Java程序設計實戰案例教程

王靜紅，博士，三級教授，專業為計算機科學與技術，河北省有突出貢獻中青年專家，河北省新世紀“三三三”人才，河北省信息化專家委員會委員，河北省大數據學會秘書長，國際IEEE高級會員，中國人工智能學會專委會委員，石家莊市拔尖人才，石家莊市十佳青年教師，河北省人工智能學會理事，中國計算機CCF石家莊執委主持的省科技攻關項目獲河北省科技進步二等獎。
教學名師、學術帶頭人、中青年骨干教師。先後在《Pattern Recognition and Artificial Intelligence》、《Journal of Zhejiang University》、《計算機研究與發展》等國內外科技刊物發表論文50多篇，其中30餘篇被SCI、EI檢索收錄。
科研方向為大數據與數據挖掘、人工智能、模式識別、計算機應用等。

第 1章 初識Java 1
1．1　Java概述　1
1．1．1　什麼是Java　1
1．1．2　Java語言的特點　1
1．2　Java開發環境配置　3
1．2．1　安裝JDK　3
1．2．2　JDK目錄介紹　3
1．2．3　配置環境變量　4
1．3　編寫第 一個Java程序　6
1．4　Java程序的運行機制　8
1．5　使用Eclipse開發工具編寫Java程序　9
本章小結　13
練習題　13
上機實戰　15
實戰1-1　編寫Java程序顯示個人基本信息　15

第　2章 Java編程基礎　16
2．1　Java的基本語法　16
2．1．1　Java代碼的基本格式　16
2．1．2　Java中的註釋　17
2．1．3　Java中的標識符　18
2．1．4　Java中的關鍵字　18
2．1．5　Java中的分隔符　19
2．2　常量與變量　19
2．2．1　常量　19
2．2．2　變量　20
2．2．3　基本數據類型　21
2．2．4　數據類型轉換　23
2．2．5　變量的作用域　25
2．3　表達式與運算符　26
2．3．1　表達式　26
2．3．2　運算符　26
2．3．3　鍵盤錄入　31
【任務2-1】打印超市購物清單　31
2．4　選擇結構　33
2．4．1　if語句　33
2．4．2　switch語句　37
2．5　循環結構　40
2．5．1　while循環語句　40
2．5．2　do…while循環語句　41
2．5．3　for循環語句　42
2．5．4　循環嵌套　43
2．5．5　跳轉語句　44
【任務2-2】猜數字遊戲　45
2．6　方法　47
2．6．1　方法的概念　47
2．6．2　方法的定義　47
2．6．3　方法的調用　48
2．6．4　方法的重載　49
2．7　數組　50
2．7．1　數組的概念　50
2．7．2　數組的聲明及初始化　50
2．7．3　數組的常用操作　51
2．7．4　多維數組　55
【任務2-3】統計平均分功能　55
本章小結　56
練習題　57
上機實戰　58
實戰2-1　鐵路售票系統的餘票查詢功能　58
實戰2-2　網站會員登錄功能　58
實戰2-3　課堂隨機點名器　59

第3章　面向對象（上）　60
3．1　類與對象　60
3．1．1　類與對象概述　61
3．1．2　類的定義　61
3．1．3　對象的創建與使用　61
3．1．4　類和對象的使用擴展　62
3．2　成員變量與局部變量　64
3．3　構造方法　65
3．3．1　構造方法的定義　65
3．3．2　構造方法的重載　67
3．4　包　69
3．4．1　聲明包　69
3．4．2　導入包　69
3．5　封裝　70
3．5．1　封裝的概述　71
3．5．2　類的封裝　71
3．5．3　this關鍵字　73
【任務3-1】計算長方形的周長與面積　75
3．5．4　static關鍵字　77
本章小結　81
練習題　81
上機實戰　84
實戰3-1　定義用戶類、課程類並對屬性進行封裝　84
實戰3-2　實現WorkShop在線學習系統的主菜單　84
實戰3-3　實現WorkShop在線學習系統的註冊功能　85
實戰3-4　實現WorkShop在線學習系統的登錄功能　86
實戰3-5　實現WorkShop在線學習系統的課程查詢功能　86

第4章　面向對象（下）　88
4．1　類的繼承　88
4．1．1　什麼是繼承　88
4．1．2　如何實現繼承　89
4．1．3　重寫父類方法　90
4．2　方法重寫　91
4．3　super關鍵字　92
4．4　final關鍵字　95
4．5　抽像類和接口　96
4．5．1　抽像類　96
4．5．2　接口　97
【任務4-1】冒險者接口程序設計　99
4．6　多態　101
4．6．1　生活中的多態　101
4．6．2　Java中如何實現多態　102
4．6．3　類型轉換　104
4．6．4　類型驗證關鍵字instanceof　105
4．6．5　Object類　106
4．7　內部類　106
4．7．1　內部類的概述　107
4．7．2　內部類的分類　107
本章小結　110
練習題　110
上機實戰　112
實戰4-1　模擬“小哥快跑”快遞物流系統功能　112

第5章　異常　113
5．1　異常的概述　113
5．1．1認識異常　113
5．1．2　異常的分類　115
5．2　異常的處理機制　116
5．2．1　使try-catch-finally處理異常　116
5．2．2　多重catch處理異常　118
5．2．3　throws聲明異常　120
5．2．4　自定義異常　121
本章小結　123
練習題　123
上機實戰　124
實戰5-1　自定義成績異常處理　124

第6章　Java API　125
6．1　String、StringBuffer和StringBuilder類　125
6．1．1　String類初始化　125
6．1．2　String類常用方法　126
6．1．3　StringBuffer類　128
6．1．4　StringBuilder類　129
6．2　System類和Runtime類　130
6．2．1　System類的常用方法　130
6．2．2　Runtime類的常用方法　131
6．3　Math類和Random類　132
6．4　處理日期的類　133
6．4．1　Date類　133
6．4．2　Calendar類　134
6．5　包裝類　134
本章小結　136
練習題　136
上機實戰　137
實戰6-1　記錄一個子串在整串中出現的次數　137

第7章　集合框架和泛型　138
7．1　認識集合框架體系　138
7．2　Collection接口　139
7．3　List接口　139
7．3．1　ArrayList集合　140
7．3．2　LinkedList集合　141
7．4　Iterator迭代器　143
7．5　泛型　144
7．6　Set接口　145
7．6．1　Set接口簡介　145
7．6．2　HashSet集合　146
7．7　Map接口　149
7．7．1　Map接口簡介　149
7．7．2　HashMap集合　150
7．8　Collections類　153
本章小結　156
練習題　156
上機實戰　157
實戰7-1　使用HashMap存儲學生成績並遍歷輸出　157
實戰7-2　使用HashSet和ArrayList輸出10個1~20隨機數　157
實戰7-3　存儲學生信息並遍歷輸出　158

第8章　I/O　159
8．1　I/O流　159
8．1．1　I/O流的概述　159
8．1．2　I/O流的分類　159
8．2　字節流　159
8．2．1　字節流的概念　159
8．2．2　字節流讀寫文件　161
8．2．3　文件的複制　164
8．2．4　字節緩衝流　167
8．3　字符流　169
8．3．1　字符流概述　169
8．3．2　FileReader和FileWriter讀寫文件中的字符　170
8．3．3　字符緩衝流BufferedReader和BufferedWriter　171
8．3．4　轉換流　174
8．4　File類　176
8．4．1　File類概述　176
8．4．2　File類的常用方法　176
8．4．3　File類的使用　177
本章小結　184
練習題　185
上機實戰　186
實戰8-1　輸入課程信息存儲到磁盤文件　186
實戰8-2　簡易文件搜索程序　187

第9章　數據庫編程　189
9．1　什麼是JDBC　189
9．2　JDBC常用API　190
9．2．1　Driver接口　190
9．2．2　DriverManager類　190
9．2．3　Connection接口　190
9．2．4　Statement接口　190
9．2．5　PreparedStatement接口　191
9．2．6　ResultSet接口　192
9．3　實現第 一個JDBC程序　192
9．4　PreparedStatement對象　196
9．5　ResulstSet對象　198
上機實戰　200
實戰9-1　WorkShop商品庫存管理系統　200
本章小結　201
練習題　201

第　10章 多線程　202
10．1　線程概述　202
10．1．1　什麼是進程　202
10．1．2　什麼是線程　203
10．2　在Java中實現多線程的方式　203
10．2．1　繼承Thread類　203
10．2．2　實現Runnable接口　205
10．2．3　繼承Thread類和實現Runnable接口的區別　206
10．2．4　實現Callable接口　209
10．3　線程的生命週期　210
10．4　線程的常用方法　211
10．4．1　線程的優先級　211
10．4．2　線程活動狀態判斷　212
10．4．3　線程休眠　213
10．4．4　線程讓步　215
10．4．5　線程插隊　216
10．5　多線程同步與死鎖　217
10．5．1　線程安全問題　217
10．5．2　同步代碼塊　218
10．5．3　線程死鎖　221
【任務10-1】銀行存取款程序設計　222
本章小結　224
練習題　224
上機實戰　226
實戰10-1　龜兔賽跑程序　226

第　11章 Java網絡編程　227
11．1　網絡通信基礎　227
11．1．1　網絡通信的意義　227
11．1．2　IP地址和端口號　227
11．1．3　網絡通信協議　228
11．2　IP地址的Java實現　229
11．2．1　java． net包　229
11．2．2　InetAddress類　229
11．3　UDP通信的Java實現　230
11．3．1　DatagramPacket類與DatagramSocket類　230
11．3．2　UDP網絡程序　231
11．4　TCP通信的Java實現　233
11．4．1　ServerSocket類與Socket類　233
11．4．2　TCP網絡程序　235
本章小結　236
練習題　237
上機實戰　237
實戰11-1　UDP兩端相互聊天程序　237
實戰11-2　TCP實現文件傳輸　237