Java程序設計基礎與項目實戰（微課版）

馬宏茹，副教授，現任大連交通大學信息學院副院長。長期從事軟件開發、軟件開發類課程教學及實踐教學工作。2015年至今，出版專業教材12本。指導學生參加ACM、藍橋杯等競賽，共計200多人次獲得省級以上獎項。

劉德山，遼寧師範大學教授，現任遼寧省計算機基礎教育學會副理事長/秘書長，全國計算機基礎教育研究會理事，全國計算機仿真學會理事。主講Web前端開發技術、Python程序設計、Java程序設計等課程。主編《HTML5+CSS3 Web前端開發技術（第2版）》、《C++STL基礎（第2版）》、《Java程序設計》、《Java程序設計實驗指導》、《Java設計模式深入研究》等教材，其中《C++STL基礎》2014年獲第2批普通高等教育十二五國家級規劃教材。

【章節目錄】

第 1章 Java語言概述

第 2章 Java語言基礎

第3章 Java程序流程控制

第4章 類和對象

第5章 繼承與多態

第6章 抽象類與接口

第7章 數組與常用類

第8章 集合類與泛型

第9章 異常處理

第 10章 Java的多線程

第 11章 File類及I/O操作

第 12章 圖形用戶界面

第 13章 Java的數據庫編程

第 14章 綜合案例

上機實驗

【詳細目錄】

第 1章 Java語言概述

1.1　初識Java 1

1.1.1 Java的產生 1

1.1.2 Java的特點 1

1.2　安裝和配置JDK 2

1.2.1 下載和安裝JDK 2

1.2.2 配置JDK 3

1.3　編寫Java程序 5

1.3.1 第 一個Java程序 5

1.3.2 編譯和運行Java程序 5

1.4　集成開發環境IntelliJ IDEA 6

1.4.1 下載和安裝IntelliJ IDEA 6

1.4.2 創建項目和文件 7

1.5　項目概述 8

本章小結 9

習題 10

上機實驗 10

 

 

第 2章 Java語言基礎

2.1　常量與變量 11

2.1.1 常量 11

2.1.2 變量 13

2.2　數據類型 13

2.2.1 基本數據類型 13

2.2.2 引用數據類型 14

2.2.3 數據類型轉換 15

2.3　表達式與運算符 16

2.3.1 表達式 16

2.3.2 算術運算符 17

2.3.3 關系運算符 18

2.3.4 邏輯運算符 19

2.3.5 位運算符 22

2.3.6 賦值運算符 22

2.3.7 三元運算符 23

2.3.8 運算符的優先級 24

2.4　標識符、關鍵字及註釋 25

2.4.1 標識符 25

2.4.2 關鍵字 25

2.4.3 註釋 26

2.5　項目實踐：員工實發工資的計算 26

本章小結 27

習題 27

上機實驗 28

 

 

第3章 Java程序流程控制

3.1　語句與復合語句 29

3.1.1 語句和復合語句的概念 29

3.1.2 結構化編程 29

3.2　輸入/輸出與順序結構 30

3.2.1 輸入功能 30

3.2.2 輸出功能 31

3.2.3 順序結構 32

3.3　選擇結構 33

3.3.1 if語句 33

3.3.2 switch語句 35

3.4　循環結構 37

3.4.1 for循環 37

3.4.2 while循環 38

3.4.3 do…while循環 39

3.4.4 嵌套循環 40

3.5　跳轉語句 42

3.5.1 break語句 42

3.5.2 continue語句 43

3.6　方法 44

3.6.1 方法的定義與調用 44

3.6.2 return語句 46

3.6.3 變量作用範圍 47

3.7　項目實踐：員工管理系統中的選擇菜單 48

本章小結 49

習題 50

上機實驗 51

 

第4章 類和對象

4.1　面向對象的基本思想 52

4.1.1 面向對象的概念 52

4.1.2 面向對象程序設計的特點 54

4.2　類的定義 54

4.2.1 類的結構 54

4.2.2 成員變量 55

4.2.3 成員方法 56

4.2.4 重載方法 56

4.3　創建和使用對象 58

4.3.1 創建對象 58

4.3.2 成員變量和方法的調用 59

4.4　構造方法 61

4.4.1 構造方法的特征 61

4.4.2 默認構造方法 62

4.4.3 構造方法重載 63

4.5　this關鍵字 64

4.5.1 訪問成員變量 64

4.5.2 調用類的成員方法 64

4.5.3 實現參數傳遞 65

4.5.4 調用本類中其他的構造方法 66

4.6　static關鍵字 67

4.6.1 靜態成員變量 67

4.6.2 靜態成員方法 68

4.6.3 靜態代碼塊 69

4.7　項目實踐：面向對象的員工管理系統 69

本章小結 72

習題 73

上機實驗 74

 

第5章 繼承與多態

5.1　類的繼承 75

5.1.1 繼承的概念 75

5.1.2 構造方法在繼承中的調用 76

5.1.3 訪問父類成員 82

5.1.4 方法重寫 83

5.2　Java中的包 86

5.2.1 包的定義和使用 87

5.2.2 系統包 88

5.2.3 訪問控制修飾符 88

5.3　父類與子類對象的類型轉換 90

5.3.1 對象的類型轉換 90

5.3.2 instanceof運算符 92

5.4　多態 93

5.4.1 多態的概念 93

5.4.2 多態的應用 94

5.5　final關鍵字 95

5.5.1 修飾變量 95

5.5.2 修飾方法 97

5.5.3 修飾類 97

5.6　項目實踐：員工管理系統的繼承模式 98

本章小結 101

習題 101

上機實驗 103

 

第6章 抽象類與接口

6.1　抽象類 104

6.1.1 抽象類的定義 104

6.1.2 抽象方法 105

6.1.3 抽象類的多態 106

6.2　接口 107

6.2.1 接口的基本概念 107

6.2.2 接口的定義和使用 108

6.2.3 接口的默認方法 109

6.2.4 接口的靜態方法 110

6.3　接口的繼承 112

6.3.1 類和接口的關系 112

6.3.2 接口的多態 113

6.3.3 接口的多繼承 114

6.4　內部類 118

6.4.1 成員內部類 118

6.4.2 靜態內部類 119

6.4.3 方法內部類 120

6.4.4 匿名內部類 121

6.5　Lambda表達式 121

6.5.1 Lambda表達式的基本語法 121

6.5.2 Lambda表達式的應用 122

6.6　項目實踐：員工管理系統的改進 123

本章小結 123

習題 124

上機實驗 125

 

第7章 數組與常用類

7.1　數組 126

7.1.1 數組的定義和初始化 126

7.1.2 數組的訪問 127

7.1.3 二維數組 128

7.1.4 數組的使用 129

7.2　Object類 131

7.2.1 Object類概述 131

7.2.2 Object類的常用方法 132

7.3　字符串類 134

7.3.1 字符串的定義和初始化 134

7.3.2 字符串的常用操作方法 135

7.3.3 字符串池 138

7.3.4 StringBuffer類與StringBuilder類 139

7.4　Math類與Random類 140

7.4.1 Math類的常用方法 140

7.4.2 Random類的使用 141

7.5　日期類 142

7.5.1 日期類概述 142

7.5.2 日期格式化和解析 143

7.6　包裝類 144

7.6.1 包裝類概述 144

7.6.2 自動裝箱和拆箱 144

7.6.3 包裝類的使用 145

7.7　項目實踐：員工管理系統的數組存儲 146

本章小結 147

習題 148

上機實驗 149

 

第8章 集合類與泛型

8.1　集合類 150

8.2　Collection接口 151

8.3　List接口及子類實現 151

8.3.1 List接口 151

8.3.2 List接口的子類實現 152

8.4　Set接口及子類實現 155

8.5　集合的遍歷與Iterator接口 157

8.6　Map接口及子類實現 159

8.7　泛型 161

8.7.1 泛型類 161

8.7.2 泛型接口 162

8.7.3 泛型在集合框架中的應用 163

8.8　Collections類和Arrays類 164

8.8.1 Collections類 164

8.8.2 Arrays類 166

8.9　項目實踐：用集合類模擬抽獎系統 167

本章小結 169

習題 169

上機實驗 171

 

第9章 異常處理

9.1　異常處理概述 172

9.1.1 異常的概念 172

9.1.2 異常類的層次結構 173

9.2　異常處理過程 173

9.2.1 捕獲和處理異常 174

9.2.2 拋出異常的throws語句 175

9.2.3 拋出異常的throw語句 176

9.3　自定義異常 177

9.4　斷言 178

9.5　項目實踐：抽獎數據格式的異常處理 179

本章小結 181

習題 181

上機實驗 183

 

第 10章 Java的多線程

10.1　線程概述 184

10.1.1 線程和進程 184

10.1.2 線程的運行機制 184

10.1.3 線程的優點 185

10.2　創建線程 185

10.2.1 實現Runnable接口 185

10.2.2 繼承Thread類 186

10.3　Thread類的方法 188

10.4　線程的狀態與控制 189

10.4.1 線程的狀態 189

10.4.2 線程的控制 190

10.4.3 線程控制的應用 191

10.4.4 線程的優先級 194

10.5　線程同步 195

10.5.1 多線程共享數據存在的問題 195

10.5.2 synchronized關鍵字 197

10.6　線程通信 197

10.6.1 線程通信的方法 198

10.6.2 生產者-消費者問題 198

10.7　項目實踐：抽獎系統的多線程模型 201

本章小結 203

習題 203

上機實驗 204

 

第 11章 File類及I/O操作

11.1　File類 205

11.1.1 File類的方法 205

11.1.2 File類的目錄操作 207

11.2　I/O流的概念 208

11.2.1 頂層流類 208

11.2.2 流的分類 209

11.3　字節流類 210

11.3.1 InputStream類和OutputStream類 210

11.3.2 FileInputStream類和FileOutputStream類 211

11.3.3 BufferedInputStream類和BufferedOutputStream類 213

11.3.4 DataInputStream類和DataOutputStream類 214

11.4　字符流類 214

11.4.1 Reader類和Writer類 214

11.4.2 FileReader類和FileWriter類 215

11.4.3 BufferedReader類和BufferedWriter類 216

11.4.4 LineNumberReader類 217

11.4.5 PrintWriter類 218

11.5　RandomAccessFile類 219

11.6　項目實踐：導入抽獎名單 220

本章小結 222

習題 222

上機實驗 223

 

第 12章 圖形用戶界面

12.1　AWT組件與Swing組件 224

12.1.1 Swing組件 224

12.1.2 Swing組件的層次結構 224

12.2　常用容器 225

12.2.1 JFrame 225

12.2.2 JPanel 226

12.2.3 JScrollPane 226

12.3　常用組件 227

12.3.1 JButton 227

12.3.2 JLabel 227

12.3.3 JTextField 228

12.3.4 JTextArea 228

12.3.5 JCheckBox和JRadioButton 229

12.3.6 JComboBox 230

12.4　布局管理器 230

12.4.1 流布局 231

12.4.2 邊界布局 231

12.4.3 網格布局 233

12.4.4 卡片布局 233

12.4.5 盒布局 234

12.4.6 null布局 235

12.5　事件處理 236

12.5.1 事件處理機制 236

12.5.2 事件處理的類、接口及響應方法 236

12.5.3 事件處理器 237

12.5.4 事件監聽方式 239

12.6　其他組件 241

12.6.1 JList 242

12.6.2 JTable 244

12.6.3 菜單組件 245

12.7　對話框 246

12.7.1 創建用戶對話框 247

12.7.2 系統對話框 248

12.8　項目實踐：可視化隨機抽獎系統的圖形用戶界面 251

本章小結 254

習題 254

上機實驗 256

 

第 13章 Java的數據庫編程

13.1　MySQL數據庫 257

13.1.1 MySQL數據庫安裝和配置 257

13.1.2 SQL 259

13.2　使用JDBC訪問數據庫 259

13.2.1 JDBC的概念 259

13.2.2 JDBC API 260

13.2.3 使用JDBC API操作數據庫 261

13.3　DatabaseMetaData接口和ResultSetMetaData接口 266

13.3.1 DatabaseMetaData接口 266

13.3.2 ResultSetMetaData接口 267

13.4　項目實踐：將獲獎數據保存到數據庫中 269

本章小結 270

習題 270

上機實驗 271

 

第 14章 綜合案例

14.1　員工管理系統的實現 272

14.1.1 系統功能分析 272

14.1.2 項目設計與實現 272

14.2　可視化隨機抽獎系統的實現 278

14.2.1 系統功能分析 278

14.2.2 項目設計與實現 279

習題 284

上機實驗 285

 

參考文獻 286