前 言

與傳統程序不同，Sun 公司（2010 年被Oracle 公司收購）在推出 Java 之際就將其作為一種開放的技術，這與微軟公司所倡導的注重精英和封閉式的模式完全不同。在最受歡迎的程序設計語言排行榜上，Java 語言已經連續數年位列榜首。“Write once,Run anywhere（一次編寫，到處可行）”，這是一種很有效率的編程方式。跨平臺、完全面向對象、既適合于單機編程也適合于Internet 編程等特點，給Java 語言注入了強大的生命力。而Java 語言也取得了舉世矚目、全球公認的地位 。

本書從教學實際和市場對Java 人才的需求出發，合理安排知識結構，由淺入深，循序漸進，每個章節都用生動的案例引領，便于提高學生的學習趣味和動手實踐能力，旨在拉近高等院校在軟件人才培養和軟件公司在人才需求上的距離，縮小差距。

1. 本書的特點與優勢

（1）由淺入深，結構清晰。本書內容以學生為第一視角，本著由淺入深、循序漸進的原則和先易后難的規律合理安排各個章節，便于學生接收所需知識，符合學習規律和教學規律，學生上手快，老師易教學。

（2）理論聯系實際，注重實踐能力的提升。本書在教學方法上采用的是案例驅動與綜合實訓相結合的方式，每個章節是以案例引領，引出知識點，還配有案例和項目，并對知識點進行拓展訓練，有一個完整的基于任務的認知過程。最后一章提供了一個綜合案例，并配有詳細的介紹和步驟演示，便于指導學生實踐，提高學生的動手能力。

（3）學以致用，注重能力。以“案例驅動—實用知識點—任務實施—拓展訓練”為主線進行編寫，注重能力的培養，重視動手能力的培養，達到學以致用的目的。

（4）提供立體化教學資源。本書除了提供教材外，還提供了下載的教學所用的PPT 課件、課程案例代碼等資源，方便老師授課和學生學習。

2. 本書內容

緒論：要求了解Java 的誕生和發展歷史，掌握JDK 及Eclipse 的安裝和部署。

第1 章 Java 編程基礎：要求掌握常用的8 種基本數據類型、運算符和表達式、if語句和switch 語句、3 種循環語句、2 個流程跳轉語句、一維數組和二維數組。

第2 章類和對象：要求掌握面向對象編程中類的概念和特征，包括類的定義和對象的生成、封裝的概念和實現、構造方法的重載、this 關鍵字、繼承的實現、super 關鍵字、多態。

第3 章抽象類、接口和包：要求掌握抽象類的概念、抽象方法的定義、抽象類與抽象方法的關系、子類繼承抽象類并實現抽象方法、接口的概念、子類實現接口、抽象類與接口的聯系與區別、包的概念和定義、包的導入、Java 權限修飾符。

第4 章常用類： 要求掌握常用類， 特別是字符串（String、StringBuffer、StringBuilder）類、基本類型封裝類、裝箱和拆箱、自動裝箱和拆箱、數學類Math、日期類（Date、Calendar）的使用。

第5 章集合：要求掌握Java 集合框架、List 接口、泛型、Iterator（迭代器）接口、Set 接口、Map 接口、LinkedHashMap 類、Collections 類、Comparable 與Comparator 接口。

第6 章異常：要求掌握Java 語言異常的概念和類型、異常處理機制、異常的拋出和捕獲。

第7 章JDBC：要求掌握JDBC 技術基礎知識和標準API、數據庫連接、數據庫訪問和數據的增刪改查操作、DAO 模式。

第8 章GUI：要求掌握GUI 容器、GUI 組件、常用布局、常用控件、GUI 事件處理模型、監聽機制和常用事件。

第9 章文件和輸入輸出流：要求掌握Java 文件操作系統、字節流、字符流、轉換流等。

第10 章多線程：要求掌握進程和線程的概念、多線程的優缺點、線程的創建方法、線程的狀態和常用方法、線程安全問題、線程的同步和死鎖、生產者和消費者模型。

第11 章網絡編程：要求掌握網絡模型、IP 地址和端口、UDP 和TCP 通信協議、基于UDP 的Socket 通信、基于TCP 的Socket 通信、URL、URLConnection 等。

第12 章項目——圖書管理系統V1.0：要求掌握GUI 布局、GUI 常用控件、事件處理機制、數據庫的創建、表的創建、數據的增刪改查等。

3. 讀者定位

本書是Java 語言的入門級教材，適合于Java 語言的初學者和零編程經驗的讀者，如果讀者具備C 語言的基礎知識更佳。

本書主要面向高等職業技術院校，既可作為大中專院校的Java 程序設計與開發的教材，也可作為讀者自學的參考書。

本書的作者團隊由經驗豐富的一線骨干教師組成，不但教學經驗豐富，而且參與了大量的Java 項目開發，實戰經驗豐富。在長期的Java 教學中，將項目開發的經驗融入教學中。

本書由謝先偉、梅青平任主編，楊娟、萬青、毛紅任副主編。其中，緒論和第3、10、11、12 章由謝先偉編寫；第2、4、5、9 章由梅青平、萬青編寫；第1、6、7、8章由萬青、楊娟編寫，由謝先偉進行統一審稿。另外，參與本書部分編寫工作的還有：邵亮、唐林、唐麗均、李崇、劉宇、任亮、李新、周桐、李青野、孫小恒、邱雷等。

此外在編寫過程中重慶工程職業技術學院吳再生副校長、重慶工程職業技術學院信息工程學院院長楊智勇和書記李建華給予了大力支持和關心。本書在編寫過程中還參考了“傳智播客”講師畢向東老師的講課案例，在此謹表示感謝。

由于編者水平有限，書中若有不當之處，敬請讀者指正。

編者

2016 年4 月

緒論
【主要內容】 .................................................. 001
【學習目標】 .................................................. 001
＊.1 認識Java 語言...................... 002
＊ .1.1 項目(1) 描述 ........................... 002
＊ .1.2 項目知識準備 .......................... 002
＊ .1.3 項目實施 ................................. 012
＊ .1.4 能力拓展 ................................. 015
＊.2 Eclipse 下Java 程序開發....... 017
＊ .2.1 項目(２) 描述 .......................... 017
＊ .2.2 項目知識準備 .......................... 017
＊ .2.3 項目實施 ................................. 023
＊ .2.4 能力拓展 ................................. 026
第1 章 Java 基礎編程
【主要內容】 .................................................. 027
【學習目標】 .................................................. 027
1.1 變量、運算符和表達式............ 028
1.1.1 項目(1-1) 描述 .......................... 028
1.1.2 項目知識準備 ............................ 028
1.1.3 項目實施 ................................... 038
1.1.4 能力拓展 ................................... 039
1.2 分支流程............................... 039
1.2.1 項目(1-2) 描述 .......................... 039
1.2.2 項目知識準備 ............................ 040
1.2.3 項目實施 ................................... 044
1.2.4 能力拓展 ................................... 046
1.3 循環流程............................... 046
1.3.1 項目(1-3) 描述 .......................... 046
1.3.2 項目知識準備 ............................ 046
1.3.3 項目實施 ................................... 053
1.3.4 能力拓展 ................................... 054
1.4 數組...................................... 054
1.4.1 項目(1-4) 描述 .......................... 054
1.4.2 項目知識準備 ............................ 054
1.4.3 項目實施 ................................... 056
1.4.4 能力拓展 ................................... 058
第2 章 類和對象
【主要內容】 .................................................. 059
【學習目標】 .................................................. 059
2.1 類和對象............................... 060
2.1.1 項目(2-1) 描述 .......................... 060
2.1.2 項目知識準備 ............................ 060
2.1.3 項目實施 ................................... 064
2.1.4 能力拓展 ................................... 065
2.2 封裝、繼承和多態................... 066
2.2.1 項目(2-2) 描述 .......................... 066
2.2.2 項目知識準備 ............................ 066
2.2.3 項目實施 ................................... 077
2.2.4 能力拓展 ................................... 079
第3 章 抽象類、接口和包
【主要內容】 .................................................. 081
【學習目標】 .................................................. 081
3.1 抽象類................................... 082
3.1.1 項目(3-1) 描述 .......................... 082
3.1.2 項目知識準備 ............................ 082
3.1.3 項目實施 ................................... 085
3.1.4 能力拓展 ................................... 087
3.2 接口...................................... 087
3.2.1 項目(3-2) 描述 .......................... 087
3.2.2 項目知識準備 ............................ 087
3.2.3 項目實施 ................................... 096
3.2.4 能力拓展 ................................... 098
3.3 包......................................... 100
3.3.1 項目(3-3) 描述 .......................... 100
3.3.2 項目知識準備 ............................ 100
3.3.3 項目實施 ................................... 104
3.3.4 能力拓展 ................................... 106
第4 章 常用類
【主要內容】 .................................................. 107
【學習目標】 .................................................. 107
4.1 字符串類............................... 108
4.1.1 項目(4-1) 描述 .......................... 108
4.1.2 項目知識準備 ............................ 108
4.1.3 項目實施 ................................... 112
4.1.4 能力拓展 ................................... 114
4.2 Math 類................................ 115
4.2.1 項目(4-2) 描述 .......................... 115
4.2.2 項目知識準備 ............................ 115
4.2.3 項目實施 ................................... 116
4.2.4 能力拓展 ................................... 118
4.3 數據類型轉換......................... 119
4.3.1 項目(4-3) 描述 .......................... 119
4.3.2 項目知識準備 ............................ 119
4.3.3 項目實施 ................................... 124
4.3.4 能力拓展 ................................... 126
第5 章 集合
【主要內容】 .................................................. 128
【學習目標】 .................................................. 128
5.1 List 接口................................ 129
5.1.1 項目(5-1) 描述 .......................... 129
5.1.2 項目知識準備 ............................ 129
5.1.3 項目實施 ................................... 139
5.1.4 能力拓展 ................................... 141
5.2 Set 和Map 接口................... 142
5.2.1 項目(5-2) 描述 .......................... 142
5.2.2 項目知識準備 ............................ 142
5.2.3 項目實施 ................................... 146
5.2.4 能力拓展 ................................... 148
第6 章 異常
【主要內容】 .................................................. 150
【學習目標】 .................................................. 150
6.1 異常概述............................... 151
6.1.1 項目(6-1) 描述 .......................... 151
6.1.2 項目知識準備 ............................ 151
6.1.3 項目實施 ................................... 153
6.1.4 能力拓展 ................................... 154
6.2 異常處理............................... 155
6.2.1 項目(6-2) 描述 .......................... 155
6.2.2 項目知識準備 ............................ 155
6.2.3 項目實施 ................................... 161
6.2.4 能力拓展 ................................... 161
第7 章 JDBC
【主要內容】 .................................................. 162
【學習目標】 .................................................. 162
7.1 JDBC 連接............................ 163
7.1.1 項目(7-1) 描述 .......................... 163
7.1.2 項目知識準備 ............................ 163
7.1.3 項目實施 ................................... 166
7.1.4 能力拓展 ................................... 167
7.2 數據庫的增刪改查................... 167
7.2.1 項目(7-2) 描述 .......................... 167
7.2.2 項目知識準備 ............................ 168
7.2.3 項目實施 ................................... 170
7.2.4 能力拓展 ................................... 173
7.3 數據庫操作的分層處理 ........... 173
7.3.1 項目(7-3) 描述 .......................... 173
7.3.2 項目知識準備 ............................ 173
7.3.3 項目實施 ................................... 180
7.3.4 能力拓展 ................................... 181
第8 章 GUI
【主要內容】 .................................................. 182
【學習目標】 .................................................. 182
8.1 組件...................................... 183
8.1.1 項目(8-1) 描述 .......................... 183
8.1.2 項目知識準備 ............................ 183
8.1.3 項目實施 ................................... 202
8.1.4 能力拓展 ................................... 204
8.2 布局管理器............................ 205
8.2.1 項目(8-2) 描述 .......................... 205
8.2.2 項目知識準備 ............................ 205
8.2.3 項目實施 ................................... 211
8.2.4 能力拓展 ................................... 213
8.3 事件處理............................... 214
8.3.1 項目(8-3) 描述 .......................... 214
8.3.2 項目知識準備 ............................ 214
8.3.3 項目實施 ................................... 224
8.3.4 能力拓展 ................................ 227
第9 章 文件和輸入輸出流
【主要內容】 .................................................. 229
【學習目標】 .................................................. 229
9.1 文件..................................... 230
9.1.1 項目(9-1) 描述 .......................... 230
9.1.2 項目知識準備 ............................ 230
9.1.3 項目實施 ................................... 233
9.1.4 能力拓展 ................................... 235
9.2 字節流................................... 235
9.2.1 項目(9-2) 描述 .......................... 235
9.2.2 項目知識準備 ............................ 235
9.2.3 項目實施 ................................... 238
9.2.4 能力拓展 ................................... 239
9.3 字符流................................... 240
9.3.1 項目(9-3) 描述 .......................... 240
9.3.2 項目知識準備 ............................ 240
9.3.3 項目實施 ................................... 245
9.3.4 能力拓展 ................................... 246
第10 章 多線程
【主要內容】 .................................................. 248
【學習目標】 .................................................. 248
10.1 進程與線程.......................... 249
10.2 線程的實現.......................... 250
10.2.1 項目(10-1) 描述 ...................... 250
10.2.2 項目知識準備 .......................... 250
10.2.3 項目實施 ................................. 260
10.2.4 能力拓展 ................................. 262
10.3 線程的狀態與線程常用方法.... 263
10.3.1 項目(10-2) 描述 ...................... 263
10.3.2 項目知識準備 .......................... 263
10.3.3 項目實施 ................................. 277
10.3.4 能力拓展 ................................. 279
10.4 同步與死鎖.......................... 280
10.4.1 項目(10-3) 描述 ...................... 280
10.4.2 項目知識準備 .......................... 280
10.4.3 項目實施 ................................. 286
10.4.4 能力拓展 ................................. 289
10.5 生產者與消費者模型............. 290
10.5.1 項目(10-4) 描述 ...................... 290
10.5.2 項目知識準備 .......................... 290
10.5.3 項目實施 ................................. 298
10.5.4 能力拓展 ................................. 302
第11 章 網絡編程
【主要內容】 .................................................. 303
【學習目標】 .................................................. 303
11.1 網絡編程的基本概念............. 304
11.1.1 項目(11-1) 描述 ...................... 304
11.1.2 項目知識準備 .......................... 304
11.1.3 項目實施 .................................. 308
11.1.4 能力拓展 .................................. 309
11.2 UDP 程序設計..................... 310
11.2.1 項目(11-2) 描述 ...................... 310
11.2.2 項目知識準備 .......................... 310
11.2.3 項目實施 .................................. 318
11.2.4 能力拓展 .................................. 321
11.3 TCP 程序設計...................... 321
11.3.1 項目(11-3) 描述 ...................... 321
11.3.2 項目知識準備 .......................... 321
11.3.3 項目實施 .................................. 333
11.3.4 能力拓展 .................................. 336
11.4 URL 與URLConnection...... 337
11.4.1 項目(11-4) 描述 ...................... 337
11.4.2 項目知識準備 .......................... 337
11.4.3 項目實施 .................................. 340
11.4.4 能力拓展 .................................. 342
第12 章 項目——圖書管理系統V1.0
【主要內容】 .................................................. 343
【學習目標】 .................................................. 343
12.1 項目概述............................. 344
12.2 系統設計.............................. 345
12.2.1 總體結構設計 .......................... 345
12.2.2 構建開發環境 .......................... 346
12.2.3 項目工程目錄 .......................... 346
12.3 項目實現............................. 346
12.3.1 項目目錄搭建及導包 ............... 347
12.3.2 數據庫的設計與創建 ............... 348
12.3.3 公共模塊設計 .......................... 351
12.3.4 登錄模塊的實現....................... 364
12.3.5 主界面模塊的實現 ................... 369
12.3.6 基礎數據維護模塊的實現 ........ 377
12.3.7 借閱管理模塊的實現 ............... 411
12.3.8 查詢管理模塊的實現 ............... 426
12.3.9 系統維護模塊的實現 ............... 433
12.3.10 小結....................................... 438
附錄A 常用字符與ASCII 代碼對照表.... 439
附錄B Java 語言中的關鍵字........ 440
附錄C 運算符和結合性................ 440
附錄D 類Component 的常用方法....442
附錄E Eclipse 的常用快捷鍵........ 443
參考文獻

1. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
2. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
3. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
4. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
5. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
6. MySQL數據庫項目式教程 [陳亞峰]
7. C語言程序設計習題與實驗指導（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
8. C語言程序設計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
9. Unity3D虛擬現實應用開發實踐 [主 編 劉龍]
10. Python程序設計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
11. C語言程序設計實踐教程（活頁式） [主編 鄭茵 陳巍 滕泓虬]
12. 面向對象程序設計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
13. Python程序設計基礎及實戰 [主編　劉健]
14. C語言程序設計 [姜雪]
15. Python程序設計實踐教程 [王鶴琴 蔡正保]
16. C++程序設計實踐教程（第三版） [主編 劉衛國 曹岳輝]
17. C++程序設計（第三版） [主編 曹岳輝 劉衛國]
18. C語言程序設計項目化教程（活頁式） [主編 張利華 潘曉利]
19. 機器人流程自動化（RPA）實戰——基于UiPath [主編　金鑫]
20. Python 語言程序設計實踐指導 [主編　張雙獅]
21. Python程序設計案例教程 [主編 毛錦庚 鐘肖英 周賢來 ]
22. 基于.NET Core框架的分布式系統架構設計 [湯佳 著]
23. Python語言程序設計教程 [郭其標 房宜汕]
24. Python程序設計 [李國燕 王新強 劉佳 等編著]
25. Python程序設計項目化教程（活頁式） [主編　盧鳳偉]
26. Java編程基礎案例式教程 [主編 陳艷華 唐春蘭]
27. Python語言同步案例習題精解 [主編 肖朝暉]
28. Unity應用開發與實戰（微課版） [主 編 程永恒]
29. PHP程序設計項目化教程 [主 編 杜海穎]
30. 簡單易懂的Python入門教程 [［日］大澤文孝　著]