写过程中所涉及的文件字节流和字符流，以及常用的缓冲流、数据流、对象流和随机流的应用。
（12）数据库编程：数据库应用开发是软件开发领域中的一项重要内容。这部分学习关系数据库的基本操作，以及通过JDBC编程来连接和操作数据库的方法。JDBC编程的主要内容包括使用JDBC对数据记录进行查询和增删改等基本操作，进一步包含预处理、批量处理、存储过程处理和事务处理等内容，另外还涉及常用的DAO数据访问模式。
（13）多线程编程：多线程技术能有效提高并发环境中应用程序的性能，Java的一大优势是内置了对多线程编程的支持。这部分学习Java的多线程并发程序设计，包括使用Java的基本API进行设计，以及利用Java的并发工具包进行设计。
（14）网络编程：网络编程是指使用编程语言进行网络通信和数据传输的开发。Java是一种面向网络的编程语言，JDK提供了丰富的可用于开发网络应用程序的库和API。这部分学习利用Java开发常用网络应用的方法，包括利用URL访问Web资源、TCP Socket编程、UDP编程以及利用Java RMI开发远程调用服务等内容。
（15）Java Web编程：在当今互联网世界中，Web应用无所不在，十分重要。Java Web是一种主流的Web应用开发技术。这部分学习Java Web编程所涉及的关键技术，包括Web前端技术、Servlet编程、JSP编程以及Web架构技术。
