Java程序設計基礎與實踐

本教材以培養(yǎng)讀者掌握Java面向?qū)ο蟪绦蛟O計的基本能力為主旨，以培養(yǎng)技術技能型人才為目標，將基本技能和主流技術相結(jié)合，在編寫過程中結(jié)合高職教學的特點，編排教材結(jié)構，設計教學案例，以實踐為主線，使學生通過完成實際應用程序的方式學習程序設計知識。

本教材通過合理的知識體系、先進的教學理念、深入淺出的教學風格，循序漸進地展開教學內(nèi)容，能夠為初學者建立完善的面向?qū)ο缶幊汤砟睿�打下堅實的程序編寫基礎，為其今后進一步從事項目開發(fā)工作建立良好的開端。

前 言

目前，Java在全世界的許多商業(yè)環(huán)境中得到廣泛的應用，是現(xiàn)今發(fā)展速度最快的程序開發(fā)語言之一，其具有的面向?qū)ο蟪绦蛟O計特性和跨平臺等優(yōu)秀品質(zhì)，使其成為一門主流開發(fā)語言，為越來越多的人士學習和使用。

本教材以培養(yǎng)讀者掌握Java面向?qū)ο蟪绦蛟O計的基本能力為主旨，以培養(yǎng)技術技能型人才為目標，將基本技能和主流技術相結(jié)合，在編寫過程中結(jié)合高職教學的特點，編排教材結(jié)構，設計教學案例，以實踐為主線，使學生通過完成實際應用程序的方式學習程序設計知識。每個教學章節(jié)都由一個實例引出，接著介紹解決問題所涉及的概念及知識點。學生可參照教師的方法和步驟來解決問題，然后教師對學生提出一個新的實際問題，學生應用所學的方法和步驟來解決該問題。學生通過“實踐—學習—實踐—提高”的過程，不僅可以更快、更深入地理解和掌握課程的內(nèi)容，而且提高了自己的實踐技能和獨立解決實際問題的能力。此外本教材自始至終貫穿面向?qū)ο缶幊痰乃枷耄瑥牡谝粋�程序開始就講述如何使用類，循序漸進，目的是最終能夠讓學生在實踐中設計出面向?qū)ο髥栴}的解決方案。

本教材通過合理的知識體系、先進的教學理念、深入淺出的教學風格，循序漸進地展開教學內(nèi)容，能夠為初學者建立完善的面向?qū)ο缶幊汤砟睿�打下堅實的程序編寫基礎，為其今后進一步從事項目開發(fā)工作建立良好的開端。本教材分為四個部分，包含10章內(nèi)容：第一部分“認識Java”包括第1、2章，使讀者先從整體上對Java編程語言進行了解，內(nèi)容包括Java語言的簡介、Java開發(fā)環(huán)境的搭建及其運行機制等；第二部分“Java程序設計基礎”包括第3、4、5章，是對讀者Java基本編程能力的培養(yǎng)，內(nèi)容主要包括Java基本語法及基本程序結(jié)構等；第三部分“面向?qū)ο蟪绦蛟O計”包括第6、7、8、9章，采用典型的案例、通俗易懂的語言闡述面向?qū)ο蟪绦蛟O計中的抽象概念；第四部分“數(shù)據(jù)庫程序設計”為第10章，主要講解在數(shù)據(jù)庫中如何使用Java編寫程序，即將Java運用在實際項目開發(fā)中。

本教材附有配套源代碼、教學PPT文稿、教學實施案例、教學設計大綱、習題答案等資源。本教材既可作為高等職業(yè)院校計算機相關專業(yè)的程序設計課程教材，也可作為Java技術基礎的培訓教材，是一本適合廣大計算機編程初學者使用的入門級教材。

全書由張揚和張居彥任主編，紀全、郭政任副主編，參加本教材編寫工作的還有許博、高峰等，他們均為本教材的出版做了大量細致的工作，中國水利水電出版社的有關負責同志對本教材的出版也給予了大力支持。本教材編寫過程中參考了大量國內(nèi)外計算機網(wǎng)絡文獻資料，在此，謹向這些著作者以及為本教材出版付出辛勤勞動的同志深表感謝。

編 者

2016年7月

序
前言
第一部分 認識Java

第1章 面向?qū)ο蟪绦蛟O計概述 2
1.1 程序設計思想的發(fā)展 2
1.1.1 面向過程的程序設計思想及語言 2
1.1.2 面向?qū)ο蟮某绦蛟O計思想及語言 3
1.2 Java程序設計語言 4
1.2.1 Java語言概述 4
1.2 2 Java語言的三大開發(fā)體系 5
1.3 思考及習題 6
第2章 初識Java程序設計 7
2.1 典型案例 7
2.2 Java開發(fā)環(huán)境的搭建 8
2.2.1 Java虛擬機的簡介 8
2.2.2 JDK的下載與安裝 8
2.2.3 配置系統(tǒng)環(huán)境變量 12
2.3 Eclipse集成開發(fā)工具的使用 15
2.3.1 Java的集成開發(fā)工具簡介 15
2.3.2 Eclipse的下載與安裝 15
2.3.3 Eclipse的基本使用 16
2.4 上機實踐 21
2.5 思考及習題 22

第二部分 Java程序設計基礎

第3章 Java程序設計基礎 24
3.1 典型案例 24
3.2 Java語言組成元素 25
3.2.1 Java的標識符 25
3.2.2 Java的關鍵字 25
3.2.3 Java的分隔符 26
3.3 數(shù)據(jù)類型 26
3.3.1 基本數(shù)據(jù)類型 27
3.3.2 常量與變量 28
3.3.3 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換 30
3.4 運算符與表達式 32
3.4.1 算術運算符及算術表達式 33
3.4.2 關系運算符及關系表達式 34
3.4.3 邏輯運算符及邏輯表達式 34
3.4.4 賦值運算符及賦值表達式 35
3.4.5 其他運算符及表達式 35
3.4.6 運算符的優(yōu)先級 36
3.5 上機實踐 37
3.6 思考及習題 39
第4章 程序控制語句 42
4.1 典型案例 42
4.2 順序結(jié)構 43
4.3 選擇結(jié)構 44
4.3.1 單一if語句 44
4.3.2 if-else語句 45
4.3.3 多重if-else語句 45
4.3.4 switch語句 47
4.3.5 嵌套if語句 50
4.4 循環(huán)結(jié)構 51
4.4.1 while循環(huán)語句 51
4.4.2 do-while循環(huán)語句 53
4.4.3 for循環(huán)語句 54
4.4.4 循環(huán)語句的嵌套 56
4.5 上機實踐 57
4.6 思考及習題 60
第5章 數(shù)組與字符串 62
5.1 典型案例 62
5.2 一維數(shù)組 63
5.2.1 一維數(shù)組的聲明 63
5.2.2 一維數(shù)組的初始化 63
5.2.3 訪問一維數(shù)組 64
5.3 多維數(shù)組 66
5.3.1 二維數(shù)組的聲明 66
5.3.2 二維數(shù)組的初始化 66
5.3.3 訪問二維數(shù)組 67
5.4 數(shù)組的應用 68
5.4.1 排序數(shù)組 68
5.4.2 搜索數(shù)組 69
5.5 字符串的應用 70
5.5.1 字符數(shù)組 70
5.5.2 String類的使用 71
5.5.3 StringBuffer類的使用 74
5.6 上機實踐 76
5.7 思考及習題 77

第三部分 面向?qū)ο蟪绦蛟O計

第6章 基于對象的程序設計基礎 80
6.1 典型案例 80
6.2 類的定義 81
6.2.1 類的基本概念 81
6.2.2 類的定義格式 82
6.2.3 成員變量的聲明 83
6.2.4 成員方法的定義 84
6.2.5 構造方法的定義 85
6.3 對象的使用 86
6.3.1 對象的創(chuàng)建 86
6.3.2 對象的引用 87
6.3.3 對象數(shù)組 89
6.4 修飾符的使用 90
6.4.1 類的修飾符 90
6.4.2 類成員的修飾符 90
6.4.3 類變量與類方法 92
6.5 內(nèi)部類的使用 94
6.5.1 內(nèi)部類的定義 94
6.5.2 內(nèi)部類的使用 94
6.6 常用類的使用 95
6.6.1 數(shù)學類 95
6.6.2 格式化類 96
6.6.3 日期類 97
6.7 上機實踐 98
6.8 思考及習題 100
第7章 Java面向?qū)ο蟮奶卣?103
7.1 典型案例 103
7.2 繼承 104
7.2.1 Java的繼承機制 104
7.2.2 繼承的實現(xiàn) 105
7.2.3 成員的訪問和繼承 106
7.3 多態(tài) 110
7.3.1 多態(tài)的作用 110
7.3.2 成員變量的隱藏 111
7.3.3 成員方法的重寫 112
7.3.4 成員方法的重載 113
7.4 抽象類和最終類 115
7.4.1 抽象類與抽象方法 115
7.4.2 最終類與最終方法 116
7.5 接口 117
7.5.1 接口的概念 117
7.5.2 接口的定義 118
7.5.3 接口的實現(xiàn) 119
7.6 包 120
7.6.1 包的概念 120
7.6.2 包的創(chuàng)建 121
7.6.3 包的引用 122
7.6.4 常用的Java類庫包 123
7.7 上機實踐 124
7.8 思考及習題 126
第8章 異常 131
8.1 典型案例 131
8.2 異常概述 132
8.2.1 生活中的異常 132
8.2.2 程序中的異常 132
8.2.3 什么是異常 134
8.3 異常處理 135
8.3.1 什么是異常處理 135
8.3.2 try-catch塊 135
8.3.3 try-catch-finally塊 137
8.3.4 多重catch塊 139
8.3.5 聲明異常——throws 141
8.4 拋出異常 142
8.4.1 拋出異常——throw 142
8.4.2 異常的分類 144
8.5 開源日志記錄工具Log4j 146
8.5.1 日志及分類 146
8.5.2 如何使用Log4j記錄日志 147
8.5.3 Log4j配置文件 150
8.6 上機實踐 152
8.7 思考及習題 157
第9章 輸入/輸出處理 160
9.1 典型案例 160
9.2 輸入/輸出流概述 161
9.3 輸入/輸出類 161
9.3.1 字節(jié)流InputStream類和
OutputStream類 163
9.3.2 字符流Reader類和Writer類 165
9.3.3 標準輸入/輸出 165
9.4 文件的順序訪問 167
9.4.1 輸入/輸出流操作的一般步驟 167
9.4.2 字節(jié)流類 167
9.4.3 字符流類 173
9.5 文件的隨機訪問 176
9.5.1 建立隨機訪問文件流對象 176
9.5.2 隨機訪問文件方法 176
9.5.3 文件指針及相關方法 177
9.6 目錄和文件管理 178
9.6.1 目錄管理 178
9.6.2 文件管理 179
9.7 上機實踐 180
9.8 思考及習題 182

第四部分 數(shù)據(jù)庫程序設計

第10章 Java的數(shù)據(jù)庫編程開發(fā) 184
10.1 典型案例 184
10.2 JDBC概述 185
10.2.1 JDBC的功能簡介 185
10.2.2 JDBC應用模型 186
10.3 應用JDBC訪問數(shù)據(jù)庫 188
10.3.1 加載JDBC驅(qū)動 188
10.3.2 開發(fā)任務描述 189
10.3.3 Statement語句 190
10.3.4 PreparedStatement語句 196
10.3.5 使用PreparedStatement插入數(shù)據(jù) 196
10.3.6 使用PreparedStatement刪除數(shù)據(jù) 197
10.3.7 使用PreparedStatement更新數(shù)據(jù) 198
10.3.8 使用PreparedStatement查詢數(shù)據(jù) 199
10.4 上機實踐 200
10.5 思考及習題 202

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