Java面向對象程序設計——第4版 · 微課版 · AI助學版
徐誌紅、趙生慧、王匯彬、黃曉玲、袁琴
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商品描述
本書是國家級線上線下混合式一流本科課程配套教材，將AI輔助編程有機融入教學全過程。全書采用“思維導圖—引例—知識講解—實例”的結構，循序漸進地介紹Java 程序設計基礎、面向對象程序設計、異常處理、輸入輸出流、圖形用戶界面及Java 高級編程等內容，並提供了一個貫穿第7～10章的智慧養老案例。 本書註重應用，每一章都配有豐富的例題、習題和教學資源，既適合作為高等院校計算機相關專業的教材，也可供Java 初學者和廣大編程愛好者自學參考。
作者簡介
徐誌紅，女，滁州學院副教授，現任全國高等學校計算機教育研究會青工委會常務委員，安徽省青年名師、省級線上教學名師、省級卓越教學新秀、省級教壇新秀，第二批國家級線上線下混合式一流課程負責人。近五年，主要圍繞教學模式與教學方法改革、混合式教學、OBE等開展研究，主持了教育部協同育人項、安徽省重點教研項目、省級MOOC項目、省級精品線下課等項目8項，主編省級規劃教材1部，榮獲省級教學成果特等獎和一、二等獎5項，榮獲省級線上教學優秀課堂、省級智慧課堂創新大賽一等獎、全國高校混合式教學設計創新大賽設計之星獎、省智慧教學之星等。連續五年擔任學校青年教師訓練營指導教師，多次指導教師在省級、校級各類教學競賽中獲一、二等獎。
目錄大綱
目 錄
第 1 章 了解 Java........................................................................................................................ 1
1.1 Java 概述 ..................................................................................................................................... 1
1.1.1 Java 的起源..................................................................................................................... 2
1.1.2 Java 平臺的構成 ............................................................................................................. 2
1.1.3 Java 的特點..................................................................................................................... 2
1.2 Java 開發環境 ............................................................................................................................. 4
1.2.1 JDK 的安裝與使用......................................................................................................... 4
1.2.2 IDEA 集成開發環境....................................................................................................... 5
1.3 Java 應用程序舉例...................................................................................................................... 6
1.3.1 第一個 Java 應用程序 .................................................................................................... 6
1.3.2 Java 應用程序開發過程.................................................................................................. 7
1.4 面向對象程序設計基礎 .............................................................................................................. 9
1.4.1 對象和類......................................................................................................................... 9
1.4.2 面向對象特性 ............................................................................................................... 11
1.4.3 面向對象程序設計過程................................................................................................ 11
1.5 AI 輔助編程入門 ...................................................................................................................... 12
1.5.1 AI 輔助編程工具簡介 .................................................................................................. 12
1.5.2 AI 輔助學習面向對象編程........................................................................................... 13
1.5.3 使用 AI 輔助編程工具的建議...................................................................................... 15
習題 1................................................................................................................................................. 15
第 2 章 程序設計基礎 ................................................................................................................ 17
2.1 引例........................................................................................................................................... 17
2.2 基礎知識 ................................................................................................................................... 19
2.2.1 標識符........................................................................................................................... 20
2.2.2 Java 基本數據類型 ....................................................................................................... 21
2.2.3 常量和變量................................................................................................................... 22
2.2.4 運算符與表達式 ........................................................................................................... 25
2.2.5 其他運算符................................................................................................................... 27
2.3 基本控制結構與實現................................................................................................................ 31
2.3.1 選擇結構....................................................................................................................... 31
2.3.2 循環結構....................................................................................................................... 35
Java 面向對象程序設計（第 4 版·微課版·AI 助學版）
2.3.3 控制轉移語句 ............................................................................................................... 39
2.4 使用數組 ................................................................................................................................... 41
2.4.1 創建數組....................................................................................................................... 42
2.4.2 字符數組....................................................................................................................... 44
2.4.3 遍歷數組....................................................................................................................... 46
2.4.4 多維數組....................................................................................................................... 46
2.5 實例........................................................................................................................................... 48
習題 2................................................................................................................................................. 49
第 3 章 類與對象 ....................................................................................................................... 52
3.1 引例........................................................................................................................................... 53
3.2 認識類和對象 ........................................................................................................................... 54
3.2.1 認識類........................................................................................................................... 54
3.2.2 認識對象....................................................................................................................... 55
3.2.3 對象的使用................................................................................................................... 56
3.2.4 垃圾對象的回收 ........................................................................................................... 58
3.3 成員變量和成員方法................................................................................................................ 58
3.3.1 實例變量和類變量 ....................................................................................................... 59
3.3.2 實例方法和類方法 ....................................................................................................... 62
3.3.3 構造方法....................................................................................................................... 66
3.3.4 關鍵字 this .................................................................................................................... 67
3.4 封裝........................................................................................................................................... 69
3.4.1 包 .................................................................................................................................. 69
3.4.2 訪問權限....................................................................................................................... 72
3.5 內部類和泛型類........................................................................................................................ 75
3.5.1 內部類........................................................................................................................... 75
3.5.2 泛型類........................................................................................................................... 77
3.6 實例........................................................................................................................................... 78
習題 3................................................................................................................................................. 82
第 4 章 類的繼承和多態 ............................................................................................................ 85
4.1 引例........................................................................................................................................... 85
4.2 繼承........................................................................................................................................... 87
4.2.1 繼承的概念................................................................................................................... 87
4.2.2 創建子類對象 ............................................................................................................... 90
4.2.3 關鍵字 super ................................................................................................................. 92
4.2.4 final 修飾符................................................................................................................... 94
4.3 多態性....................................................................................................................................... 95
4.3.1 多態的定義與作用 ....................................................................................................... 95
4.3.2 方法的重載................................................................................................................... 96
4.3.3 上轉型對象................................................................................................................... 97
IV 目 錄
4.3.4 方法的覆蓋................................................................................................................... 97
4.4 實例........................................................................................................................................... 99
習題 4............................................................................................................................................... 100
第 5 章 抽象類與接口 .............................................................................................................. 104
5.1 引例......................................................................................................................................... 104
5.2 抽象類..................................................................................................................................... 106
5.3 接口......................................................................................................................................... 108
5.3.1 定義接口..................................................................................................................... 108
5.3.2 接口實現..................................................................................................................... 110
5.3.3 抽象類與接口的區別 ................................................................................................. 111
5.4 集合框架 ................................................................................................................................. 113
5.4.1 引入集合接口 ............................................................................................................. 113
5.4.2 Collection 接口 ........................................................................................................... 115
5.4.3 List 接口 ..................................................................................................................... 115
5.4.4 Set 接口....................................................................................................................... 117
5.4.5 Map 接口 .................................................................................................................... 118
5.4.6 Iterator 接口 ................................................................................................................ 120
5.5 實例......................................................................................................................................... 121
習題 5............................................................................................................................................... 123
第 6 章 異常處理 ..................................................................................................................... 125
6.1 引例......................................................................................................................................... 125
6.2 異常及其分類 ......................................................................................................................... 127
6.3 捕獲異常 ................................................................................................................................. 128
6.3.1 try…catch 子句 ........................................................................................................... 128
6.3.2 finally 子句 ................................................................................................................. 130
6.4 拋出異常 ................................................................................................................................. 132
6.5 聲明異常 ................................................................................................................................. 133
6.6 自定義異常類 ......................................................................................................................... 135
6.7 實例......................................................................................................................................... 136
習題 6............................................................................................................................................... 137
第 7 章 Java輸入與輸出流...................................................................................................... 139
7.1 文件訪問 ................................................................................................................................. 140
7.1.1 File 類的構造方法 ...................................................................................................... 140
7.1.2 File 類的常用方法 ...................................................................................................... 141
7.2 I/O 流概述............................................................................................................................... 142
7.3 字節流..................................................................................................................................... 144
7.3.1 InputStream 類和 OutputStream 類 ............................................................................. 144
7.3.2 FileInputStream 類和 FileOutputStream 類 ................................................................. 145
V Java 面向對象程序設計（第 4 版·微課版·AI 助學版）
7.3.3 BufferedInputStream 類和 BufferedOutputStream 類.................................................. 148
7.4 字符流..................................................................................................................................... 150
7.4.1 Reader 類和 Writer 類................................................................................................. 150
7.4.2 FileReader 類和 FileWriter 類..................................................................................... 152
7.4.3 BufferedReader 類和 BufferedWriter 類 ..................................................................... 152
7.5 隨機讀寫訪問文件.................................................................................................................. 154
7.6 數據流..................................................................................................................................... 155
7.7 對象序列化 ............................................................................................................................. 157
7.8 實例......................................................................................................................................... 159
習題 7............................................................................................................................................... 161
第 8 章 圖形用戶界面 .............................................................................................................. 164
8.1 引例......................................................................................................................................... 164
8.2 常見組件 ................................................................................................................................. 165
8.2.1 頂層容器..................................................................................................................... 166
8.2.2 中間容器..................................................................................................................... 167
8.2.3 基本組件..................................................................................................................... 167
8.3 布局管理 ................................................................................................................................. 173
8.4 事件處理 ................................................................................................................................. 177
8.4.1 事件處理流程 ............................................................................................................. 177
8.4.2 編寫事件監聽器類 ..................................................................................................... 180
8.4.3 常用事件類和接口 ..................................................................................................... 182
8.5 實例......................................................................................................................................... 183
習題 8............................................................................................................................................... 188
第 9 章 Java高級編程............................................................................................................. 189
9.1 多線程程序設計...................................................................................................................... 190
9.1.1 進程與線程................................................................................................................. 190
9.1.2 多線程定義................................................................................................................. 191
9.1.3 多線程的實現方法 ..................................................................................................... 191
9.1.4 多線程同步與控制 ..................................................................................................... 196
9.2 數據庫編程 ............................................................................................................................. 201
9.2.1 JDBC 概述 .................................................................................................................. 202
9.2.2 使用 JDBC 進行數據庫開發 ...................................................................................... 202
9.3 網絡編程 ................................................................................................................................. 210
9.3.1 URL 編程.................................................................................................................... 211
9.3.2 基於 TCP 協議的 Socket 編程.................................................................................... 213
9.3.3 基於 UDP 協議的 Socket 編程 ................................................................................... 217
9.4 實例......................................................................................................................................... 220
9.4.1 需求分析..................................................................................................................... 221
9.4.2 系統分析與設計步驟 ................................................................................................. 221
VI 目 錄
9.4.3 數據庫設計................................................................................................................. 222
9.4.4 程序設計與實現 ......................................................................................................... 223
9.4.5 運行結果與分析 ......................................................................................................... 228
9.4.6 案例小結..................................................................................................................... 229
習題 9............................................................................................................................................... 230
第 10 章 綜合案例 ................................................................................................................... 231
10.1 案例背景 ............................................................................................................................... 231
10.2 需求分析 ............................................................................................................................... 232
10.3 功能設計 ............................................................................................................................... 232
10.4 詳細設計 ............................................................................................................................... 233
10.4.1 數據庫設計............................................................................................................... 233
10.4.2 系統架構設計 ........................................................................................................... 235
10.4.3 類設計....................................................................................................................... 236
10.4.4 界面設計................................................................................................................... 237
10.5 AI 輔助系統實現 .................................................................................................................. 239
10.5.1 數據庫連接............................................................................................................... 239
10.5.2 模型層實現............................................................................................................... 240
10.5.3 數據訪問層實現 ....................................................................................................... 241
10.5.4 服務層實現............................................................................................................... 243
10.5.5 視圖層實現............................................................................................................... 244
10.6 AI 輔助開發方法 .................................................................................................................. 245
10.6.1 思維能力................................................................................................................... 245
10.6.2 AI 對話原則.............................................................................................................. 246
10.6.3 AI 高級應用技巧 ...................................................................................................... 246
習題 10............................................................................................................................................. 248
參考文獻 ................................................................................................................................... 249
VII
