Java 开发
Java 语言学习笔记,从 JavaSE 基础到 Spring Boot 企业级开发实践
Java 开发
Java 是全球最流行的编程语言之一,也是企业级应用开发的首选。从基础的 JavaSE 到强大的 Spring 生态系统,Java 为开发者提供了完整的技术栈和成熟的开发体系。
为什么 Java 依然重要?
企业级应用的基石
在 2025 年,Java 依然是企业应用的首选语言:
- 金融系统:银行、证券、支付平台核心系统
- 电商平台:阿里、京东、美团等大型电商后台
- 大数据生态:Hadoop、Spark、Flink 等框架
- 云服务:微服务、容器化、云原生应用
生态系统成熟
Java 拥有最完善的开发生态:
- 框架丰富:Spring、MyBatis、Hibernate 等
- 工具完善:Maven、Gradle、IDEA 等
- 社区活跃:海量开源项目和学习资源
- 规范统一:JCP 标准确保技术稳定演进
职业发展广阔
Java 开发者的职业路径清晰:
- 初级:JavaSE 基础 + Web 开发
- 中级:Spring 全家桶 + 数据库 + 缓存
- 高级:分布式系统 + 微服务架构 + 性能优化
- 架构师:系统设计 + 技术选型 + 团队管理
跨平台优势
"一次编写,到处运行"(Write Once, Run Anywhere):
- JVM 屏蔽底层系统差异
- 代码可在 Windows、Linux、Mac 等平台无缝运行
- 容器化部署简单高效
学习路径
阶段一:JavaSE 基础(1-2 个月)
核心语法
- 变量、数据类型、运算符
- 控制流程(if、for、while、switch)
- 数组和字符串操作
- 方法定义和调用
面向对象编程
- 类和对象
- 封装、继承、多态
- 接口和抽象类
- 内部类和匿名类
常用 API
- 集合框架(List、Set、Map)
- 异常处理机制
- IO 流操作
- 多线程基础
新特性
- Lambda 表达式
- Stream API
- Optional 类
- 日期时间 API
阶段二:JavaEE Web 开发(2-3 个月)
Web 基础
- HTTP 协议原理
- Servlet 和 JSP
- Cookie 和 Session
- Filter 和 Listener
前端技术
- HTML/CSS/JavaScript 基础
- AJAX 异步请求
- Bootstrap/Vue.js(可选)
数据库
- SQL 语法(MySQL)
- JDBC 编程
- 连接池(Druid、HikariCP)
- 事务管理
阶段三:Spring 全家桶(3-4 个月)
Spring Framework
- IoC 控制反转
- AOP 面向切面编程
- Spring MVC 框架
Spring Boot
- 自动配置原理
- Starter 依赖管理
- RESTful API 开发
- 配置文件管理
持久层框架
- MyBatis/MyBatis-Plus
- JPA/Hibernate
- 多数据源配置
Spring Cloud(微服务)
- 服务注册与发现(Nacos)
- 负载均衡(Ribbon/LoadBalancer)
- 服务调用(OpenFeign)
- 网关路由(Gateway)
- 配置中心
- 链路追踪
阶段四:进阶技术(持续学习)
中间件
- Redis 缓存
- RabbitMQ/Kafka 消息队列
- Elasticsearch 搜索引擎
- MongoDB NoSQL 数据库
分布式
- 分布式事务(Seata)
- 分布式锁
- 限流降级(Sentinel)
- 任务调度(XXL-JOB)
性能优化
- JVM 调优
- SQL 优化
- 接口性能优化
- 并发编程
本知识库内容结构
JavaSE 基础模块
数据结构与算法
语言特性
- 随机数生成 - Random 类和 Math.random() 使用
面试准备
- 常见面试题 - JavaSE 高频面试题及答案解析
Spring Boot 实战模块
企业级功能
- MQTT 集成 - 物联网消息通信协议集成方案
- 日志 AOP Starter - 自定义 Spring Boot Starter 实现日志切面
开发小技巧
- 自定义 Banner - 个性化 Spring Boot 启动横幅,让你的应用更有个性
核心概念深入
面向对象三大特性
封装(Encapsulation)
public class User {
private String name; // 私有属性
private int age;
// 提供公共的 getter/setter 方法
public String getName() {
return name;
}
public void setAge(int age) {
if (age > 0 && age < 150) { // 数据验证
this.age = age;
}
}
}继承(Inheritance)
public class Animal {
protected String name;
public void eat() {
System.out.println("动物在吃东西");
}
}
public class Dog extends Animal {
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗在吃骨头"); // 方法重写
}
}多态(Polymorphism)
Animal animal = new Dog(); // 父类引用指向子类对象
animal.eat(); // 调用的是 Dog 的 eat 方法集合框架核心
List - 有序可重复
ArrayList:动态数组,查询快、增删慢LinkedList:双向链表,增删快、查询慢- 使用场景:ArrayList 适合查询多的场景,LinkedList 适合频繁插入删除
Set - 无序不重复
HashSet:基于 HashMap,无序TreeSet:基于红黑树,自动排序LinkedHashSet:维护插入顺序
Map - 键值对存储
HashMap:最常用,允许 null 键值ConcurrentHashMap:线程安全TreeMap:按键排序
Spring Boot 核心原理
自动配置(Auto Configuration)
@SpringBootApplication
// 等同于 @Configuration + @EnableAutoConfiguration + @ComponentScan
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}Spring Boot 通过 spring.factories 文件自动加载配置类,实现"约定优于配置"。
依赖注入(Dependency Injection)
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository; // 自动注入
public User findById(Long id) {
return userRepository.findById(id);
}
}RESTful API 设计
HTTP 方法语义
GET:查询资源POST:创建资源PUT:更新资源(完整更新)PATCH:更新资源(部分更新)DELETE:删除资源
示例代码
@RestController
@RequestMapping("/api/users")
public class UserController {
@GetMapping("/{id}")
public User getUser(@PathVariable Long id) {
return userService.findById(id);
}
@PostMapping
public User createUser(@RequestBody User user) {
return userService.save(user);
}
@PutMapping("/{id}")
public User updateUser(@PathVariable Long id, @RequestBody User user) {
return userService.update(id, user);
}
@DeleteMapping("/{id}")
public void deleteUser(@PathVariable Long id) {
userService.delete(id);
}
}最佳实践
代码规范
遵循《阿里巴巴 Java 开发手册》:
-
命名规范
- 类名:大驼峰(UserService)
- 方法名:小驼峰(getUserById)
- 常量:全大写下划线(MAX_COUNT)
-
异常处理
try { // 业务代码 } catch (SpecificException e) { // 具体异常处理 log.error("操作失败", e); throw new BusinessException("用户友好的错误信息"); } -
日志规范
// 使用 SLF4J + Logback @Slf4j public class UserService { public void processUser(Long userId) { log.info("开始处理用户,userId={}", userId); // 业务逻辑 log.debug("详细调试信息"); } }
性能优化技巧
-
使用连接池
- 数据库连接池(HikariCP)
- Redis 连接池
- HTTP 连接池
-
缓存策略
- 本地缓存(Caffeine)
- 分布式缓存(Redis)
- 多级缓存
-
异步处理
@Async public CompletableFuture<String> processAsync() { // 异步任务 return CompletableFuture.completedFuture("result"); } -
批量操作
- 批量插入数据库
- 批量更新缓存
- 使用 MyBatis-Plus 的批量方法
开发工具
IDE
- IntelliJ IDEA:最强大的 Java IDE(推荐)
- Eclipse:免费开源
- VS Code:轻量级,配合插件使用
构建工具
- Maven:主流依赖管理工具
- Gradle:更灵活,构建速度快
版本控制
- Git:必备技能
- SVN:老项目可能使用
调试工具
- Arthas:阿里开源的 Java 诊断工具
- JProfiler:性能分析
- VisualVM:JVM 监控
学习资源
在线教程
- 廖雪峰 Java 教程:适合入门
- 菜鸟教程:基础语法查询
- 尚硅谷视频:系统学习课程
推荐书籍
- 《Java 核心技术》:基础必读
- 《Effective Java》:进阶必读
- 《深入理解 Java 虚拟机》:JVM 深入
- 《Spring 实战》:Spring 框架学习
技术社区
- 掘金:中文技术文章
- Stack Overflow:问题解答
- GitHub:优秀开源项目
- CSDN/博客园:个人博客平台
常见陷阱
1. 字符串拼接
// 错误:循环中使用 + 拼接
String result = "";
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
result += i; // 每次都创建新对象
}
// 正确:使用 StringBuilder
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
sb.append(i);
}
String result = sb.toString();2. 集合的并发修改
// 错误:遍历时删除
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c"));
for (String s : list) {
if ("b".equals(s)) {
list.remove(s); // ConcurrentModificationException
}
}
// 正确:使用迭代器
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
if ("b".equals(it.next())) {
it.remove();
}
}3. 空指针异常
// 防御性编程
public void processUser(User user) {
if (user != null && user.getName() != null) {
// 业务逻辑
}
// 或使用 Optional
Optional.ofNullable(user)
.map(User::getName)
.ifPresent(name -> {
// 业务逻辑
});
}内容导航
JavaSE 基础
Spring Boot 实战
- MQTT 集成 - 物联网通信协议集成
- 日志 AOP Starter - 自定义 Starter 开发
开发技巧
- 自定义 Banner - 个性化启动横幅设置
学习建议:Java 学习是一个循序渐进的过程。先打好 JavaSE 基础,理解面向对象思想,然后深入 Spring 生态系统。多做项目,多读源码,多思考设计模式的应用。
项目驱动:学习技术的最好方式是做项目。可以从简单的增删改查系统开始,逐步过渡到电商系统、博客系统、后台管理系统等复杂项目。
持续学习:Java 生态在不断演进,关注 Java 新版本特性、Spring Boot 更新、微服务架构发展。保持学习热情,你会在 Java 开发的道路上越走越远。