Java编程入门与应用

前言

Java是当今非常流行的一种面向对象编程语言。该语言由Sun公司推出，具有跨平台、可移植、分布式、简单、可扩展等诸多特性。现在的Java不仅仅表示一种程序语言，更是一个软件开发平台，目前已经演化出J2SE、J2EE和J2ME三个版本。凭借其易学易用、功能强大等特点，Java可以进行桌面应用、Web应用、分布式系统及嵌入式系统等应用程序开发，并且在信息技术、科学研究等领域都得到了广泛的应用。

随着Java 8发布，Java平台又增加了很多新的特性，越来越多的开发人员尝试使用Java 8中的新特性，在Java程序中使用这些新特性，以提高代码质量，提升工作效率。为了使广大学生和工作者能真正掌握Java 8程序设计技术，领悟Java 8程序设计的快乐，享受到动态语言带来的在提高生产效率方面的好处，作者根据多年的程序开发和Java授课经验，精心编写了本书。本书不单纯从知识角度来讲解Java 8程序设计，而是从实践和解决开发问题的角度来介绍Java语言。在编写的过程中，注重把Java语言中的重点、难点、要点和编程中常见的问题融合在一起进行讲解。

本书编写思路清晰、内容翔实、案例实用，详细介绍使用Java程序设计的方方面面。本书既可作为计算机软件以及其他计算机相关专业的教材，也可以作为Java编程人员的参考书。

本书内容

全书共分19章，主要内容如下。

第1章认识Java。本章主要介绍Java语言的基础知识，包括Java的概念、开发环境的搭建、程序的编译和执行、Java程序的重要组成要素，以及Eclipse工具的使用等内容。

第2章 Java程序设计基础。本章主要介绍Java的基础语法，包括Java程序中的基本数据类型、变量、常量、运算符和类型转换等相关知识。

第3章流程控制语句。本章首先简单介绍算法的描述方式，重点介绍Java条件语句和循环语句的使用，包括if、switch、for、while、do…while和foreach等。

第4章字符串处理。本章主要介绍Java中的字符串处理，包括String类字符串、StringBuffer类字符串和正则表达式等内容。

第5章数字和日期处理。本章主要介绍Math类、Random类、Date类、BigInteger类以及DateFormat类等。

第6章 Java内置包装类。本章主要介绍Java提供的各种包装类，包括Object类、Integer类、Number类、Character类以及System类的使用等内容。

第7章数组处理。本章详细介绍Java中数组的创建、初始化和各种处理，如获取数组长度、查找数组元素和数组排序等。

第8章类和对象。本章主要介绍Java中类的应用，包括定义类、创建类的对象、作用域修饰符、构造方法、析构方法以及包的使用等内容。

第9章继承和多态。本章主要介绍Java中继承的语法和实现，以及多态机制的应用。同时讲解抽象类和接口的实现及区别，后简单介绍内部类和匿名类的使用。

第10章 Java异常处理。本章主要介绍Java中异常处理语句的使用、异常的声明和抛出，以及自定义异常类。

第11章集合、泛型和枚举。本章主要介绍Java中的集合处理，包括集合相关接口、集合基类Collection、List集合、Set集合、Map集合和泛型的使用。后简单介绍枚举的使用。

第12章 Java反射机制。本章主要介绍Java中Class类与Java反射的基本用法。

第13章 Java输入/输出流。本章主要介绍Java中流的使用，包括流的概念和分类、系统流的使用、输入流和输出流的类结构、字节流和字符流的应用。

第14章 Java多线程编程。本章主要介绍线程类的实现、线程的生命周期、停止线程、暂停线程和线程的优先级等内容。

第15章 JDBC数据库编程。本章主要介绍使用JDBC访问数据库的内容，包括JDBC简介、驱动类型、连接数据库的步骤、数据操作对象以及如何遍历查询结果等。

第16章 Java网络编程。本章主要介绍使用Java如何进行TCP通信、UDP通信和URL通信。

第17章 Swing界面编程基础。本章主要介绍使用Swing设计图形界面的基础组件，包括创建窗口和面板、布局管理器的使用、按钮、单行和多行文本框、单选按钮和复选框，后介绍了事件的监听。

第18章 Swing高级组件。本章主要介绍Swing中的滑块、进度条、菜单栏、工具栏、文件和颜色选择器、对话框组件、表格、树和选项卡等组件。

第19章 Java设计模式。本章首先介绍设计模式的概念和分类，然后介绍常用的设计模式，包括单例模式、简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、适配器模式、外观模式、观察者模式和状态模式。

本书特色

书中大量内容来自真实的程序范例，使读者更容易掌握Java程序设计的开发。本书难度适中，内容由浅入深，实用性强，覆盖面广，条理清晰。

知识点全

本书紧紧围绕Java语言展开讲解，具有很强的逻辑性和系统性。

实例丰富

书中各实例均经过作者精心设计和挑选，它们都是作者根据实际开发中的经验总结而来的，涵盖了在实际开发中所遇到的各种问题。

应用广泛

对于精选案例，给出了详细步骤，结构清晰简明，分析深入浅出，而且有些程序能够直接在项目中使用，避免读者进行二次开发。

基于理论，注重实践

在讲述过程中，不仅仅只介绍理论知识，而且在合适位置安排了综合应用实例，或者小型应用程序，将理论应用到实践当中，加强读者实际应用能力，巩固开发基础知识。

贴心的提示

为了便于读者阅读，全书还穿插着一些提示、注意、技巧等小贴士，体例约定如下。

提示：通常是一些贴心的提醒，让读者加深印象或提供建议，或者解决问题的方法。

注意：提出学习过程中需要特别注意的一些知识点和内容，或者相关信息。

技巧：通过简短的文字，指出知识点在应用时的一些小窍门。

读者对象

本书既适合作为软件开发入门者的自学用书，也适合作为高等院校相关专业的教学参考书，还可供开发人员查阅、参考。

■ Java语言开发入门者。

■ Java语言的初学者以及在校学生。

■各大中专院校在校学生和相关授课老师。

■准备从事与Java语言或J2EE 技术相关工作的人员。

本书由孟丽丝、张雪编著，参与本书编写及设计工作的还有郑志荣、侯艳书、刘利利、侯政洪、肖进、李海燕、侯政云、祝红涛、崔再喜、贺春雷等，在此表示感谢。在本书的编写过程中，我们力求精益求精，但难免存在一些不足之处，敬请广大读者批评指正。

编　者

Java是当今世界*重要、使用*广泛的计算机语言之一。全球有超过百万的开发者在用Java进行各种程序的开发。用Java编写的程序因为其硬件环境无关性而越来越受到人们的青睐。

本书共分19章，主要内容包括Java语言的发展、特点、运行环境、数据类型、流程控制、变量常量、运算符与表达式、注释、选择语句、循环语句、跳转语句、数组和排序、类和对象、静态类、继承、枚举、接口、集合类、泛型、字符串、日期和时间处理、数学类、*类和异常类。在应用方面介绍了文件和目录操作、多线程、反射机制、网络编程、数据库编程以及图形界面设计。*后介绍了常用的几种设计模式在Java中的实现，如单例模式、工厂模式、适配器模式和状态模式等。

本书既可以作为高等院校计算机相关专业Java语言程序设计课程的教材，也可以作为Java程序设计的培训教材，还可以作为自学者的参考书。

目录

第1 章　认识Java

1.1　Java 简介 2

1.1.1　什么是Java 语言  2

1.1.2　Java 语言的特点  3

1.1.3　学习Java 的途径  4

1.2　高手带你做——搭建Java 开发环境 5

1.3　高手带你做——配置环境变量 7

1.4　高手带你做——输出“你好Java” 9

1.4.1　编写Java 源程序  9

1.4.2　编译和运行  10

1.4.3　编译常见错误解决方法  11

1.4.4　Java 程序运行流程  11

1.5　Java 程序的基本要素  12

1.5.1　标识符  13

1.5.2　关键字  13

1.5.3　注释  14

1.5.4　修饰符  15

1.5.5　语句和块  15

1.5.6　类  15

1.5.7　方法  15

1.5.8　main() 方法  15

1.6　Java 推荐编程规范  16

1.7　高手带你做——安装Eclipse  16

1.8　高手带你做——创建个Java

　　
项目  19

1.9　高手带你做——修改Eclipse 编辑器

　　
字体大小  23

1.10　高手带你做——Eclipse 调试代码  24

1.11　成长任务  26

第2 章　Java 程序设计基础

2.1　常量  28

2.1.1　常量值  28

2.1.2　定义常量  29

2.2　变量  29

2.2.1　声明变量  30

2.2.2　变量赋值  30

2.2.3　变量的作用域  30

2.3　数据类型  32

2.3.1　数据类型的分类  33

2.3.2　整数类型  33

2.3.3　浮点类型  34

2.3.4　布尔类型  36

2.3.5　字符类型  36

2.4　基本运算符  37

2.4.1　算术运算符  37

2.4.2　赋值运算符  39

2.4.3　逻辑运算符  41

2.4.4　关系运算符  41

2.4.5　自增和自减运算符  43

2.5　位运算符  45

2.5.1　位逻辑运算符  45

2.5.2　位移运算符  47

2.5.3　复合位赋值运算符  48

2.6　高手带你做——认识条件运算符  48

2.7　运算符优先级  49

2.8　类型转换  50

2.8.1　隐式转换  51

2.8.2　显式转换  51

2.9　成长任务  52

第3 章　流程控制语句

3.1　了解算法  54

3.1.1　算法的定义  54

3.1.2　高手带你做——使用算法求1~4 的和  54

3.1.3　算法描述方式  55

3.2　顺序结构  58

3.2.1　语句编写方式  58

3.2.2　空语句  59

3.2.3　表达式语句  59

3.2.4　复合语句  59

3.3　if 条件语句  60

3.3.1　if 语句语法  60

3.3.2　双条件if 语句  62

3.3.3　多条件if 语句  63

3.3.4　高手带你做——嵌套if 的使用 65

3.4　switch 条件语句  67

3.4.1　switch 语句格式  67

3.4.2　if 语句和switch 语句的区别  69

3.4.3　高手带你做——根据出生日期判断星座  70

3.5　循环语句  71

3.5.1　while 语句  72

3.5.2　dowhile 语句  72

3.5.3　for 语句  74

3.5.4　高手带你做——九九乘法口诀表  77

3.5.5　foreach 语句  78

3.6　跳转语句  79

3.6.1　return 语句  79

3.6.2　break 语句  80

3.6.3　continue 语句  84

3.7　高手带你做——判断闰年和

　　
输出某月的天数  86

3.8　高手带你做——输出杨辉三角形  87

3.9　成长任务  89

第4 章　字符串处理

4.1　定义字符串  92

4.1.1　直接定义字符串  92

4.1.2　使用String 类定义  92

4.2　连接字符串  93

4.2.1　使用连接运算符  93

4.2.2　使用concat() 方法  94

4.2.3　高手带你做——连接其他类型数据  95

4.3　基本处理  96

4.3.1　获取字符串长度  96

4.3.2　转换大小写  97

4.3.3　去除空格  98

4.3.4　提取子字符串  98

4.3.5　分割字符串  100

4.3.6　高手带你做——截取新闻标题  100

4.4　替换字符串 102

4.4.1　replace() 方法  102

4.4.2　replaceFirst() 方法  102

4.4.3　replaceAll() 方法  103

4.4.4　高手带你做——批量替换字符串  103

4.5　比较字符串 104

4.5.1　equals() 方法  104

4.5.2　equalsIgnoreCase() 方法  105

4.5.3　compareTo() 方法  106

4.6　查找字符串 107

4.6.1　根据字符查找  107

4.6.2　根据索引查找  108

4.6.3　高手带你做——校验文件名和邮箱地址  109

4.7　高手带你做——加密和解密 110

4.8　StringBuffer 类 111

4.8.1　创建StringBuffer 类  112

4.8.2　追加字符串  112

4.8.3　替换字符  114

4.8.4　反转字符串  114

4.8.5　删除字符串  114

4.8.6　高手带你做——替换特殊符号 115

4.9　正则表达式 116

4.9.1　元字符  116

4.9.2　限定符  117

4.9.3　高手带你做——使用正则

表达式验证电话号码
 117

4.9.4　高手带你做——验证IP 地址是否合法  118

4.10　成长任务 120

第5 章　数字和日期处理

5.1　数学处理类 122

5.1.1　静态常量  122

5.1.2　求值、小值和值  122

5.1.3　求整运算  123

5.1.4　三角函数运算  124

5.1.5　指数运算  125

5.2　高手带你做——生成随机数 125

5.3　高手带你做——数字格式化 128

5.4　大数字运算 129

5.4.1　BigInteger 类  129

5.4.2　BigDecimal 类  131

5.5　日期处理类 133

5.5.1　Date 类  133

5.5.2　Calendar 类  135

5.6　日期格式化 138

5.6.1　DateFormat 类  139

5.6.2　SimpleDateFormat 类  140

5.7　高手带你做——计算课程结束日期  142

5.8　高手带你做——实现日期查询功能  144

5.9　成长任务 149

第6 章　Java 内置包装类

6.1　Object 类 152

6.2　Integer 类 154

6.3　Float 类 156

6.4　Double 类 158

6.5　Number 类 159

6.6　Character 类 160

6.7　Boolean 类 163

6.8　Byte 类 164

6.9　System 类 165

6.9.1　System 类的成员变量  166

6.9.2　System 类的成员方法  167

6.10　成长任务 169

Java是当今世界*重要、使用*广泛的计算机语言之一。全球有超过百万的开发者在用Java进行各种程序的开发。用Java编写的程序因为其硬件环境无关性而越来越受到人们的青睐。

本书共分19章，主要内容包括Java语言的发展、特点、运行环境、数据类型、流程控制、变量常量、运算符与表达式、注释、选择语句、循环语句、跳转语句、数组和排序、类和对象、静态类、继承、枚举、接口、集合类、泛型、字符串、日期和时间处理、数学类、*类和异常类。在应用方面介绍了文件和目录操作、多线程、反射机制、网络编程、数据库编程以及图形界面设计。*后介绍了常用的几种设计模式在Java中的实现，如单例模式、工厂模式、适配器模式和状态模式等。

本书