Java程序设计及实验_刘继承、郑丽萍、王社伟_9787302680475

本书是讲述Java程序设计的教材，介绍了数据类型、变量声明、流程控制等基础内容；面向对象有关的内容有类和方法的声明、继承、接口(default、static和私有方法)、抽象类（Lambda表达式、方法引用、Stream）；接着介绍枚举和异常处理。
基础知识介绍完后，接着介绍Java中的库，包括文件操作的输入输出、图形有关的Swing和JavaFX、访问数据库的JDBC。Java中的常用数据结构在集合中介绍。
此次改版，增加了instanceof模式匹配、switch表达式的内容，对能简化数据库操作的Spring、hibernate进行了改写。为了方便编译、运行Spring和Hibernate程序，介绍了如何使用Gradle构建工具。为了配合正文中内容的学习，在附录中介绍了SQL、HSQLDB、Gradle和Eclipse的使用。
本书由多位长期从事Java教学的教师根据实际授课经验编写而成，通过在教学环境中试用，证明具有较好的教学效果。

本书的内容主要来自为软件类专业本科生授课的讲义，在正式出版前，经过了两年的试用，根据试用学生的反馈意见，作者对内容进行了不断的修改、完善。出版后，根据一些教师和学生的反馈，在本次修订时对部分内容做了调整。
本书介绍Java编程语言的基础知识以实用为主，对于书中列的一些原理，学生不必死记，自己动手写程序验证一下就可得到同样结论。初学时要以动手大量的写程序为主。本书内容简单，有时甚至有意对复杂的问题进行简化，不注重全面，主要目的是使学生可以快速入手。本书减少了复杂的或初学不太重要的内容，尽量不让学生有畏难情绪，愿意写一些程序。在入手之后，可以自学，对书中某些知识进行补充。
要想学会一门编程语言，需要动手编程，正如我们的先辈所说：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。本书中的习题以及实验的数量不多，学生要自己找问题来编程解决，完全可以从生活中遇到的问题出发。Java语言特别适于解决手工计算的问题，高等数学、线性代数、概率与统计中都有很多需要计算的地方，可以试着编程求解两个矩阵相乘，求矩阵的分解等。学习数据结构时，可以用Java实现链表、链式堆栈等。这样既可以学好基础知识，又可以学习如何用程序解决实际问题。
在学会Java的基本语法后，继续学习分为两方面：一个是学习使用Java自带的类库、第三方提供的类库；另一个是自己写类。这两方面同样重要，站在巨人的肩膀上才能看得更远。同样，每个人遇到的情况都是不一样的，通用的类库只能解决共有的问题，无法解决特定的问题。
学习Java有一个非常大的好处，那就是有详细的帮助文档。大家如果想学会Java，必须学会使用Java自带类库的API文档。该文档可以从Oracle网站下载。同样，第三方类库也提供有API文档，这是极好的参考。大部分的第三方Java类库都是开源的，Java类库还提供了源代码（JDK下src.zip中就是），可以同时下载源代码，通过这些源代码进行学习。如果对某一个方法不明白，可查看源代码。Oracle还提供了在线Java tutorial（Java教程），其中提供了丰富的例子。在有些类的API文档中有在线教程的链接，该教程也可以下载。
这些文档有些有中文版，但建议不要看，尽量看英文版的，可以同时提高自己的英文水平。就目前来说，大量的资料和比较新的资料都是英文的，直接看英文资料就不用等待翻译，何况有些资料根本没有相应的翻译。另外，中文翻译的质量不太令人乐观，有些中文翻译似是而非，词不达意，甚至和原文意思相反。开始看英文资料的时候会有点痛苦，只要坚持看一段时间，就会越来越顺畅。
做事取得的结果取决于你的热情、坚持、付出的程度！学编程也是如此！明天的幸福生活，来自于今天的努力！让我们携手共进，继续创造更美好的生活！
本书由河南工业大学人工智能与大数据学院和信息科学与工程学院的老师合力编写，按章节顺序，第1、3章由宋敏完成、第4、5、10章由王社伟完成，第2章、第6~9章、第12~14章由刘继承完成，第11章、实验以及附录由郑丽萍完成。
感谢指出第1版书中错误和不足之处的老师和同学们！
编写一本书并保证叙述清楚、内容正确，非亲历不能体会其中的艰辛。虽然如此，错误、叙述不清之处仍在所难免，欢迎大家指正。

作者2024年12月

第一部分Java程序设计第1章Java入门3
1.1Java简介3
1.1.1Java的由来3
1.1.2Java的特点4
1.2Java平台6
1.2.1Java平台的构成6
1.2.2Java平台的版本6
1.2.3JRE 和 JDK7
1.2.4JDK的下载与安装8
1.2.5环境变量的配置10
1.3Java程序的种类与开发流程12
1.3.1Java程序的种类12
1.3.2Java程序的开发流程12
1.4小试身手13
1.5Java API文档的使用14
1.6Java Doc文档15
1.6.1语法15
1.6.2文档标签简介16
1.6.3生成Java Doc文档17
1.7JShell19
本章小结20
习题120第2章Java的基本语法21
2.1原始类型21
2.1.1整数类型22
2.1.2实数类型24
2.1.3字符型24
2.1.4布尔型25
2.1.5强制类型转换25
2.2引用类型26
2.3String26
2.4声明变量27
2.4.1变量的赋值28
2.4.2变量的默认值28
2.4.3常量28
2.4.4变量的作用范围28
2.5命名29
2.6运算符与表达式29
2.6.1算术运算符29
2.6.2关系运算符31
2.6.3逻辑运算符31
2.6.4位运算符33
2.6.5赋值运算符34
2.6.6其他运算符 35
2.7数组35
2.7.1一维数组36
2.7.2多维数组37
本章小结38
习题238第3章流程控制40
3.1分支语句40
3.1.1if…else语句40
3.1.2switch语句42
3.1.3switch表达式45
3.2循环语句46
3.2.1while语句46
3.2.2do…while语句46
3.2.3for语句47
3.2.4for…each语句49
3.2.5嵌套循环50
3.2.6循环语句的对比50
3.3跳转语句51
3.3.1break语句51
3.3.2continue语句53
3.3.3return语句54
本章小结55
习题355第4章面向对象编程57
4.1面向对象编程概述57
4.2类的定义58
4.2.1类的基本结构58
4.2.2成员变量和局部变量60
4.2.3成员方法62
4.2.4Overloading68
4.2.5构造方法70
4.2.6this72
4.3对象72
4.3.1对象的创建73
4.3.2对象的使用74
4.3.3对象的清除74
4.3.4record快速构建对象75
4.4static76
4.4.1类变量76
4.4.2类方法78
4.4.3静态语句块78
4.5包和模块79
4.5.1包的定义80
4.5.2编译和运行包中的类80
4.5.3import语句82
4.5.4模块83
4.6访问权限修饰符86
4.6.1private86
4.6.2friendly86
4.6.3protected87
4.6.4public88
4.7常用类88
4.7.1Object类88
4.7.2String类与StringBuffer类90
4.7.3数值包装类94
4.7.4Math类95
4.7.5Random类97
4.7.6处理日期的类97
4.7.7Arrays类100
4.7.8Objects类102
本章小结103
习题4103第5章继承105
5.1继承的语法105
5.2成员变量的隐藏和方法的覆盖106
5.3super107
5.4final和sealed 108
5.5多态110
5.6继承与组合114
5.7初始化顺序116
本章小结119
习题5119第6章抽象类、接口和内部类121
6.1抽象类121
6.1.1声明抽象类121
6.1.2继承抽象类121
6.1.3抽象类的应用121
6.2接口124
6.2.1声明接口124
6.2.2实现接口125
6.2.3default、private和static方法125
6.3内部类126
6.3.1内部类的概念126
6.3.2匿名内部类127
6.4Lambda表达式130
6.4.1定义130
6.4.2常见函数式接口131
6.4.3方法引用131
本章小结132
习题6133第7章枚举134
7.1枚举变量的定义134
7.2枚举在if和switch语句中的应用134
本章小结136
习题7136第8章异常137
8.1异常信息137
8.2异常的处理138
8.3异常的类型140
8.4finally140
8.5throws141
8.6自定义异常141
8.7异常的进一步处理142
8.7.1在何处处理异常142
8.7.2同时处理父、子类异常143
8.7.3同时处理多个异常144
本章小结145
习题8145第9章输入输出146
9.1File146
9.1.1创建一个File对象146
9.1.2访问File对象的方法147
9.1.3列出目录下的文件148
9.1.4列出目录下满足条件的文件148
9.1.5Path151
9.2输入流152
9.2.1字节输入流152
9.2.2try…with…resources语句157
9.2.3字符输入流158
9.2.4Scanner162
9.2.5从控制台输入163
9.3输出流167
9.3.1字节输出流167
9.3.2字符输出流170
9.3.3格式化输出172
9.4数字字节输入输出流173
9.4.1DataInputStream和DataOutputStream173
9.4.2RandomAccessFile175
9.5对象输入输出流176
9.6压缩、解压缩流178
9.6.1压缩178
9.6.2解压缩179
9.7Files工具类180
本章小结181
习题9182第10章图形用户界面184
10.1AWT包与Swing包184
10.1.1辅助类186
10.1.2组件类186
10.1.3容器类186
10.2版面布局管理器190
10.2.1FlowLayout191
10.2.orderLayout192
10.2.3GridLayout194
10.2.4CardLayout195
10.2.5无布局管理器196
10.3事件处理197
10.3.1事件处理机制197
10.3.2事件处理示例200
10.3.3事件适配器206
10.4Swing常用组件208
10.4.1标签208
10.4.2按钮209
10.4.3文本框213
10.4.4文本区215
10.4.5列表215
10.4.6组合框216
10.4.7对话框221
10.4.8计时器225
10.4.9菜单组件225
10.5Swing 组件应用227
10.5.1图片浏览器227
10.5.2文本编辑器231
本章小结236
习题10236第11章JavaFX237
11.1JavaFX概述237
11.1.1JavaFX的发展237
11.1.2JavaFX架构图237
11.2JavaFX程序238
11.2.1场景Scene238
11.2.2JavaFX应用程序的生命周期238
11.2.3JavaFX应用程序238
11.3Java FX布局239
11.3.1FlowPane239
11.3.orderPane241
11.3.3HBox242
11.3.4VBox243
11.3.5GridPane244
11.3.6StackPane246
11.4事件处理247
11.4.1事件247
11.4.2事件分发流程249
11.4.3事件处理250
11.5JavaFX UI组件257
11.5.1标签257
11.5.2按钮257
11.5.3文本框259
11.5.4文本区259
11.5.5菜单组件261
11.5.6文件选择器262
11.6在UI控件上使用CSS266
11.6.1创建样式266
11.6.2JavaFX CSS选择器267
11.6.3美化UI控件268
11.6.4使用setStyle()方法设置样式269
本章小结269
习题11270第12章JDBC271
12.1驱动程序的下载272
12.2创建到数据库的连接272
12.3使用Statement执行SQL语句273
12.3.1executeUpdate273
12.3.2executeQuery276
12.4使用PreparedStatement执行SQL语句277
12.4.1executeUpdate277
12.4.2executeQuery279
12.5事务279
12.6得到ResultSet中的记录数282
12.6.1执行另一条SQL语句282
12.6.2操作游标282
12.7验证登录283
本章小结284
习题12284第13章集合类285
13.1用Java实现一个链式堆栈286
13.2List287
13.2.1自动包装和解包290
13.2.2Stack290
13.3Set291
13.3.1SortedSet293
13.3.2equals()、hashCode()和Comparable293
13.3.3Comparator295
13.4Map296
13.4.1SortedMap300
13.4.2Properties300
13.4.3EnumMap302
13.5Stream303
13.5.1Stream的概念303
13.5.2常用方法303
本章小结305
习题13305第14章Java相关框架306
14.1Spring306
14.1.1DI306
14.1.2JDBC309
14.1.3事务支持314
14.2Hibernate317
14.2.1用xml定义类和表之间的关系317
14.2.2用注释定义类和表之间的关系321
本章小结322
习题14323

第二部分实验实验ⅠJDK的安装、配置及Java程序的编译和运行327

实验ⅡJava的基本语法328实验ⅢJava的类继承机制、接口329

实验ⅣJava的输入机制330实验ⅤJava的输出机制331

实验Ⅵ综合性程序设计简单学生信息管理系统(序列化版)332实验Ⅶ综合性程序设计简单学生信息管理系统(GUI版)334

实验Ⅷ综合性程序设计简单学生信息管理系统(数据库版)335实验Ⅸ综合性程序设计简单学生信息管理系统(集合版)336

附录A从控制台进行输入输出337附录BSQL语句简单介绍339
B.1Java中数据类型和SQL类型的对应关系339
B.2SQL中对表的操作339
B.3SQL中对表中记录的操作339附录CHSQLDB使用指南342
C.1启动HSQLDB数据库服务器342
C.2用图形界面管理HSQLDB数据库服务器343
C.3编译、运行JDBC程序343
C.4几个SQL语句的例子344
C.5几个JDBC的例子344附录DGradle使用指南355附录EEclipse使用指南358
E.1设置Workspace目录358
E.2建立工程359
E.3编辑、编译、运行Java类361
E.4调试365
E.5在工程中使用第三方类库367
E.6使用技巧369附录F授课计划和方法371参考文献376

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