AI 助理
备案控制台
开发者社区 开发与运维 文章 正文

2025 更新必看：Java 编程基础入门级超级完整版指南

2025-06-06 431
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： 本教程为2025更新版Java编程基础入门指南，涵盖开发环境搭建（SDKMAN!管理JDK、VS Code配置）、Java 17+新特性（文本块、Switch表达式增强、Record类）、面向对象编程（接口默认方法、抽象类与模板方法）、集合框架深度应用（Stream API高级操作、并发集合）、模式匹配与密封类等。还包括学生成绩管理系统实战项目，涉及Maven构建、Lombok简化代码、JDBC数据库操作及JavaFX界面开发。同时提供JUnit测试、日志框架使用技巧及进阶学习资源推荐，助你掌握Java核心技术并迈向高级开发。

Java 编程基础（入门级）超级完整版（2025 更新）

一、Java 开发环境搭建（2025 最新版）

1.1 采用 SDKMAN! 管理 JDK

使用 SDKMAN! 可以便捷切换不同版本的 JDK：

# 安装 SDKMAN!
curl -s "https://get.sdkman.io" | bash
source "$HOME/.sdkman/bin/sdkman-init.sh"

# 安装最新 LTS 版本 JDK
sdk install java 21.0.1-tem

1.2 使用 Visual Studio Code 开发 Java

  1. 安装 VS Code 并添加 Java 扩展包（Extension Pack for Java）
  2. 配置 Maven/Gradle 支持：
# 安装 Maven
sdk install maven

# 安装 Gradle
sdk install gradle

二、Java 17+ 新特性实战

2.1 文本块（Text Blocks）

public class TextBlockExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        String html = """
            <html>
                <body>
                    <h1>Hello, Java 17!</h1>
                </body>
            </html>
            """;
        System.out.println(html);
    }
}

2.2 Switch 表达式增强

public class SwitchExpression {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        String day = "MONDAY";
        int workHours = switch (day) {
   
            case "MONDAY", "TUESDAY", "WEDNESDAY", "THURSDAY", "FRIDAY" -> 8;
            case "SATURDAY", "SUNDAY" -> 0;
            default -> throw new IllegalArgumentException("Invalid day: " + day);
        };
        System.out.println("Work hours: " + workHours);
    }
}

2.3 Record 类

// 传统类
class Person {
   
    private final String name;
    private final int age;

    public Person(String name, int age) {
   
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
    return name; }
    public int getAge() {
    return age; }
}

// Record 类 (Java 14+)
record PersonRecord(String name, int age) {
   }

public class RecordExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        PersonRecord person = new PersonRecord("Alice", 30);
        System.out.println(person.name()); // 直接访问组件
    }
}

三、面向对象编程进阶

3.1 接口默认方法与静态方法

interface Vehicle {
   
    void start();

    // 默认方法
    default void honk() {
   
        System.out.println("Beep! Beep!");
    }

    // 静态方法
    static void emergencyStop() {
   
        System.out.println("Emergency braking engaged!");
    }
}

class Car implements Vehicle {
   
    @Override
    public void start() {
   
        System.out.println("Car engine started");
    }
}

3.2 抽象类与模板方法模式

abstract class Game {
   
    // 模板方法
    public final void play() {
   
        initialize();
        startPlay();
        endPlay();
    }

    protected abstract void initialize();
    protected abstract void startPlay();
    protected abstract void endPlay();
}

class Cricket extends Game {
   
    @Override
    protected void initialize() {
   
        System.out.println("Cricket Game Initialized! Start playing.");
    }

    @Override
    protected void startPlay() {
   
        System.out.println("Cricket Game Started. Enjoy the game!");
    }

    @Override
    protected void endPlay() {
   
        System.out.println("Cricket Game Finished!");
    }
}

四、Java 集合框架深度应用

4.1 Stream API 高级操作

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");

        // 过滤长度大于5的单词并转为大写
        List<String> result = words.stream()
            .filter(word -> word.length() > 5)
            .map(String::toUpperCase)
            .collect(Collectors.toList());

        // 分组操作
        Map<Integer, List<String>> wordsByLength = words.stream()
            .collect(Collectors.groupingBy(String::length));

        System.out.println(result); // [BANANA, CHERRY]
        System.out.println(wordsByLength); // {5=[apple, cherry, date], 6=[banana]}
    }
}

4.2 并发集合应用

import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

public class ConcurrentMapExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();

        // 多线程安全操作
        map.put("key1", 1);
        map.put("key2", 2);

        // 原子性更新
        map.computeIfAbsent("key3", k -> 3);

        System.out.println(map); // {key1=1, key2=2, key3=3}
    }
}

五、Java 17+ 新特性实战

5.1 模式匹配增强（Pattern Matching）

public class PatternMatchingExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        Object obj = "Hello";

        // 传统方式
        if (obj instanceof String) {
   
            String s = (String) obj;
            System.out.println(s.length());
        }

        // 模式匹配方式 (Java 17+)
        if (obj instanceof String s) {
   
            System.out.println(s.length()); // 直接使用 s
        }
    }
}

5.2 密封类（Sealed Classes）


// 密封类
public sealed interface Shape 
    permits Circle, Rectangle, Square {
   

    double area();
}

final class Circle implements Shape {
   
    private final double radius;

    public Circle(double radius) {
   
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public double area() {
   
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

final class Rectangle implements Shape {
   
    private final double width;
    private final double height;

    public Rectangle(double width, double height) {
   
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    @Override
    public double area() {
   
        return width * height;
    }
}

六、应用实例：现代学生成绩管理系统

6.1 使用 Maven 构建项目

<!-- pom.xml -->
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>student-management</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
    </properties>

    <dependencies>
        <!-- Lombok 简化代码 -->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.28</version>
            <scope>provided</scope>
        </dependency>

        <!-- H2 数据库 -->
        <dependency>
            <groupId>com.h2database</groupId>
            <artifactId>h2</artifactId>
            <version>2.2.220</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

6.2 使用 Lombok 简化实体类

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Student {
   
    private String id;
    private String name;
    private int age;
    private double score;
}

6.3 数据库操作（使用 JDBC）

import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class StudentDAO {
   
    private static final String URL = "jdbc:h2:./studentdb";
    private static final String USER = "sa";
    private static final String PASSWORD = "";

    // 创建表
    public void createTable() {
   
        try (Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
             Statement stmt = conn.createStatement()) {
   
            String sql = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS students (" +
                         "id VARCHAR(255) PRIMARY KEY, " +
                         "name VARCHAR(255), " +
                         "age INT, " +
                         "score DOUBLE)";
            stmt.executeUpdate(sql);
        } catch (SQLException e) {
   
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 添加学生
    public void addStudent(Student student) {
   
        String sql = "INSERT INTO students (id, name, age, score) VALUES (?, ?, ?, ?)";

        try (Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
   
            pstmt.setString(1, student.getId());
            pstmt.setString(2, student.getName());
            pstmt.setInt(3, student.getAge());
            pstmt.setDouble(4, student.getScore());
            pstmt.executeUpdate();
        } catch (SQLException e) {
   
            e.printStackTrace();
        }
    }

    // 查询所有学生
    public List<Student> getAllStudents() {
   
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        String sql = "SELECT * FROM students";

        try (Connection conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
             Statement stmt = conn.createStatement();
             ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
   

            while (rs.next()) {
   
                Student student = new Student(
                    rs.getString("id"),
                    rs.getString("name"),
                    rs.getInt("age"),
                    rs.getDouble("score")
                );
                students.add(student);
            }
        } catch (SQLException e) {
   
            e.printStackTrace();
        }
        return students;
    }
}

6.4 控制台界面（使用 JavaFX）

import javafx.application.Application;
import javafx.collections.FXCollections;
import javafx.collections.ObservableList;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.*;
import javafx.scene.control.cell.PropertyValueFactory;
import javafx.scene.layout.BorderPane;
import javafx.scene.layout.HBox;
import javafx.scene.layout.VBox;
import javafx.stage.Stage;

public class StudentManagementApp extends Application {
   
    private TableView<Student> tableView = new TableView<>();
    private ObservableList<Student> studentList = FXCollections.observableArrayList();
    private StudentDAO studentDAO = new StudentDAO();

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
   
        studentDAO.createTable();
        loadStudents();

        // 设置表格
        TableColumn<Student, String> idCol = new TableColumn<>("ID");
        idCol.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("id"));

        TableColumn<Student, String> nameCol = new TableColumn<>("Name");
        nameCol.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("name"));

        TableColumn<Student, Integer> ageCol = new TableColumn<>("Age");
        ageCol.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("age"));

        TableColumn<Student, Double> scoreCol = new TableColumn<>("Score");
        scoreCol.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("score"));

        tableView.getColumns().addAll(idCol, nameCol, ageCol, scoreCol);
        tableView.setItems(studentList);

        // 添加学生表单
        TextField idField = new TextField();
        idField.setPromptText("ID");
        TextField nameField = new TextField();
        nameField.setPromptText("Name");
        TextField ageField = new TextField();
        ageField.setPromptText("Age");
        TextField scoreField = new TextField();
        scoreField.setPromptText("Score");

        Button addButton = new Button("Add Student");
        addButton.setOnAction(e -> {
   
            try {
   
                String id = idField.getText();
                String name = nameField.getText();
                int age = Integer.parseInt(ageField.getText());
                double score = Double.parseDouble(scoreField.getText());

                Student student = new Student(id, name, age, score);
                studentDAO.addStudent(student);
                studentList.add(student);

                // 清空表单
                idField.clear();
                nameField.clear();
                ageField.clear();
                scoreField.clear();
            } catch (NumberFormatException ex) {
   
                Alert alert = new Alert(Alert.AlertType.ERROR);
                alert.setTitle("Input Error");
                alert.setContentText("Please enter valid age and score!");
                alert.showAndWait();
            }
        });

        HBox formBox = new HBox(10, idField, nameField, ageField, scoreField, addButton);

        // 主布局
        BorderPane root = new BorderPane();
        root.setCenter(tableView);
        root.setBottom(formBox);

        Scene scene = new Scene(root, 800, 600);
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.setTitle("Student Management System");
        primaryStage.show();
    }

    private void loadStudents() {
   
        studentList.addAll(studentDAO.getAllStudents());
    }

    public static void main(String[] args) {
   
        launch(args);
    }
}

七、测试与调试技术

7.1 JUnit 5 单元测试

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;
import org.junit.jupiter.api.Test;

class Calculator {
   
    public int add(int a, int b) {
   
        return a + b;
    }
}

class CalculatorTest {
   
    @Test
    void testAdd() {
   
        Calculator calculator = new Calculator();
        int result = calculator.add(2, 3);
        assertEquals(5, result);
    }
}

7.2 使用日志框架（SLF4J + Logback）

<!-- 添加依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-api</artifactId>
    <version>2.0.9</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>ch.qos.logback</groupId>
    <artifactId>logback-classic</artifactId>
    <version>1.4.11</version>
</dependency>

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class LogExample {
   
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogExample.class);

    public static void main(String[] args) {
   
        logger.info("程序启动");
        try {
   
            int result = 10 / 0;
        } catch (Exception e) {
   
            logger.error("发生异常: {}", e.getMessage(), e);
        }
        logger.info("程序结束");
    }
}

八、进阶学习资源

  1. 官方文档：

  2. 推荐书籍：

    • 《Effective Java》（第 3 版）
    • 《Java 核心技术》（第 12 版）
    • 《Java 并发编程实战》

  3. 在线课程：

  4. 社区与论坛：

通过掌握这些内容，你将建立坚实的 Java 编程基础，并能够进一步学习高级主题如 Spring Boot、微服务和云原生开发。

Java 编程，Java 基础入门，2025 编程指南，Java 开发，编程入门，面向对象编程，Java 核心技术，编程语言，初学者指南，Java 基础教程，编程基础，Java 入门教程，Java 学习，软件开发，Java 超级指南

资源地址：
https://pan.quark.cn/s/14fcf913bae6

--

文章标签：
Java
Maven
API
数据库
数据库连接
关键词：
Java入门
Java编程
Java编程入门
啦啦啦191
目录
相关文章
啦啦啦191
|
11天前
|
SQL Java 数据库
2025 年 Java 从零基础小白到编程高手的详细学习路线攻略
2025年Java学习路线涵盖基础语法、面向对象、数据库、JavaWeb、Spring全家桶、分布式、云原生与高并发技术，结合实战项目与源码分析，助力零基础学员系统掌握Java开发技能，从入门到精通，全面提升竞争力，顺利进阶编程高手。
啦啦啦191
190 1
啦啦啦191
|
8天前
|
Java
java入门代码示例
本文介绍Java入门基础，包含Hello World、变量类型、条件判断、循环及方法定义等核心语法示例，帮助初学者快速掌握Java编程基本结构与逻辑。
啦啦啦191
141 0
啦啦啦191
|
2月前
|
安全 Java 数据库连接
2025 年最新 Java 学习路线图含实操指南助你高效入门 Java 编程掌握核心技能
2025年最新Java学习路线图，涵盖基础环境搭建、核心特性（如密封类、虚拟线程）、模块化开发、响应式编程、主流框架（Spring Boot 3、Spring Security 6）、数据库操作（JPA + Hibernate 6）及微服务实战，助你掌握企业级开发技能。
啦啦啦191
262 3
一缕微风绕指柔
|
12天前
|
Java 开发者
Java并发编程：CountDownLatch实战解析
Java并发编程：CountDownLatch实战解析
一缕微风绕指柔
289 100
蓝易云
|
28天前
|
算法 Java
Java多线程编程：实现线程间数据共享机制
以上就是Java中几种主要处理多线程序列化资源以及协调各自独立运行但需相互配合以完成任务threads 的技术手段与策略。正确应用上述技术将大大增强你程序稳定性与效率同时也降低bug出现率因此深刻理解每项技术背后理论至关重要.
蓝易云
64 16
啦啦啦191
|
22天前
|
NoSQL Java 关系型数据库
超全 Java 学习路线，帮你系统掌握编程的超详细 Java 学习路线
本文为超全Java学习路线，涵盖基础语法、面向对象编程、数据结构与算法、多线程、JVM原理、主流框架（如Spring Boot）、数据库（MySQL、Redis）及项目实战等内容，助力从零基础到企业级开发高手的进阶之路。
啦啦啦191
121 1
啦啦啦191
|
25天前
|
前端开发 Java 数据库连接
帮助新手快速上手的 JAVA 学习路线最详细版涵盖从入门到进阶的 JAVA 学习路线
本Java学习路线涵盖从基础语法、面向对象、异常处理到高级框架、微服务、JVM调优等内容，适合新手入门到进阶，助力掌握企业级开发技能，快速成为合格Java开发者。
啦啦啦191
278 3
啦啦啦191
|
2月前
|
NoSQL Java 关系型数据库
Java 从入门到进阶完整学习路线图规划与实战开发最佳实践指南
本文为Java开发者提供从入门到进阶的完整学习路线图，涵盖基础语法、面向对象、数据结构与算法、并发编程、JVM调优、主流框架（如Spring Boot）、数据库操作（MySQL、Redis）、微服务架构及云原生开发等内容，并结合实战案例与最佳实践，助力高效掌握Java核心技术。
啦啦啦191
219 1
艾伦~耶格尔
|
2月前
|
安全 算法 Java
Java泛型编程：类型安全与擦除机制
Java泛型详解：从基础语法到类型擦除机制，深入解析通配符与PECS原则，探讨运行时类型获取技巧及最佳实践，助你掌握泛型精髓，写出更安全、灵活的代码。
艾伦~耶格尔
110 2
艾伦~耶格尔
|
2月前
|
安全 Java Shell
Java模块化编程（JPMS）简介与实践
本文全面解析Java 9模块化系统（JPMS），帮助开发者解决JAR地狱、类路径冲突等常见问题，提升代码的封装性、性能与可维护性。内容涵盖模块化核心概念、module-info语法、模块声明、实战迁移、多模块项目构建、高级特性及最佳实践，同时提供常见问题和面试高频题解析，助你掌握Java模块化编程精髓，打造更健壮的应用。
艾伦~耶格尔
124 0

热门文章

最新文章

  • 1
    阿里出手！Java 开发者狂喜！开源 AI Agent 框架 JManus 来了，初次见面就心动～
  • 2
    帮助新手快速上手的 JAVA 学习路线最详细版涵盖从入门到进阶的 JAVA 学习路线
  • 3
    Java并发编程：CountDownLatch实战解析
  • 4
    Java 转 AI 不用慌！3 周求职打卡表，帮你按天推进、高效拿 offer
  • 5
    2025 年最新 Java 实操学习路线，从入门到高级应用详细指南
  • 6
    从 Java 到 AI：三周求职冲刺打卡，步步为营拿 offer
  • 7
    最详细Java正则表达式详解
  • 8
    热门小程序源码合集：微信抖音小程序源码支持PHP/Java/uni-app完整项目实践指南
  • 9
    2025 年全新出炉的 Java 学习路线：从入门起步到实操精通的详细指南
  • 10
    终于可以解放双手了，使用Jenkins、ArgoCD 部署 Java 应用程序，最终部署在 Kubernetes 集群上
  • 1
    滚雪球学Java(57)：解密Java中List接口底层实现原理
    109
  • 2
    Java一分钟之-Micrometer：应用指标库
    294
  • 3
    Java一分钟之-GraphQL：查询语言与API设计
    593
  • 4
    Java一分钟之-Netty：高性能异步网络库
    191
  • 5
    Java一分钟之-Vert.x：轻量级事件驱动框架
    515
  • 6
    Java一分钟之-RabbitMQ：AMQP协议实现
    273
  • 7
    Java一分钟之-Kafka：分布式消息队列
    217
  • 8
    Java一分钟之-ActiveMQ：消息中间件
    306
  • 9
    Java一分钟之-JMS：Java消息服务
    481
  • 10
    Java中的ORM框架——myBatis
    201

    • 相关课程

    更多
  • Java面试疑难点解析 - 面试技巧及语言基础
  • Java面试疑难点解析 - Java Web开发
  • Java面试疑难点解析 - 系统架构及项目设计
  • Java编程入门
  • Java面向对象编程
  • Java高级编程

    • 相关电子书

    更多
  • Spring Cloud Alibaba - 重新定义 Java Cloud-Native
  • The Reactive Cloud Native Arch
  • JAVA开发手册1.5.0
    • 下一篇
    阿里云免费云服务器:个人用户每月750小时免费