java-fundamentals

Java 基础技能

掌握符合生产质量标准的核心 Java 编程模式。

概述

此技能涵盖 Java 8-21 的 Java 基础知识，包括语法、面向对象编程、集合、Streams API 和异常处理。

何时使用此技能

在以下情况下使用：

• 编写简洁、符合 Java 惯例的代码
• 遵循面向对象原则设计类
• 选择合适的集合类型
• 实现函数式编程模式
• 妥善处理异常

涵盖主题

核心语法（Java 8-21）

• 变量、数据类型、运算符
• 控制流、方法、类
• Records（Java 16+）、密封类（Java 17+）
• 模式匹配（Java 21）

面向对象编程

• 类、继承、多态
• 接口和抽象类
• SOLID 原则

集合框架

• List：ArrayList、LinkedList
• Set：HashSet、TreeSet
• Map：HashMap、ConcurrentHashMap
• Queue：ArrayDeque、PriorityQueue

Streams API

• filter、map、flatMap、reduce、collect
• Optional 处理
• 并行流

异常处理

• 受检异常与非受检异常
• Try-with-resources
• 自定义异常

快速参考

// Record (Java 16+)
public record User(String name, String email) {}

// Pattern matching (Java 21)
String format(Object obj) {
    return switch (obj) {
        case Integer i -> "Int: %d".formatted(i);
        case String s -> "String: %s".formatted(s);
        default -> obj.toString();
    };
}

// Stream operations
List<String> names = users.stream()
    .filter(User::isActive)
    .map(User::getName)
    .sorted()
    .toList();

// Optional handling
String name = Optional.ofNullable(user)
    .map(User::getName)
    .orElse("Unknown");

集合选择

需求	使用	原因
索引访问	ArrayList	O(1) 随机访问
唯一元素	HashSet	O(1) contains
排序后的唯一元素	TreeSet	O(log n) 排序
键值对	HashMap	O(1) get/put

故障排查

问题	原因	解决方案
NullPointerException	空引用	使用 Optional
ConcurrentModificationException	迭代期间修改	Iterator.remove()
ClassCastException	类型错误	使用泛型

用法

Skill("java-fundamentals")