Java后端学习笔记

作者：赵宇
日期：2026年4月7日

前言

最近重新学习Java基础知识和Spring Boot框架，整理了这份学习笔记。其中特别需要注意的是，Spring Boot 3要求至少Java 17版本，这是一个重要的升级点。

一、Java 基础

1.1 基本数据类型

类型大小默认值范围
byte1 字节0-128 ~ 127
short2 字节0-32768 ~ 32767
int4 字节0-2^31 ~ 2^31-1
long8 字节0L-2^63 ~ 2^63-1
float4 字节0.0f单精度浮点
double8 字节0.0d双精度浮点
char2 字节‘\u0000’0 ~ 65535
boolean1 位falsetrue / false

1.2 面向对象三大特性

封装：将数据和方法包装在一起，通过访问修饰符控制外部访问。

public class User {
    private String name; // 私有字段，外部不可直接访问

    public String getName() {       // 通过 getter 访问
        return name;
    }

    public void setName(String name) { // 通过 setter 修改
        this.name = name;
    }
}

继承：子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。

public class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("吃东西");
    }
}

public class Dog extends Animal { // Dog 继承 Animal
    public void bark() {
        System.out.println("汪汪");
    }
}

多态：同一方法在不同对象中有不同表现。

Animal a = new Dog();  // 父类引用指向子类对象
a.eat();               // 调用子类重写的方法

1.3 接口与抽象类

特性接口 (interface)抽象类 (abstract class)
实例化不能不能
构造方法无有
成员变量只能是常量 (public static final)可以有普通成员变量
方法Java 8+ 支持 default/static 方法可以有抽象方法和普通方法
多继承一个类可实现多个接口一个类只能继承一个抽象类

1.4 列表、集合、队列

Collection
├── List（有序可重复）
│   ├── ArrayList  — 动态数组，随机访问快
│   └── LinkedList — 双向链表，插入删除快
├── Set（无序不重复）
│   ├── HashSet       — 基于哈希表
│   └── TreeSet       — 基于红黑树，自动排序
└── Queue（队列）
    ├── LinkedList    — 普通队列
    └── PriorityQueue — 优先队列

Map（键值对）
├── HashMap       — 最常用，线程不安全，允许 null
├── TreeMap       — 按 key 排序
└── ConcurrentHashMap — 线程安全，推荐并发场景使用

1.5 异常处理

try {
    int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("算术异常: " + e.getMessage());
} catch (Exception e) {
    System.out.println("其他异常: " + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("始终执行"); // 关闭资源等
}

1.6 泛型

// 泛型类
public class Box<T> {
    private T value;
    public T getValue() { return value; }
    public void setValue(T value) { this.value = value; }
}

// 通配符
List<?> list;          // 未知类型
List<? extends Number> // Number 或其子类（上界）
List<? super Integer>  // Integer 或其父类（下界）

1.7 Lambda 表达式与函数式接口

// 函数式接口：只有一个抽象方法的接口
@FunctionalInterface
public interface MyFunc {
    int operate(int a, int b);
}

// Lambda 写法
MyFunc add = (a, b) -> a + b;
MyFunc mul = (a, b) -> a * b;

// 常用内置函数式接口
Consumer<String> print = s -> System.out.println(s);       // 消费型
Supplier<Double> random = () -> Math.random();              // 供给型
Function<String, Integer> len = s -> s.length();            // 函数型
Predicate<Integer> isEven = n -> n % 2 == 0;               // 断言型

二、Spring Boot 基础

2.2 创建项目

使用 Spring Initializr (https://start.spring.io) 或 IDE 插件创建。

最小依赖的 pom.xml：

<parent>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
    <version>3.2.5</version>
</parent>

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

启动类：

@SpringBootApplication // 核心注解，包含 @Configuration + @ComponentScan + @EnableAutoConfiguration
public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(MyApp.class, args);
    }
}

2.3 常用 Starter 依赖

Starter用途
spring-boot-starter-webWeb 应用 + 内嵌 Tomcat
spring-boot-starter-data-jpaJPA 数据库访问
spring-boot-starter-data-redisRedis 操作
spring-boot-starter-security安全认证与授权
spring-boot-starter-validation参数校验
spring-boot-starter-test单元测试
spring-boot-starter-actuator应用监控

2.4 配置文件

application.yml（推荐）：

server:
  port: 8080

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/mydb
    username: root
    password: 123456
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
  jpa:
    hibernate:
      ddl-auto: update
    show-sql: true

my:
  app-name: "学习项目"
  max-size: 100

读取配置的方式：

// 方式一：@Value
@Value("${my.app-name}")
private String appName;

// 方式二：@ConfigurationProperties（推荐，类型安全）
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "my")
public class MyConfig {
    private String appName;
    private int maxSize;
    // getter / setter
}