Java程序设计

通俗易懂，循序渐进，适用广泛

项目驱动，设计主导，案例教学

示例典型，实用性强，注重引导

Java程序设计是目前最主流的应用程序开发技术之一。无论是高校的计算机专业还是计算机相关的专业，以及IT培训机构都将Java程序设计技术作为主要的教学内容之一。为培养学生的Java程序设计能力，提高学生利用Java解决实际问题的应用开发能力，并能适应社会基于Java开发应用程序的需求，作者编写了本书。

本书在编排上，围绕着“程序设计就是对数据的加工处理”的思想，以“数据处理”作为编写主线，采用学生比较容易接受的知识体系，逐步扩展提高。同时，本书始终贯穿“项目驱动、设计主导、案例教学”的思想：通过典型的案例，将知识要点融入案例中；在求解案例时，利用有关的技术知识，使技术方法和知识与案例相辅相承；让学生在程序设计的任务驱动下，接受和寻找所需要的知识内容，强化学生的“计算思维”和“面向对象的思想”，从而培养学生的程序设计能力和开发实际应用的能力。

本书的编写按“数据类型（类类型）”设置章节；每种数据类型（类类型）具有哪些数据（类属性），有哪些对这些数据进行加工处理的方法，如何应用，以这样的线路组织内容；同时在应用中提出问题、解决问题，提高学生的学习兴趣和积极性。

本书共11章：第1章Java程序设计入门，重点介绍了程序设计思想及其Java程序设计的编程环境及开发工具；第2章简单数据及其运算，重点介绍了Java基本数据类型以及每种类型的有关运算及其运算符；第3章Java方法的设计与流程控制，重点介绍了Java方法设计的基本思想、程序处理过程的描述以及程序流程的顺序、分支、循环的控制实现；第4章数组及其运算，给出了数组的定义与使用，主要介绍了一维数组的定义与应用、二维数组的定义与应用；第5章Java类、对象与类的封装，介绍了面向对象编程的基本思想，重点给出了类的定义、对象的创建以及类和对象的使用；第6章Java类的继承、接口与多态，基于类的复用，介绍了面向对象的继承性、多态性，重点给出了继承子类的定义、抽象及其子类、接口的定义与实现以及应用；第7章Java常用类与使用，重点介绍了Object类、基本数据类型封装类、字符串类、System类、Runtime类、Math类、日期时间类等基础类的使用；第8章Java异常类及其处理，重点介绍了异常的处理；第9章Java集合类及其使用，重点介绍了集合数据结构类的使用方法；第10章Java输入输出流与读写操作，重点介绍了控制台输入输出流以及文件的读写操作有关类的使用；第11章Swing容器与图形界面开发，基于可视化编程介绍了常用控件、窗体的设计与使用。

本书所介绍的案例和例题都是在Windows 7和Eclipse环境下调试运行通过的。每个案例都给出了完整的设计思想、设计步骤和编码实现，以帮助学生深入理解程序设计的思想方法以及开发过程，掌握Java程序设计的相关技术内容。为了进一步加深内容的学习，每章后都附有习题。

本书主要是针对初学Java的学生而编写的，示例典型、实用性强，可作为高等院校和高职院校各专业学生学习Java程序设计的教材，也可供自学者使用。

本教材第1章、第2章、第4章、第10章由张继军编写，第7章和第9章由董卫编写，第3章、第5章、第6章、第8章、第11章由张继军、李蔚妍共同编写，王志军、张艳、喻杰等编写了相关的内容，最后的修改、校对和定稿由张继军完成。

在编写过程中，山东农业大学计算机系的教师提出了许多宝贵的意见和建议，同时也得到了各级领导的关怀和支持，特别是山东农业大学信息学院的领导和教务处的各位领导以及中国水利水电出版社的支持，在此一并表示深深的谢意。

为了方便教师备课，本书还配有电子教案（PPT文件）和案例的源代码。如有需要可在出版社网站http://www.waterpub.com.cn/softdown/或http://www.wsbookshow.com免费下载。

感谢读者选择使用本书，由于时间仓促，书中难免存在不妥之处，请您原谅，并欢迎您对本书内容提出意见和建议，我们将不胜感激。

第1章 Java程序设计入门 1
1.1 计算机信息处理过程与Java程序 1
1.2 Java语言简介 4
1.2.1 Java语言的JDK 5
1.2.2 Java虚拟机JVM 6
1.3 Java语言的基本元素与简单程序设计 6
1.3.1 字符集 7
1.3.2 关键字 7
1.3.3 标识符 8
1.3.4 Java语言中的常量、变量、运算符
与方法 9
1.3.5 main方法 12
1.4 Java程序设计编程环境及开发工具 12
1.4.1 Java JDK的下载与安装 12
1.4.2 Eclipse集成开发工具的下载、安装
与使用 15
1.5 Java应用程序的开发过程与设计案例 16
1.5.1 Java应用的开发过程示例 16
1.5.2 Java应用程序的简单应用示例 19
1.5.3 Java应用程序的导入、导出与打包 21
本章总结 23
习题1 23
第2章 简单数据及其运算 24
2.1 数据类型 24
2.2 变量的声明与初始化 25
2.3 数据编码与数据存储 27
2.3.1 字符及其编码 27
2.3.2 数值数据及其编码 29
2.3.3 布尔数据及其编码 31
2.4 运算符 31
2.4.1 算术运算符 32
2.4.2 关系运算符 33
2.4.3 逻辑运算符 33
2.4.4 位运算符 34
2.4.5 赋值运算符 34
2.4.6 其他运算符 35
2.4.7 运算符的优先级别及结合性 36
2.4.8 数据类型转换 36
2.5 字符串及其存储与运算 38
2.6 数据的标准输入与输出 40
2.6.1 数据的输出 40
2.6.2 数据的输入 41
2.7 符号常量的定义与使用 45
2.8 系统JDK提供的数学方法与使用 46
本章小结 47
习题2 48
第3章 Java方法的设计与流程控制 49
3.1 算法与算法描述 49
3.1.1 算法 49
3.1.2 算法描述方法与描述案例 50
3.1.3 Java程序的基本结构 56
3.2 Java方法 56
3.2.1 Java方法的定义与应用案例 56
3.2.2 Java方法的调用与应用案例 60
3.2.3 Java方法的参数与传递机制 61
3.2.4 Java方法的重载 62
3.2.5 Java的main方法 62
3.3 顺序结构设计与应用案例 63
3.4 分支结构设计与应用案例 65
3.4.1 单分支if结构 65
3.4.2 if-else语句（双分支结构） 68
3.4.3 if-elseif语句（多分支语句） 70
3.4.4 switch语句实现分支 73
3.4.5 应用案例 75
3.5 循环结构设计与应用案例 79
3.5.1 while循环语句 79
3.5.2 do-while循环语句 81
3.5.3 for循环语句 82
3.5.4 break跳转语句 84
3.5.5 循环结构应用案例 85
3.6 综合应用案例 88
本章小结 92
习题3 92
第4章 数组及其运算 94
4.1 数组的声明 94
4.2 创建数组 94
4.3 数组元素的访问 96
4.4 字符串数组 98
4.5 数组应用案例 99
本章小结 110
习题4 110
第5章 Java类、对象与类的封装 111
5.1 类的属性与行为及类的抽象 111
5.1.1 类的属性与行为 111
5.1.2 类的抽象与描述 112
5.1.3 对象 119
5.2 简单的面向对象程序设计示例 121
5.3 程序中类的设计 126
5.3.1 类的创建 126
5.3.2 类成员属性的声明与初始化 127
5.3.3 类成员方法的定义 128
5.3.4 类成员属性、成员方法的使用 130
5.3.5 类符号常量的定义 134
5.3.6 类的成员属性setter方法和
getter方法 134
5.3.7 类的构造方法 136
5.4 对象的创建与使用 138
5.4.1 对象的创建 138
5.4.2 访问对象的属性和方法 139
5.4.3 对象变量的赋值—对象的引用 140
5.4.4 对象的销毁 142
5.5 对象数组 142
5.6 类的组织管理 144
5.6.1 package语句 144
5.6.2 import语句 145
5.7 类的封装及其访问约束 145
5.8 Java应用程序结构与应用案例—
复数类 147
本章小结 153
习题5 153
第6章 Java类的继承、接口与多态 155
6.1 类设计案例—圆柱类的设计 155
6.1.1 基于类的基本定义方式创建
圆柱类 155
6.1.2 基于类组合方式创建圆柱类 156
6.1.3 基于类继承方式创建圆柱类 157
6.1.4 圆柱类在主类中使用 158
6.2 继承及其子类的定义 159
6.2.1 子类的创建与使用 159
6.2.2 子类的构造方法及其子类对象的
初始化 164
6.2.3 子类和父类对象之间的转换 166
6.2.4 方法的覆盖 168
6.3 抽象类的设计与应用 169
6.3.1 抽象类与抽象方法 169
6.3.2 抽象类应用案例 172
6.4 Java接口的设计与应用 175
6.4.1 接口的定义 175
6.4.2 接口的继承 176
6.4.3 接口的实现 177
6.5 类的多态 181
6.5.1 基于方法重载的多态 181
6.5.2 基于方法覆盖的多态 182
6.5.3 向上转型与多态 182
本章小结 184
习题6 185
第7章 Java常用类与使用 186
7.1 Java API介绍 186
7.2 Object类 186
7.3 基本数据类型封装类 188
7.4 字符串类 190
7.4.1 String类 190
7.4.2 StringBuffer类 191
7.5 System类和Runtime类 192
7.5.1 System类 192
7.5.2 Runtime类 194
7.6 数学运算类 194
7.6.1 Math类 194
7.6.2 BigInteger类和BigDecimal类 195
7.6.3 数字格式化 196
7.7 日期时间相关类 198
7.7.1 Date类 198
7.7.2 Calendar类 199
7.7.3 日期时间格式化 200
本章小结 201
习题7 201
第8章 Java异常类及其处理 202
8.1 Java异常概述 202
8.2 Java异常类 203
8.3 Java异常的处理 205
8.3.1 try-catch-finally捕获并处理异常 207
8.3.2 声明抛出异常 210
8.4 自定义异常类与使用 212
本章小结 214
习题8 214
第9章 Java集合类及其使用 216
9.1 集合类库概述 216
9.2 Collection接口与Iterator接口 217
9.2.1 Collection接口 217
9.2.2 Iterator接口 217
9.3 List接口及其实现类 219
9.3.1 顺序列表ArrayList 219
9.3.2 链式列表LinkedList 221
9.4 Set接口及其实现类的使用 224
9.4.1 哈希集合：HashSet和
LinkedHashSet 224
9.4.2 树形集合：TreeSet 227
9.5 Map接口及其实现类的使用 230
9.6 Java泛型 231
本章小结 234
习题9 234
第10章 Java输入输出流与读写操作 235
10.1 Java输入输出流概述 235
10.1.1 输入字节流类—InputStream类
及其子类 235
10.1.2 输出字节流类—OutputStream类
及其子类 236
10.1.3 输入字符流—Reader类
及其子类 237
10.1.4 输出字符流—Writer类
及其子类 237
10.2 Java文件及其File类 239
10.2.1 文件与文件路径 240
10.2.2 File类与使用 240
10.3 基本数据类型和字符串类型的
输入类/输出类 243
10.3.1 标准输入流—System.in 243
10.3.2 标准输出流—System.out 247
10.3.3 基于Scanner类实现基本数据类型
和字符串的输入 247
10.3.4 基于PrintWriter类实现基本数据类型
和字符串的输出与文件写操作 249
10.4 基于字符流读写文件 251
10.5 基于字节流读写文件 255
本章小结 260
习题10 261
第11章 Swing容器与图形界面开发 262
11.1 Swing概述 262
11.2 Swing的容器 263
11.2.1 JFrame框架与简单图形界面应用
程序设计 263
11.2.2 JPanel面板 268
11.2.3 JScrollPane面板 270
11.3 Swing的布局控制 272
11.3.1 FlowLayout布局 272
11.3.2 BorderLayout布局 273
11.3.3 GridLayout布局 275
11.4 Swing的事件监听与事件处理机制 276
11.4.1 事件处理方法 276
11.4.2 事件类和监听者接口 279
11.4.3 事件处理应用示例 280
11.5 Swing常用组件与应用示例 285
11.5.1 标签JTabel 285
11.5.2 单行文本框JTextField 287
11.5.3 多行文本框JTextArea 287
11.5.4 按钮JButton 289
11.5.5 复选框JCheckBox 289
11.5.6 单选按钮JRadioButton 290
11.5.7 组合框JComboBox 291
11.6 Swing高级组件 294
11.6.1 菜单设计与应用 294
11.6.2 工具栏设计与应用 298
11.6.3 表格设计与应用 300
11.7 Swing综合应用案例 302
本章小结 306
习题11 306
参考文献 308

1. Java面向对象程序设计 [主编 姜春磊 陈虹洁]
2. C语言程序设计实验指导与实训（第二版） [主编 倪燃]
3. Python程序设计及实践教程 [肖朝晖]
4. C语言程序设计 [魏琴 刘祖珉 赵仕波 肖阳春]
5. C语言程序设计实验教程 [张小刚 司春景]
6. 电气控制与PLC程序设计（第二版） [胡冠山]
7. Java Web项目化设计实践教程 [邱云 曾陈萍]
8. C语言程序设计（第三版） [主编 丁红 王立新 蔡开立]
9. Python数据分析 [主编　冯志辉　赵磊　李放]
10. Python程序设计与应用（第二版） [主编 张广渊]
11. C程序设计实践教程 [刘卫国]
12. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
13. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
14. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
15. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
16. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
17. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
18. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
19. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
20. Python程序设计 [主编 姜春磊 陈虹洁]
21. C语言程序设计实践教程（活页式） [主编 郑茵 陈巍 滕泓虬]
22. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
23. Python程序设计基础及实战 [主编　刘健]
24. C语言程序设计 [姜雪]
25. Python程序设计实践教程 [王鹤琴 蔡正保]
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. Python 语言程序设计实践指导 [主编　张双狮]