Java编程精粹：从基础到OOP与新特性，全方位代码实战演练175

作为一名专业的程序员，我深知理论知识的巩固离不开实践代码的检验。Java作为一门历久弥新、广泛应用于企业级开发、大数据、Android、云计算等多个领域的编程语言，其强大的功能和严谨的面向对象思想使其成为无数开发者手中的利器。本文旨在通过一系列精心设计的Java代码演示，带你从最基础的语法开始，逐步深入到面向对象的核心概念，直至领略Java 8及更高版本带来的现代编程范式，并通过构建一个简单的“学生管理系统”来串联这些知识点，让你对Java编程有一个全面而深入的理解。

本文将围绕以下几个核心部分展开：
Java基础：从HelloWorld到数据类型与控制流
面向对象编程（OOP）核心：类、对象、封装、继承与多态
集合框架：高效管理数据
异常处理：构建健壮的应用
Java 8+新特性：Lambda表达式与Stream API
文件I/O：数据持久化

所有的代码都力求简洁明了，并附带详细的注释和解释，以便读者能够轻松理解。让我们开始这段Java代码之旅吧！

1. Java基础：从HelloWorld到数据类型与控制流

任何编程语言的学习都从“HelloWorld”开始。它展示了Java程序的基本结构。
//
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
// 这是程序的入口点
("Hello, Java World!"); // 打印输出到控制台
}
}

接着，我们来看Java中的基本数据类型、变量声明和一些基本的运算符。
//
public class BasicSyntaxDemo {
public static void main(String[] args) {
// 1. 变量和数据类型
int age = 25; // 整型
double height = 1.75; // 浮点型
boolean isStudent = true; // 布尔型
char initial = 'J'; // 字符型
String name = "张三"; // 字符串（引用类型）
("姓名: " + name);
("年龄: " + age);
("身高: " + height + "米");
("是否是学生: " + isStudent);
("首字母: " + initial);
// 2. 运算符
int a = 10, b = 3;
("--- 算术运算符 ---");
("a + b = " + (a + b)); // 加
("a - b = " + (a - b)); // 减
("a * b = " + (a * b)); // 乘
("a / b = " + (a / b)); // 除（整数除法）
("a % b = " + (a % b)); // 取模
("--- 关系运算符 ---");
("a > b: " + (a > b));
("a == b: " + (a == b));
("--- 逻辑运算符 ---");
boolean x = true, y = false;
("x && y: " + (x && y)); // 与
("x || y: " + (x || y)); // 或
("!x: " + (!x)); // 非
// 3. 控制流：if-else, for循环, switch
("--- 控制流 ---");
if (age >= 18) {
(name + " 已成年。");
} else {
(name + " 未成年。");
}
("打印1到5:");
for (int i = 1; i 0) { // 简单的数据校验
= age;
} else {
("年龄必须大于0。");
}
}
public void setGrade(double grade) {
if (grade >= 0 && grade