Java程序设计

本书目标

本书讲述如何编写Java程序，这些Java程序或者作为独立的应用程序运行，或者作为applet（web页面的一部分）运行。

本书适合初学者

如果你以前从来没有做过任何编程工作，也就是说你完全是一个初学者，那么本书适合你。本书假定你在此之前没有任何编程知识，也就是从零开始介绍。为了最大限度地便于读者学习，本书以一种简单直接的风格编写。本书主要读者对象为大学一年级学生，也适合初学者自学使用。

为什么学习Java

Java可能是用于学习和使用的最好的程序设计语言之一，因为它具有以下特性。

1．Java小而美

Java设计者有意去掉了所有冗余的程序设计语言的特性，而是直接切入设计主题。因此Java是以一种优美而富有逻辑的方式将所有必要特性组合在一起的语言。Java的设计逐渐深入，并且意义明确。它容易学习且功能强大。

2．Java是面向对象的

面向对象语言是最新、最成功的程序设计语言。面向对象程序设计是最流行的程序设计方法。Java从一开始就是面向对象的，而不是将面向对象部分作为添加的事物嫁接上去的。

3．Java支持Internet

Java最主要的动机是使人们能够开发使用Internet和WWW的程序。Java applet能够轻松地被从Web浏览器（比如Internet Explorer）调用，以提供有价值的、引人入胜的功能。此外，Java程序可以很容易地在Internet上传送，并可在任何计算机上运行。

4．Java是通用的

Java确实是一种通用语言。C++、Visual Basic等语言能够完成的事情，Java都能完成。

5．Java是平台独立的

Java程序可以在几乎所有的计算机上运行，可以使用几乎所有的操作系统，而无需做任何更改。试试使用其他任何程序设计语言（几乎肯定不行！）。这可以用一句口号来总结，即“一次编写，到处运行”。

6．Java是健壮的

Java编译器在生成一个要执行的程序时会执行很多严格的检查。一旦程序已经被改正并且编译无错误，它就会正确地执行。然而，如果一个Java程序发生错误（程序确实有这种可能性），也不会产生混乱、损害和不确定性。

7．Java拥有库

因为Java是一种小型语言，它的大部分功能都由保存在库中的程序段提供。这些库软件可用来绘制图形、访问Internet、提供图形用户界面（GUIS）以及完成很多其他事情。

必要条件

要学习程序设计，你需要一台计算机和一些软件。典型的系统是带有Java软件开发工具包（Java Software Development Kit，SDK）的个人电脑。该工具包也可用于UNIX、GNU/Linux和Apple系统。使用该工具包可以准备和运行Java程序。还可以使用一些更方便的开发环境。

多做练习

如果你反复阅读本书直到能倒背如流，那么你仍然不能编写程序。多做一些编写程序和程序段的实践工作，这对于成为熟练又自信的编程高手来说至关重要。

每章的末尾都为读者准备了一些练习。请认真做这些练习以提高你的编程能力。还有贯穿全文的简短自测题（答案在每章的末尾），以便你能检测是否正确理解了该章的知识。

本书的内容

本书讲述了程序设计的基础知识，包括：

 变量。

 赋值。

 输入和输出。

 计算。

 图形和窗口编程。

 使用if的选择结构。

 使用while的循环结构。

本书还介绍了整数、浮点数和字符串。对数组也进行了描述。不管你进行何种编程，所有这些都是基本主题。

本书还详尽阐释了程序设计的面向对象特征：

 使用库中的类。

 编写类。

 使用对象。

 使用方法。

另外还要学习一些更复杂的面向对象程序设计的特征，比如：

 继承。

 多态性。

 接口。

本书不包括的内容

本书讲述了Java的要点，但没有解释零碎知识。这样读者可以从不必要的细节中解脱出来，重点从总体上掌握Java和程序设计知识。

应用程序还是applet

有两种不同类型的Java程序：

 一个是明显独立的程序（称为应用程序）。

 一个是从Web页面调用的程序（称为applet）。

本书重点关注应用程序，因为它是使用Java的主要方式（附录中解释了如何运行applet）。

图形还是文本

全书着重于使用图形图像而不是文本输入输出的程序。我们认为使用图形图像更有趣，而且清楚地演示了所有程序设计的重要原则。书中并没有忽略使用输入输出文本的程序，这些程序包含在本书中，但它们是作为次重点出现的。

图形用户界面（GUIS）

本书介绍的程序使用了很多GUI特性，比如窗口、按钮、滚动条，并以很多不同方式使用了鼠标。

AWT还是Swing

有两种Java机制用来创建和使用GUIS，即AWT和Swing。用户界面组件的 Swing集合比AWT集合更完整、更强大。本书使用的是Swing方法，因为它的使用更广泛。

内容顺序

程序设计涉及到很多富有挑战性的概念，编写有关程序设计类图书的问题之一就是决定如何以及何时介绍新的概念。在本书中，首先介绍简单概念，在后面介绍更复杂的概念。从一开始就使用对象，稍后学习如何编写新对象。我们的方法是从像变量和赋值之类的概念开始，然后介绍选择和循环，接着介绍对象和类（面向对象的特性）。我们也想确信乐趣对于程序设计是极为重要的，因此从一开始就使用图像来介绍。

循序渐进

在本书中，一次只详细介绍一个新概念，而不是一下子将所有概念都搬到你面前。例如，单独有一章讲述编写方法。

计算机应用

计算机的应用很广，本书使用以下这些领域的例子：

 信息处理。

 游戏。

 科学计算。

读者可以选择重点关注感兴趣的应用领域，而在其他领域则少花些时间。

不同种类的程序设计

有很多不同种类的程序设计，例如过程式的、逻辑式的、函数式的、电子表格式的、可视化的和面向对象的程序设计。本书关注的是主流程序设计方式，即面向对象程序设计（OOP），这种程序设计方式在诸如Visual Basic、C++、C#、Eiffel和Smalltalk之类的语言中均得到了实践。

Java版本

Java是不断演化的，但是演化很慢。Sun公司时不时就发布Java SDK的新版本。新版本意味着在库中补充了一些项，以及新的版本号。从1.2开始的所有版本都具有Java 2这个通用名。学习本书时你可以使用1.2之后的任何版本。

学得开心

程序设计是富有创造性而且有趣的事情，尤其是Java程序设计。请寓学于乐!

访问网站

本书中出现的所有程序都可以在网站上找到，网址为www.booksites.net/bell。

第四版的变化

如果你使用过本书更早的版本，你可能想知道第四版有什么不同。在改版时我们试图保留旧版的精髓，同时在适当的地方进行了简化。我们也力图遵循使用Java的主流趋势。因此旧版使用applet和AWT来创建GUI，而第四版使用应用程序和Swing。旧版大量使用paint方法，每个人都发现这很难理解。因此第四版我们做了重大简化，删除了paint。

我们做了一些细微改变，比如使用术语“call（调用）”而不是长而难念的“invoke（调用）”。我们还使用double变量代替float，因为声明字面值更容易。

过去还有一章是关于applet体系结构的，但是我们不确定它是否凑效。随着方法paint的删除，应用程序结构变得更简单了，我们就认为不再需要这一章了。还有一章介绍关于GUI组件，该章似乎不太合适。因此我们删除了这一章，并将它合并到经过改进的有关Java库的附录中，其中提供了示例程序。

把抽象类的主题移入到关于继承的章节中，抽象类正好属于继承范畴。我们还创建了关于数组列表的新章节，数组列表有助于过渡到数据结构。

我们希望你喜欢这些改变。

对本书的评价

如果你想给作者发电子邮件，可以发送到D.H.Bell@shu.ac.uk和M.Parr@shu.ac.uk。我们期待着你的来信。

本书由鄢爱兰和袁毅主译，参与翻译工作的人还有：欧阳宇、盛海燕、郭蓓、唐美艳、张波、赵岗善、郭军喜、代菊容、魏亮和易磊。

译 者

2006年8月

前言
第1章 Java背景知识 1
1.1 Java的历史 1
1.2 Java的主要特性 2
1.3 什么是程序 2
1.4 编程原则 4
1.5 编程陷阱 4
1.6 小结 4
1.7 练习 4
1.8 自测题答案 5
第2章 第一个程序 6
2.1 简介 6
2.2 集成开发环境 6
2.3 文件和文件夹 6
2.4 使用编辑器 7
2.5 创建第一个Java程序 8
2.6 库 10
2.7 揭开程序的神秘面纱 10
2.8 对象和方法简介 11
2.9 类的一个比喻 12
2.10 使用文本字段 12
2.11 编程原则 14
2.12 编程陷阱 15
2.13 语法要点 15
2.14 新的语言要素 15
2.15 小结 15
2.16 练习 16
2.17 自测题答案 16
第3章 使用图形方法 17
3.1 简介 17
3.2 事件 17
3.3 单击按钮事件 19
3.4 图形坐标系统 19
3.5 对程序的解释 19
3.6 用于绘图的方法 20
3.7 绘制彩色图 21
3.8 创建新程序 22
3.9 顺序的概念 23
3.10 使用注释增加含义 24
3.11 编程原则 24
3.12 编程陷阱 24
3.13 语法要点 24
3.14 新的语言元素 25
3.15 小结 25
3.16 练习 25
3.17 自测题答案 25
第4章 变量和计算 27
4.1 简介 27
4.2 int的本质 27
4.3 double的本质 28
4.4 声明变量 28
4.5 赋值语句 31
4.6 计算和运算符 32
4.7 算术运算符 32
4.8 %运算符 35
4.9 使用+运算符连接字符串 35
4.10 字符串和数值之间的转换 37
4.11 消息对话框和输入对话框 38
4.12 使用\n格式化对话框中的文本 39
4.13 数值之间的转换 40
4.14 常量：使用final 41
4.15 表达式的作用 42
4.16 编程原则 42
4.17 编程陷阱 42
4.18 语法要点 43
4.19 新的语言元素 43
4.20 小结 43
4.21 练习 44
4.22 自测题答案 45
第5章 方法和参数 46
5.1 简介 46
5.2 编写自己的方法 46
5.3 第一个方法 47
5.4 调用方法 49
5.5 传递参数 49
5.6 形参和实参 50
5.7 三角形方法 51
5.8 局部变量 54
5.9 命名冲突 54
5.10 事件处理方法和main 56
5.11 return和结果 56
5.12 构造方法：drawHouse 59
5.13 构造方法：areaHouse 60
5.14 this和对象 61
5.15 重载 61
5.16 编程原则 62
5.17 编程陷阱 63
5.18 语法要点 63
5.19 新的语言元素 63
5.20 小结 64
5.21 练习 64
5.22 自测题答案 65
第6章 使用对象 67
6.1 简介 67
6.2 实例变量 67
6.3 实例化：通过new使用构造方法 70
6.4 Random类 70
6.5 main方法和new 74
6.6 Swing工具包 74
6.7 事件 75
6.8 创建JButton 75
6.9 使用对象的准则 77
6.10 JLabel类 77
6.11 JTextField类 79
6.12 JPanel类 79
6.13 Timer类 80
6.14 JSlider类 82
6.15 编程原则 84
6.16 编程陷阱 84
6.17 语法要点 84
6.18 新的语言元素 85
6.19 小结 85
6.20 练习 85
6.21 自测题答案 86
第7章 选择 87
7.1 简介 87
7.2 if语句 87
7.3 if…else 89
7.4 比较运算符 92
7.5 多个事件 99
7.6 与、或、非 101
7.7 嵌套if语句 103
7.8 switch语句 105
7.9 Boolean变量 108
7.10 比较字符串 111
7.11 编程原则 111
7.12 编程陷阱 111
7.13 语法要点 113
7.14 新的语言元素 113
7.15 小结 113
7.16 练习 114
7.17 自测题答案 116
第8章 循环 119
8.1 简介 119
8.2 While 119
8.3 for 123
8.4 与、或、非 125
8.5 do…while 126
8.6 嵌套循环 127
8.7 组合控制结构 129
8.8 编程原则 129
8.9 编程陷阱 129
8.10 语法要点 130
8.11 新的语言元素 130
8.12 小结 130
8.13 练习 130
8.14 自测题答案 132
第9章 编写类 134
9.1 简介 134
9.2 设计一个类 134
9.3 类和文件 137
9.3.1 单个文件 138
9.3.2 单独的文件 138
9.4 private变量 139
9.5 public方法 139
9.6 get和set方法 141
9.7 构造方法 141
9.8 多个构造方法 142
9.9 private方法 143
9.10 作用域规则 144
9.11 操作对象 145
9.12 对象析构 146
9.13 static方法 146
9.14 static变量 147
9.15 编程原则 148
9.16 编程陷阱 148
9.17 语法要点 149
9.18 新的语言元素 149
9.19 小结 150
9.20 练习 150
9.21 自测题答案 151
第10章 继承 153
10.1 简介 153
10.2 使用继承 153
10.3 protected 154
10.4 作用域规则 155
10.5 附加项 155
10.6 重写 156
10.7 类图 156
10.8 使用继承 157
10.9 super 157
10.10 构造方法 158
10.11 final 160
10.12 抽象类 160
10.13 编程原则 161
10.14 编程陷阱 162
10.15 新的语言元素 162
10.16 小结 163
10.17 练习 163
10.18 自测题答案 164
（以下略）

1. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
2. Java Web应用技术项目化教程 [黄日胜 方阿丽]
3. JavaScript与jQuery项目化教程（活页式） [主编　林沣　蓝雪燕　宋家慧]
4. 网站前端技术案例教程（HTML+CSS+JavaScript）（第二版） [黄华升]
5. Java编程基础案例式教程 [主编 陈艳华 唐春兰]
6. Java面向对象程序设计（微课版） [主编　谢先伟　王海洋]
7. Java面向对象程序设计 [主编 张立敏 邹海涛]
8. Java Web开发技术任务驱动式教程 [金静梅]
9. Java编程基础 [张焕生　崔炳德]
10. Java编程基础实践指导 [张焕生　陈勇　崔炳德]
11. Java基础编程（微课版） [主编 王海洋 吴科宏 谢先伟]
12. 12岁开始学JavaScript和Web应用 [TENTO 著 徐乐群 译]
13. Java程序设计简明教程 [黄能耿 黄致远 编著]
14. Java程序设计 [主编 张继军]
15. Java基础应用与实战 [彭东海 王志和 张思奇]
16. Java Web开发技术与项目实战 [主编 罗如为]
17. Java程序设计案例教程 [主 编 宁淑荣 杨国兴]
18. Java程序设计 [甘霞]
19. Web前端开发从学到用完美实践HTML5+CSS3+JavaScript+jQuery+AJAX+AngularJS（第2版） [阮晓龙]
20. Java程序设计实训教程 [主编 宁淑荣 杨国兴]
21. 网站前端技术案例教程（HTML+CSS+JavaScript） [黄华升]
22. Java程序设计习题解答及上机指导 [李素若]
23. Java核心API编程 [主编　肖睿　禹晨　马凌]
24. Java Web开发实战 [主编 肖睿　高海波　徐申]
25. Java面向对象编程 [肖睿　李志勇]
26. Java面向对象程序设计 [主编 肖奎 姚竞]
27. Java面向对象程序设计 [主编 陈占伟]
28. Java Web应用开发 [万青　杨智勇]
29. Bootstrap与jQuery UI框架设计 [主编 肖睿 吴振宇]
30. Java ME手机应用程序开发 [易灿 李志勇 编著]