Java面向对象程序设计

取材得当、循序渐进、通俗易懂、结构清晰、层次分明

通过典型实例验证和说明语法结构、程序设计的思想和方法

注重对基本概念、语法规则、程序结构和设计方法的讲解

Java语言是面向对象技术语言的典范，也是目前被广泛使用的编程语言之一。而且，Java语言也是进行Web开发的Java EE企业框架的基础和核心，掌握Java语言并进行典型的Java应用开发，既是对普通高等院校计算机及相关专业学生最基本的能力要求之一，也为Java EE企业开发框架进行Web开发提供技术基础。

本书从Web应用开发的实际需求出发，结合后续Android手机应用开发需求，并考虑面向对象程序设计的教学要求，对教学内容的选取、编排及习题设计做了仔细的斟酌，确保全书深度和广度适中，并遵循由浅入深、循序渐进的组织原则。本书适合作为普通高等院校Java程序设计课程的教材，也可作为Java语言学习者的自学用书。

全书内容共分13章，下面简要介绍一下本书的主要内容与教学安排。

第1章 Java程序设计语言概述。介绍Java的入门知识，Java语言特点、Java开发环境的搭建、Java运行原理，通过示例使读者了解Java开发工具Eclipse的使用方法，对Java程序有一个感性认识。

第2章 Java语言基础。通过示例介绍Java程序的基本组成，系统介绍Java语言的语法特征，并依次介绍Java的数据类型、运算符、表达式、流程控制语言，为后续章节的学习提供了编程基础。本章还介绍了数组和方法，引入了引用数据类型。在学完第3章的面向对象编程之后，读者可进一步加深对引用数据类型的理解。

第3章 Java面向对象编程。本章属于本书核心内容，以面向对象编程为主线，首先介绍面向对象程序设计的基本思想，然后介绍类和对象的基本内容，包括类的定义、类与对象的使用和封装性等，重点介绍继承、多态和接口的概念及实现方法，最后介绍包和访问控制权限。

第4章 Java异常。程序的安全性和健壮性是Java语言设计的重要目标之一。Java程序通过异常处理机制，加强了程序应对各种复杂情况的处理能力，使程序的安全性与稳定性得到加强。本章介绍Java异常的概念、异常的分类、异常的处理机制和异常的应用等。

通过第2、3、4章的学习，读者可以理解并初步掌握Java面向对象编程技术，并能够进行程序的异常处理。但要掌握好Java语言并具有利用它解决实际问题的能力，仅仅学习语法规则是不够的，还需要掌握Java的应用编程接口，即Java的类库。本书从第5章开始介绍Java的常用类库及一些重要的编程技术。

第5章 Java常用类库。在实际编程中，不但需要抽象、定义自己的类，还应该学会如何充分利用系统或开发环境中提供的类。本章介绍了Java类库的几个包及其部分常用类的含义和作用。

第6章 Java集合框架。本章从应用的角度介绍常用数据结构，分析不同集合类在查找、存入、取出和排序等操作中的执行效率，通过示例介绍其应用方向。

第7章 Java 程序的输入/输出。本章介绍计算机的基本操作——输入/输出。首先介绍文件操作类，然后介绍字节流与字符流，最后介绍几种常用的输入/输出流。通过本章的学习，可以掌握各种流类的基本使用方法。

第8章 Java数据库编程。本章是编写数据库应用程序的基础。首先介绍JDBC技术，然后介绍结构化编程基础，最后通过示例介绍JDBC基本操作。

第9章 Java网络编程。本章介绍在三种协议UDP、TCP、HTTP下Java网络编程的实现技术，并通过示例介绍实现方法。

第10章 Java图形界面。本章主要介绍Swing图形界面编程。首先介绍Swing常用的容器和组件，然后介绍界面布局，最后介绍事件处理。

第11章 Java线程。本章介绍线程的创建、状态、调度、优先级及线程同步。

第12章 JDK1.5三个主要特性。本章介绍了JDK1.5版本的三个重要特性：泛型、枚举和注解，重点介绍泛型的应用。

第13章 Java反射机制。本章介绍Java动态相关机制，即Java的反射机制。

由于本书涉及的Java语言技术点较多，使用者和读者可以有选择地使用本书。作为教材使用第7、9～13章可以有选择地讲解部分知识点。

通过本书学习Java语言，读者不需要具备其他高级语言的背景。当然，读者如果已经熟悉C、C++等语言，使用本书学习Java语言的过程将会变得更加轻松。

程序设计课程是一门实践性很强的课程。本书所有例题都在Eclipse集成开发环境下调试运行通过，同时书中辅以相应的练习和实验环节，并附有答案。只要读者能够按照书中的要求边学边练，一定能很快登堂入室，在Java语言和面向对象技术所构造的无限畅想空间中享受遨游的乐趣。

本书由周口师范学院计算机科学与技术学院教师陈占伟、崔仲远编写完成，是我院专业教师多年教学和应用开发实践的结晶。

由于作者水平有限，书中难免有疏漏之处，欢迎各位同行和广大读者对本书提出建议和修改意见，我们将非常感激并及时更正。

意见反馈请发送电子邮件至：chenzhanwei@zknu.edu.cn或wuyansan@163.com。

编 者

2017年3月

前言

第1章 Java程序设计语言概述 1
1.1 Java简介 1
1.2 Java语言的特点 1
1.3 Java的目标 1
1.4 Java开发环境的搭建 2
1.4.1 JDK的下载安装 2
1.4.2 Java开发环境配置 4
1.5 Java程序运行的原理 5
1.6 Java开发工具Eclipse 6
1.6.1 Eclipse的安装与启动 6
1.6.2 Eclipse编写Java程序的流程 8
本章小结 11
习题 12
第2章 Java语言基础 13
2.1 Java程序的基本组成 13
2.2 Java语言的数据类型 16
2.2.1 整数类型 17
2.2.2 浮点类型 18
2.2.3 字符类型 18
2.2.4 布尔类型 19
2.2.5 基本数据类型的默认值 19
2.2.6 类型转换 20
2.2.7 String 21
2.3 运算符和表达式 22
2.3.1 赋值运算符 22
2.3.2 算术运算符 22
2.3.3 关系运算符 24
2.3.4 逻辑运算符 25
2.3.5 位运算符 26
2.3.6 其他运算符 27
2.3.7 运算符优先级 29
2.3.8 表达式 30
2.4 流程控制语句 30
2.4.1 选择语句 30
2.4.2 循环语句 37
2.5 数组与方法 41
2.5.1 一维数组 42
2.5.2 二维数组 45
2.5.3 方法 46
2.6 Java程序规范 49
2.6.1 制定编码规范的必要性 49
2.6.2 Java文件格式 49
2.6.3 命名规范 50
2.6.4 注释规范 51
2.6.5 排版规范 51
本章小结 51
习题 51
第3章 Java面向对象编程 53
3.1 面向对象基础 53
3.1.1 面向对象编程思想 53
3.1.2 基本特性 54
3.2 类与对象 54
3.2.1 类定义 54
3.2.2 对象的创建及使用 55
3.2.3 this和static关键字 59
3.2.4 内部类 64
3.3 继承 65
3.3.1 继承的语法和规则 65
3.3.2 重载和覆盖 67
3.3.3 super关键字 68
3.4 final关键字 69
3.4.1 final变量 69
3.4.2 final方法 69
3.4.3 final类 70
3.5 抽象类 70
3.6 接口 71
3.6.1 接口定义 71
3.6.2 实现接口 71
3.6.3 匿名内部类 72
3.7 包及访问控制权限 73
3.7.1 包概念 73
3.7.2 import导入包 73
3.7.3 包的声明 74
3.7.4 访问权限修饰符 74
3.8 对象的多态性 75
3.9 包装类（Wrapper） 78
3.9.1 基本数据类型转换为包装类 78
3.9.2 字符串转换为包装类 78
3.9.3 包装类转换为基本数据类型 79
3.9.4 字符串转换为基本数据类型 79
3.9.5 自动装箱和自动拆箱 79
3.9.6 覆盖父类的方法 80
本章小结 80
习题 80
第4章 Java异常 82
4.1 异常的概念 82
4.2 Java中的异常类及其分类 82
4.3 Java异常处理机制 83
4.3.1 捕获处理异常 83
4.3.2 声明抛出异常 89
4.4 异常的应用 91
本章小结 92
习题 93
第5章 Java常用类库 94
5.1 Java类库概述 94
5.2 Java语言包（java.lang） 95
5.2.1 String类 95
5.2.2 StringBuffer类 98
5.2.3 Object类 101
5.2.4 Math类 104
5.2.5 System类 105
5.2.6 Runtime类 106
5.3 日期操作类 107
5.3.1 Date类 107
5.3.2 Calendar类 107
5.3.3 SimpleDateFormat类 108
5.4 DecimalFormat类 110
5.5 比较器接口 110
5.5.1 Comparable接口 111
5.5.2 Comparator接口 112
本章小结 114
习题 114
第6章 Java集合框架 115
6.1 集合框架概述 115
6.2 Collection接口 116
6.3 List接口 117
6.3.1 ArrayList类 118
6.3.2 LinkedList类 121
6.3.3 Queue接口 122
6.3.4 Stack类 123
6.4 Set接口 124
6.4.1 HashSet类 124
6.4.2 TreeSet类 128
6.4.3 SortedSet接口 130
6.5 集合的输出 131
6.5.1 Iterator接口 131
6.5.2 ListIterator接口 132
6.6 Map 133
6.6.1 HashMap类 134
6.6.2 Map.Entry接口 136
6.6.3 TreeMap类 138
6.7 Collections类 138
6.8 集合运用 140
本章小结 141
习题 141
第7章 Java程序的输入/输出 142
7.1 File类 142
7.2 RandomAccessFile类 144
7.3 字节流与字符流 145
7.3.1 字节流 146
7.3.2 字符流 150
7.3.3 字节流与字符流的区别 151
7.4 转换流 152
7.5 打印流 153
7.6 管道流 154
7.7 缓冲区操作流 155
7.8 数据操作流 156
7.9 对象流 157
7.10 Scanner类 158
本章小结 158
习题 159
第8章 Java数据库编程 160
8.1 JDBC技术 160
8.1.1 JDBC技术简介 160
8.1.2 JDBC驱动程序 160
8.2 结构化查询语言 161
8.3 JDBC基本操作 161
8.3.1 JDBC操作步骤 161
8.3.2 JDBC-ODBC连接数据库 162
8.3.3 JDBC直接连接数据库 168
8.3.4 JDBC对数据库的更新操作 172
8.4 JDBC高级操作 174
8.4.1 PreparedStatement接口 174
8.4.2 事务处理 176
本章小结 176
习题 176
第9章 Java网络编程 177
9.1 网络基础 177
9.1.1 TCP/IP网络模型 177
9.1.2 IP地址与InetAddress类 178
9.1.3 套接字 179
9.2 UDP协议网络程序 179
9.2.1 概述 179
9.2.2 创建UDP服务器端程序 180
9.2.3 创建UDP客户端程序 181
9.3 TCP协议网络程序 182
9.3.1 概述 182
9.3.2 创建TCP服务器端程序 183
9.3.3 创建TCP客户端程序 184
9.4 HTTP协议网络程序 185
9.4.1 概述 185
9.4.2 URL类 185
9.4.3 URLConnection类 186
本章小结 187
习题 187
第10章 Java 图形界面 189
10.1 AWT与Swing简介 189
10.1.1 AWT简介 189
10.1.2 Swing简介 189
10.1.3 容器简介 189
10.2 创建窗体 190
10.3 标签组件：JLabel 191
10.4 按钮组件：JButton 194
10.5 JPanel容器 195
10.6 布局管理器 196
10.6.1 FlowLayout 196
10.6.2 BorderLayout 197
10.6.3 GridLayout 198
10.6.4 CardLayout 199
10.7 文本组件：JTextComponent 200
10.7.1 单行文本框：JTextField 200
10.7.2 密码文本框：JPasswordField 201
10.7.3 多行文本框：JTextArea 202
10.8 事件处理 204
10.8.1 事件和监听器 204
10.8.2 窗体事件 206
10.8.3 动作事件及监听处理 209
10.8.4 键盘事件及监听处理 210
10.8.5 鼠标事件及监听处理 211
10.8.6 焦点事件及监听处理 213
10.9 单选按钮组件：JRadioButton 214
10.10 复选框组件：JCheckBox 217
10.11 列表框组件：JList 218
10.12 下拉列表框：JComboBox 220
10.13 菜单组件：JMenu与JMenuBar 221
10.14 文件选择框组件：JFileChooser 222
本章小结 225
习题 225
第11章 Java线程 227
11.1 进程及多线程简介 227
11.2 线程的创建 228
11.3 线程的状态 230
11.4 线程的调度 231
11.5 线程的优先级 231
11.6 守护线程 234
11.7 线程同步 235
11.8 实例练习：线程综合应用 238
本章小结 239
习题 240
第12章 JDK1.5三个主要特性 241
12.1 泛型 241
12.1.1 泛型类的定义 241
12.1.2 泛型规则和限制 242
12.1.3 泛型类的应用 242
12.1.4 通配符 245
12.1.5 泛型接口 247
12.1.6 泛型方法 248



12.2 枚举 249
12.3 Annotation 250
本章小结 251
习题 251
第13章 Java反射机制 252
13.1 Java的反射机制 252
13.2 Class类及使用 252
13.2.1 引入Class类 252
13.2.2 Class类的使用 254
13.3 反射的应用 256
13.3.1 取得类的结构 256
13.3.2 调用类中指定方法 257
本章小结 259
习题 259
参考文献 260

1. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
2. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
3. C程序设计实践教程 [刘卫国]
4. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
5. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
6. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
7. 劳动争议处理实务 [主编 王秀卿 罗静]
8. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
9. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
10. 画法几何与机械制图习题集（多学时） [主编 赵军]
11. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
12. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
13. 机械设计基础（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
14. 画法几何与机械制图 [主编 赵军]
15. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
16. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
17. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
18. Python程序设计 [主编 姜春磊 陈虹洁]
19. C语言程序设计实践教程（活页式） [主编 郑茵 陈巍 滕泓虬]
20. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
21. Python程序设计基础及实战 [主编　刘健]
22. 网络营销 [主编 夏薇薇 刘婷 尚洁]
23. C语言程序设计 [姜雪]
24. Python程序设计实践教程 [王鹤琴 蔡正保]
25. 数据库技术与应用实践教程（SQL Server 2019） [主 编 严晖 周肆清]
26. C++程序设计实践教程（第三版） [主编 刘卫国 曹岳辉]
27. C++程序设计（第三版） [主编 曹岳辉 刘卫国]
28. C语言程序设计项目化教程（活页式） [主编 张利华 潘晓利]
29. 机器人流程自动化（RPA）实战——基于UiPath [主编　金鑫]
30. 功能材料制备与表征实验指导书 [龚伟平 赵军峰 梅海娟 等编著]