適應院校教學和技能型人才培養。

課程體系由淺入深、關聯遞進、易學易用。

任務式推進講解、案例化教學。

以動手能力為培養目標。

以項目經驗提升實用性。

前 言

習近平總書記在黨的二十大報告中指出：“教育是國之大計、黨之大計。培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人是教育的根本問題。”高校作為國家戰略科技力量，要堅持為黨育人、為國育才，全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才。

黨的二十大報告提出了全面建成社會主義現代化強國的宏偉藍圖和實踐路徑，為黨和國家的各項事業指明了前進方向，在第五部分提出“實施科教興國戰略，強化現代化建設人才支撐”，指明了高校作為國家戰略科技力量的定位和任務要求，堅持為黨育人、為國育才，全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才。本書以學生為中心，內容實用、通俗易懂，構建了完整的知識體系，課程教學目標不僅在于使學生掌握Java面向對象程序設計的基本概念、基本理論和實用技術，培養學生分析解決實際問題的能力，更要在課程教學中把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養結合起來，注重科學思維方法的訓練，形成嚴謹的科學態度，培養學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當。

本書從實用性出發、以模塊化、任務式、案例化教學，注重實戰經驗傳遞和提升動手能力，教學過程中邊講邊練，激發學習者的學習興趣，提升學習的成就感，建立對所學知識和技能的信心，是對傳統學習模式的改進。本書具有以下特點：

適應院校教學和技能型人才培養。本書課程體系專門為應用型本科或高等職業院校量身打造，根據高校教學特點，在設計課程體系時根據教學目標采用逆向課程設計，確保本課程與院校課程協調一致，最大化滿足高校人才培養的需求。

課程體系由淺入深、關聯遞進、易學易用。課程體系設計以企業需求為基礎，以符合教學和學生學習規律為原則，技能點逐層深入，避免初學者出現畏難心理。

任務式推進講解、案例化教學。本書從實戰出發，以任務式推進技能點講解，讓學生更加明確學習目標，書中應用了大量案例，并對案例實現進行了分析講解，便于讀者掌握，以提高學習效果。

以動手能力為培養目標。本書注重培養實踐能力，以是否能夠獨立完成實踐項目為檢驗學習效果的標準，在教學和學習過程中，讀者要認真完成本書中示例代碼、實踐項目。

以項目經驗提升實用性。本書中加入了大量經驗分享，在實踐項目中加入了完整的注釋，示例和實踐項目代碼更貼近實際開發，以期提升學生分析問題、解決問題的能力。

本書共分為16章，各章核心內容如下：

第1章重點講解程序的概念、Java語言的特點、Java技術平臺、Java開發步驟和Java集成開發環境的安裝與配置。

第2章講解Java基礎語法，包括注釋、變量、數據類型、關鍵字、基本輸入輸出等，以及Java的編碼規則和命名規范。

第3章講解Java中的算術運算符、賦值運算符、關系運算符、邏輯運算符、位運算符、運算符的優先級和條件表達式。

第4章講解基本的if條件判斷語句、多重if選擇結構、嵌套if選擇結構等復雜的選擇結構。

第5章講解Java中的while循環、do-while循環和for循環等循環控制語句。

第6章講解一維數組、二維數組的創建、遍歷，數組排序和Arrays類及其常用方法。

第 7 章講解類和對象、定義類、創建和使用對象、成員方法、成員變量、構造方法等面向對象的相關知識。

第8章講解繼承、子類重寫父類方法、繼承關系中的構造方法、多態等。

第 9 章講解面向對象中的接口，包括接口的定義和使用、接口的特點、面對接口編程等技能。

第10章講解Java中的異常、使用try-catch-finally處理異常、使用throw、throws拋出異常、使用斷點調試程序。

第11章講解java.lang包中的常用類，如字符串String類、StringBuffer類、StringBuilder類、包裝類、Math類、枚舉類型、Date類、Calendar類、SimpleDateFormat類等。

第12章講解Java集合框架和泛型，主要包括ArrayList、LinkedList、HashMap、使用Iterator接口遍歷集合、泛型在集合中的應用等相關技術。

第13章講解File 與I/O操作。首先學習File類，對文件或目錄的屬性進行操作，然后通過講解字節流FileInputStream和FileOutputStream類、字符流BufferedReader和BufferedWriter類，實現對文本文件的輸入/輸出操作，再講解字節流DataInputStream和DataOutputStream類讀寫二進制文件，最后講解開發中常用的讀寫圖片的方法。

第14章講解進程、線程、線程的生命周期、線程同步等核心技能，幫助讀者掌握多線程開發的技能。

第15章講解Java數據庫編程技術，包括JDBC原理、連接數據庫、使用JDBC API對數據庫進行操作等核心技能。

第16章講解Java網絡編程技術，包含網絡基礎知識、基于TCP協議的Socket編程、基于UDP協議的Socket編程、使用URLConnection類訪問網絡和使用HttpURLConnection類訪問網絡等技術。

本書在中國指揮與控制學會指導下，由統信國基（北京）科技有限公司聯合煙臺黃金職業學院共同編寫。如有不足之處懇請讀者批評指正，意見建議請發郵件至unioninfo@163.com。

新一代信息技術的快速發展正在深刻改變著世界，希望通過我們的努力，幫助您掌握實用技術，成為高素質技能型人才。

編 者

2024年9月于煙臺黃金職業學院

前言

第1章 初識Java 1
任務1 理解程序的定義 2
任務2 了解Java語言的發展歷史和特性 2
任務3 了解Java技術體系及Java程序
開發步驟 4
任務4 能夠正確搭建Java開發環境 5
任務5 使用記事本開發第一個Java程序 14
任務6 使用常用集成開發環境開發Java
程序 15
本章小結 20
本章習題 21
第2章 Java基礎語法 22
任務1 掌握Java中注釋的方法 23
任務2 理解Java編碼規范 24
任務3 理解Java關鍵字和定義標識符的
規則 25
任務4 掌握Java基本數據類型和類型
轉換 26
任務5 能夠使用Java基本輸入與輸出 34
本章小結 37
本章習題 37
第3章 運算符與表達式 39
任務1 能夠正確使用運算符 39
任務2 掌握表達式的用法 47
任務3 理解運算符的優先級 48
本章小結 49
本章習題 50
第4章 選擇結構 52
任務1 理解流程控制 53
任務2 使用if語句處理單分支結構問題 53
任務3 使用if...else語句處理雙分支結構
問題 55
任務4 使用選擇語句的嵌套處理復雜問題 56
任務5 使用多分支if選擇結構處理復雜
問題 58
任務6 使用switch結構解決特定問題 60
本章小結 63
本章習題 63
第5章 循環結構 65
任務1 使用while語句實現循環結構 65
任務2 使用do-while語句實現循環結構 66
任務3 使用for語句實現循環結構 69
任務4 使用多重循環解決復雜問題 71
任務5 使用break、continue等跳轉語句
控制程序流程 73
本章小結 76
本章習題 76
第6章 數組 78
任務1 理解和使用一維數組 79
任務2 使用增強for循環遍歷數組 82
任務3 數組排序 83
任務4 向數組中插入元素 88
任務5 使用二維數組處理復雜問題 90
任務6 遍歷二維數組 91
任務7 掌握Arrays類及其常用方法 93
本章小結 95
本章習題 95
第7章 類和對象 98
任務1 理解面向對象 99
任務2 使用面向對象進行程序設計 101
任務3 成員變量及其作用域 107
任務4 成員方法及方法重載 109
任務5 構造方法與重載 111
任務6 使用封裝實現對類的可控訪問 116
任務7 在Java中正確使用包 119
任務8 在Java中使用訪問修飾符 121
本章小結 122
本章習題 124
第8章 繼承和多態 127
任務1 使用繼承實現代碼復用 128
任務2 使用abstract實現抽象類與抽象
方法 136
任務3 實現多態的表現形式 140
任務4 多態的應用 143
本章小結 148
本章習題 149
第9章 接口 151
任務1 定義和實現接口 151
任務2 使用接口實現道路車輛監控功能 156
本章小結 159
本章習題 160
第10章 異常與程序調試 162
任務1 Java異常體系結構 162
任務2 使用try-catch-finally處理異常 165
任務3 使用throw、throws拋出異常 170
任務4 使用斷點調試程序 174
本章小結 177
本章習題 177
第11章 常用工具類 181
任務1 使用String類操作字符串 182
任務2 使用StringBuffer類處理字符串 190
任務3 使用StringBuilder類處理字符串 191
任務4 使用枚舉類型 192
任務5 使用包裝類進行數據類型轉換 194
任務6 使用Math類處理數學運算 196
任務7 使用Date類和Calendar類操作
日期時間 197
任務8 使用SimpleDateFormat類格式化
時間 201
本章小結 203
本章習題 203
第12章 Java集合框架 205
任務1 理解Java集合框架 206
任務2 使用ArrayList集合存儲數據 206
任務3 使用LinkedList存儲數據 209
任務4 使用HashMap存儲數據 212
任務5 使用HashSet集合存取數據 214
任務6 使用Iterator接口遍歷集合 216
任務7 使用泛型集合 217
本章小結 219
本章習題 220
第13章 File與I/O流 223
任務1 使用File類操作文件或目錄
屬性 223
任務2 Java的輸入/輸出流 227
任務3 讀寫文本文件 228
任務4 讀寫二進制文件 234
任務5 使用BufferedImage和ImageIO類
讀寫圖片 236
本章小結 238
本章習題 239
第14章 Java多線程 240
任務1 理解線程 241
任務2 在Java中實現多線程 242
任務3 掌握線程的狀態 245
任務4 線程調度 246
任務5 實現線程同步 251
任務6 線程間通信 256
本章小結 259
本章習題 260
第15章 JDBC數據庫編程 262
任務1 理解JDBC原理 263
任務2 掌握JDBC訪問數據庫步驟 264
任務3 獲取數據庫連接 265
任務4 使用PreparedStatement對象操作
數據庫 271
任務5 數據庫事務 281
本章小結 283
本章習題 284
第16章 Java網絡編程 288
任務1 理解網絡編程 288
任務2 使用基于TCP協議的Socket編程 291
任務3 使用基于UDP協議的Socket編程 300
任務4 使用URLConnection訪問網絡 303
任務5 使用HttpURLConnection訪問
網站信息 305
本章小結 308
本章習題 310

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