JAVA程序設計

本書是在國家精品課程“Java程序設計”（網路）和教育部-IBM精品課程“Java併發編程實踐”的建設和教學實踐過程中總結出來的實用教材。全書分為4篇：第一篇介紹Java語言的基本機制和語法，包括程序設計基礎、數組、類和對象設計、繼承與多態、Java標準類庫等；第二篇從實用的角度出發，重點介紹Java的異常處理、輸入/輸出處理、多線程、圖形界面設計技術等；第三篇面向網路應用，重點介紹URL與Socket通信技術、Web編程技術、JDBC技術、Web站點構建等；第四篇以“學生信息管理系統”和“推箱子遊戲”為實例，展示Java的實用開發方法、過程、技巧等。附錄介紹Eclipse工具的安裝和使用。

本書作為面向全國高校計算機及其相關專業本科生“Java程序設計”課程的教材，採用Why-What-How的編寫模式，各章知識點之間環環相扣，且輔以詳盡的實例和代碼分析，讓讀者既明白自己需要學什麼，又懂得如何學以致用。全書內容由淺入深，通過“實踐→理論→再實踐”，介紹Java的關鍵知識點和編程技巧，使讀者全面掌握Java技術，為從事J2EE系統開發打下堅實的基礎。本書也可作為需要使用Java語言的軟體開發人員和科技工作者的自學參考書。

第一篇 基 礎 篇

第1章 Java概述3

1.1 Java語言3

1.1.1 Java語言的特點4

1.1.2 Java平台的體系結構5

1.2 Java運行環境與開發環境5

1.2.1 Java運行環境5

1.2.2 Java開發環境6

1.3 Java程序舉例9

1.3.1 編寫第一個Java Application9

1.3.2 編寫第一個Java Applet10

習題與思考12

第2章 Java程序設計基礎13

2.1 標識符和關鍵字13

2.1.1 標識符13

2.1.2 關鍵字14

2.1.3 註釋14

2.2 常量和變數15

2.2.1 常量15

2.2.2 變數15

2.3 基本數據類型16

2.3.1 布爾類型17

2.3.2 字元類型17

2.3.3 整數類型18

2.3.4 浮點類型18

2.3.5 各類型數據間的相互轉換19

2.4 運算符20

2.4.1 算術運算符20

2.4.2 賦值運算符22

2.4.3 條件運算符23

2.4.4 位運算符23

2.4.5 關係運算符25

2.4.6 邏輯運算符25

2.5 表達式26

2.6 程序控制語句27

2.6.1 if語句27

2.6.2 switch語句28

2.6.3 while與do…while語句30

2.6.4 for語句32

2.6.5 break語句33

2.6.6 continue語句35

2.6.7 return語句37

2.7 實訓任務37

習題與思考38

第3章 數組40

3.1 數組的使用40

3.2 一維數組41

3.2.1 定義數組41

3.2.2 生成數組41

3.2.3 初始化數組42

3.2.4 訪問數組42

3.2.5 應用舉例43

3.3 二維數組43

3.3.1 定義二維數組44

3.3.2 二維數組元素的引用44

3.3.3 應用舉例44

3.4 數組實訓任務45

習題與思考47

第4章 類和對象設計48

4.1 面向對象程序設計思想48

4.2 類和對象初探50

4.3 定義類50

4.3.1 定義成員變數51

4.3.2 定義成員方法51

4.3.3 方法重載52

4.4 實例化對象53

4.5 初始化對象54

4.6 使用對象56

4.7 使用類成員57

4.8 對象的清除59

4.9 創建Java應用程序59

4.10 包61

4.10.1 包的定義61

4.10.2 包的引入61

4.11 類及成員修飾符62

4.11.1 public63

4.11.2 protected63

4.11.3 private64

4.11.4 final65

4.12 類和對象實訓任務66

習題與思考70

第5章 繼承與多態72

5.1 繼承的使用72

5.2 繼承的實現73

5.3 方法重寫與變數覆蓋75

5.4 對象間的類型轉換77

5.5 多態性78

5.6 抽象類與抽象方法79

5.7 介面定義80

5.8 介面實現81

5.9 繼承與多態實訓任務82

習題與思考84

第6章 Java標準類庫86

6.1 簡介86

6.2 字元串String與StringBuffer類87

6.2.1 String類87

6.2.2 StringBuffer類92

6.3 數據類型包裝器類94

6.3.1 Double和Float95

6.3.2 Byte、Short、Integer和Long97

6.3.3 數字和字元串的轉換99

6.4 System類100

6.4.1 記錄程序執行的時間100

6.4.2 複製數組101

6.5 Math和Random類102

6.5.1 Math102

6.5.2 Random103

6.6 日期時間實用工具類104

6.6.1 Date（日期）104

6.6.2 Calendar（日曆）106

6.7 Java集合類108

6.7.1 集合介面108

6.7.2 實現List介面的類109

6.7.3 實現Set介面的類112

6.7.4 通過迭代介面訪問集合類115

6.7.5 映射介面118

6.7.6 實現Map介面的類119

6.7.7 Arrays123

6.8 標準類實訓任務124

習題與思考127

第二篇 提 高 篇

第7章 異常處理131

7.1 異常處理示例131

7.2 異常概述134

7.2.1 異常的定義134

7.2.2 異常處理帶來的好處135

7.3 異常處理機制137

7.3.1 Java的異常處理機制137

7.3.2 異常類的類層次138

7.3.3 異常的處理139

7.4 自定義異常類142

7.5 異常處理實訓任務143

習題與思考145

第8章 輸入/輸出處理146

8.1 輸入/輸出流的使用146

8.2 輸入/輸出流的劃分147

8.3 標準輸入/輸出流149

8.3.1 簡單標準輸入149

8.3.2 Scanner類與標準輸入結合150

8.3.3 標準輸出151

8.4 位元組流使用151

8.4.1 File類151

8.4.2 文件輸入/輸出位元組流156

8.4.3 位元組過濾流159

8.5 字元流使用162

8.5.1 文件輸入/輸出字元流162

8.5.2 位元組流向字元流的轉化164

8.5.3 Scanner與其他字元流結合166

8.6 串列化167

8.7 輸入/輸出處理實訓任務170

習題與思考174

第9章 Java多線程175

9.1 多線程的使用175

9.2 線程的概念176

9.3 線程的創建177

9.3.1 採用繼承創建線程177

9.3.2 通過實現介面創建線程179

9.4 線程的生命周期及調度180

9.4.1 線程生命周期180

9.4.2 線程調度和優先順序181

9.5 線程的終止183

9.6 多線程實訓任務186

習題與思考190

第10章 GUI程序設計與Applet191

10.1 GUI程序設計191

10.2 基於Swing的簡單界面設計192

10.2.1 Swing簡介192

10.2.2 Swing的類層次結構193

10.2.3 常見的GUI組件193

10.2.4 基於JFrame的簡單GUI程序195

10.3 界面布局198

10.3.1 無布局管理器布局198

10.3.2 FlowLayout200

10.3.3 BorderLayout201

10.3.4 GridLayout202

10.3.5 複雜界面布局203

10.3.6 利用可視化工具進行布局206

10.4 響應用戶事件208

10.4.1 事件處理的基本過程208

10.4.2 常用事件與事件監聽器類210

10.4.3 鍵盤與滑鼠事件212

10.5 Applet215

10.6 Applet的安全機制216

10.7 Applet的定義216

10.8 Applet的使用217

10.8.1 Applet的生命周期217

10.8.2 Applet與HTML218

10.8.3 Applet的顯示220

10.8.4 Applet與Application221

10.9 GUI程序設計實訓任務223

習題與思考228

第三篇 網 絡 篇

第11章 網路通信231

11.1 類URL及其WWW連接231

11.2 類InetAddress233

11.3 socket通信234

11.3.1 基於TCP協議的socket通信234

11.3.2 一個簡單的socket通信示例236

11.3.3 擴展的socket通信示例237

11.3.4 基於UDP的網路通信240

11.3.5 一個簡單的UDP通信示例241

習題與思考243

第12章 JSP與Servlet技術244

12.1 JSP技術的使用244

12.2 JSP技術246

12.2.1 JSP工作原理246

12.2.2 JSP的構成248

12.2.3 JSP內部對象251

12.3 Servlet技術258

12.3.1 Servlet簡介258

12.3.2 Servlet常用介面的使用259

12.3.3 使用HttpServlet處理客戶端請求263

12.3.4 獲得Servlet初始化參數270

12.4 JSP和Servlet結合的方法272

12.4.1 模式一: JSP+JavaBean272

12.4.2 模式二: JSP+Servlet+JavaBean272

12.4.3 JSP和Servlet的選擇272

12.5 JSP與Servlet開發實訓任務274

習題與思考278

第13章 用Tomcat構建Web站點279

13.1 Tomcat簡介279

13.2 安裝配置Tomcat280

13.3 編寫簡單的Web站點280

13.3.1 配置伺服器運行環境280

13.3.2 新建動態Web工程282

13.3.3 Web工程的結構282

13.3.4 新建Servlet和JSP程序283

13.4 運行Web站點285

13.5 發布Web站點286

習題與思考288

第14章 JDBC技術289

14.1 JDBC的用途289

14.2 資料庫和常用的SQL語句291

14.3 JDBC的結構293

14.4 通過JDBC訪問資料庫294

14.4.1 載入JDBC驅動程序294

14.4.2 建立連接294

14.4.3 執行SQL語句295

14.4.4 檢索結果296

14.4.5 關閉連接296

14.5 JDBC實訓任務300

習題與思考306

第四篇 實 例 篇

第15章 Java應用開發案例309

15.1 基於Web的簡單學生信息管理系統309

15.1.1 程序的基本結構309

15.1.2 資料庫操作的實現311

15.1.3 處理Web請求316

15.1.4 Web頁面318

15.2 推箱子遊戲328

15.2.1 程序的基本結構328

15.2.2 遊戲地圖設計328

15.2.3 程序邏輯329

15.2.4 繪製遊戲界面334

15.2.5 遊戲窗體336

附錄A Eclipse開發工具339

A.1 Eclipse工具簡介339

A.2 下載和安裝Eclipse340

A.3 Eclipse的基本功能341

A.3.1 運行Eclipse341

A.3.2 新建Java工程342

A.3.3 新建Java類343

A.3.4 運行Java程序344

A.4 Eclipse的其他功能347

A.5 安裝Eclipse插件347

參考文獻349