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内容简介
毋庸置疑，Java是一种优秀的编程语言，从诞生至今一直都很优秀！
尽管Java很优秀，但是对于初次接触编程的人来说并不容易。本书总结了作者多年教学成果，将为初学者打开一扇通往Java世界的大门，使其少走弯路，快速入门，为今后从事相关工作打好坚实的基础。
本书共分16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、面向对象、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、多线程。在应用方面介绍了文件和目录操作、图形界面设计、数据库编程以及多线程。最后，本书使用Java结合MySQL数据库实现了一个餐饮管理系统。
本书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。
作者简介
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目录
目 ； ；录
第1章 ；Java入门基础 1
1.1 ；了解Java语言 1
1.1.1 ；语言概念 1
1.1.2 ；发展历史 2
1.1.3 ；语言特点 3
1.1.4 ；应用领域 4
1.1.5 ；Java 8.0新特性 5
1.2 ；平台架构 7
1.2.1 ；Java EE 8
1.2.2 ；Java SE 8
1.2.3 ；Java ME 8
1.3 ；开发环境——JDK 8
1.3.1 ；下载JDK 8
1.3.2 ；安装JDK 10
1.3.3 ；配置JDK 11
1.4 ；实验指导——开发MyTest程序 12
1.5 ；开发工具——MyEclipse 13
1.5.1 ；了解MyEclipse 13
1.5.2 ；安装MyEclipse 13
1.6 ；实验指导——创建第一个Java
程序 15
1.7 ；习题 18
第2章 ；Java基本语法 19
2.1 ；数据类型 19
2.1.1 ；数据类型分类 19
2.1.2 ；整数类型 20
2.1.3 ；浮点型 21
2.1.4 ；字符型 22
2.1.5 ；布尔类型 22
2.1.6 ；引用数据类型 23
2.2 ；变量 23
2.2.1 ；变量的声明 23
2.2.2 ；变量的赋值 24
2.2.3 ；变量的作用域 25
2.3 ；常量 26
2.4 ；基本数据类型转换 26
2.4.1 ；自动类型转换 27
2.4.2 ；强制类型转换 27
2.5 ；运算符和表达式 28
2.5.1 ；算术运算符 28
2.5.2 ；赋值运算符 29
2.5.3 ；关系运算符 30
2.5.4 ；逻辑运算符 31
2.5.5 ；位运算符 32
2.5.6 ；其他运算符 33
2.5.7 ；运算符的优先级 35
2.6 ；关键字列表 36
2.7 ；Java编码规范 36
2.7.1 ；代码编写规则 37
2.7.2 ；常用代码注释 37
2.8 ；实验指导——计算圆的周长和
面积 38
2.9 ；习题 40
第3章 ；流程控制语句 42
3.1 ；算法的描述方式 42
3.1.1 ；自然语言 42
3.1.2 ；传统流程图 43
3.1.3 ；N-S结构化流程图 43
3.1.4 ；伪代码 44
3.2 ；条件语句 44
3.2.1 ；简单的if条件语句 44
3.2.2 ；if-else条件语句 45
3.2.3 ；if-else if-else条件语句 47
3.2.4 ；switch语句 49
3.2.5 ；if语句和switch语句的
区别 52
3.2.6 ；if语句的嵌套 52
3.3 ；循环语句 54
3.3.1 ；for语句 54
3.3.2 ；while语句 55
3.3.3 ；do-while语句 57
3.3.4 ；foreach语句 59
3.3.5 ；死循环 60
3.3.6 ；循环的嵌套 61
3.4 ；跳转语句 62
3.4.1 ；break语句 63
3.4.2 ；continue语句 63
3.4.3 ；return语句 64
3.5 ；实验指导——打印指定行数的
杨辉三角 66
3.6 ；实验指导——解决与李白喝酒的
问题 67
3.7 ；习题 68
第4章 ；Java数组应用 71
4.1 ；一维数组 71
4.1.1 ；声明一维数组 71
4.1.2 ；初始化一维数组 72
4.2 ；获取一维数组的元素 73
4.2.1 ；获取单个元素 73
4.2.2 ；获取全部元素 74
4.3 ；二维数组 74
4.3.1 ；声明二维数组 74
4.3.2 ；初始化二维数组 75
4.4 ；获取二维数组的元素 76
4.4.1 ；获取单个元素 76
4.4.2 ；获取全部元素 76
4.4.3 ；获取指定行的元素 77
4.4.4 ；获取指定列的元素 78
4.5 ；多维数组 78
4.6 ；实验指导——打印螺旋矩阵 79
4.7 ；Arrays类操作数组 81
4.7.1 ；数组排序 82
4.7.2 ；比较数组 83
4.7.3 填充数组 83
4.7.4 查找数组 84
4.7.5 复制数组 86
4.8 数组排序方法 88
4.8.1 冒泡排序法 88
4.8.2 选择排序法 90
4.8.3 直接插入法 91
4.8.4 快速排序法 92
4.9 习题 93
第5章 集合处理 96
5.1 集合类概述 96
5.1.1 集合中的接口 96
5.1.2 接口实现类 97
5.2 Collection接口 98
5.3 List集合 100
5.3.1 ArrayList类 100
5.3.2 LinkedList类 103
5.4 Set集合 105
5.4.1 HashSet类 105
5.4.2 TreeSet类 106
5.5 Map集合 109
5.6 Collections类 111
5.6.1 正向排序 111
5.6.2 逆向排序 113
5.6.3 填充 114
5.6.4 复制 115
5.7 实验指导——使用泛型集合 116
5.8 习题 118
第6章 字符串处理 120
6.1 String类概述 120
6.2 String类操作字符串 122
6.2.1 获取字符串长度 122
6.2.2 比较字符串 122
6.2.3 替换字符串 126
6.2.4 提取字符串 127
6.2.5 分割字符串 129
6.2.6 连接字符串 129
6.2.7 转换字符串 130
6.2.8 格式化字符串 131
6.2.9 其他操作 132
6.3 实验指导——字符串的加密和
解密 134
6.4 StringBuilder类概述 135
6.5 StringBuilder类操作字符串 136
6.5.1 追加字符串 136
6.5.2 插入字符串 136
6.5.3 反转字符串 137
6.5.4 替换字符串 138
6.5.5 删除字符串 138
6.6 正则表达式操作字符串 139
6.6.1 元字符 139
6.6.2 限定符 140
6.6.3 使用元字符和限定符 141
6.7 实验指导——正则表达式匹配IP
地址 142
6.8 实验指导——判断字符是英文
还是汉字 143
6.9 习题 144
第7章 类和对象 147
7.1 类 147
7.1.1 声明类 147
7.1.2 类的成员 148
7.1.3 构造方法 151
7.1.4 main()方法 152
7.2 对象 152
7.2.1 创建对象 152
7.2.2 使用对象 153
7.2.3 销毁对象 154
7.3 实验指导——创建和使用类与
对象 154
7.4 内部类 155
7.4.1 成员内部类 155
7.4.2 局部内部类 156
7.4.3 嵌套内部类 157
7.4.4 匿名内部类 158
7.5 抽象类 159
7.6 this关键字 161
7.6.1 构造方法中使用this 161
7.6.2 this作为参数 162
7.6.3 匿名内部类中使用this 163
7.7 包 164
7.7.1 系统包 164
7.7.2 自定义包 165
7.8 实验指导——不同包之间类的
使用 166
7.9 习题 166
第8章 面向对象的特征 169
8.1 封装 169
8.1.1 了解封装 169
8.1.2 实现封装 170
8.2 实验指导——通过代码封装
Book类并测试 172
8.3 继承 173
8.3.1 了解继承 173
8.3.2 实现继承 174
8.3.3 使用super关键字 176
8.3.4 使用final关键字 177
8.3.5 使用继承的原则 178
8.4 实验指导——利用内部类实现
多重继承 180
8.5 多态 182
8.5.1 了解多态 182
8.5.2 实现多态 183
8.5.3 方法重载 186
8.6 习题 189
第9章 Java中的枚举和接口 192
9.1 枚举 192
9.1.1 枚举声明 192
9.1.2 枚举类 193
9.1.3 为枚举添加方法 195
9.1.4 EnumMap与EnumSet 197
9.2 接口 199
9.2.1 接口概念和意义 199
9.2.2 接口声明和继承 199
9.2.3 接口实现 200
9.2.4 接口回调 201
9.2.5 接口和抽象类的区别 202
9.3 内部类 203
9.3.1 局部内部类 204
9.3.2 静态内部类 205
9.4 匿名类 206
9.5 实验指导——认识动物 207
9.6 习题 209
第10章 Java常用工具类 212
10.1 Object类 212
10.2 包装类 214
10.2.1 Number类 214
10.2.2 Double类与Float类 214
10.2.3 与整型有关包装类 216
10.2.4 Character类 217
10.2.5 Boolean类 219
10.3 日期操作类 219
10.3.1 Date类 219
10.3.2 Calendar类 221
10.4 实验指导——日期的高级操作 223
10.5 格式化日期类 225
10.5.1 DateFormat类 225
10.5.2 SimpleDateFormat类 226
10.6 数学操作类 228
10.6.1 静态常量 228
10.6.2 静态方法 228
10.7 实验指导——格式化数字 231
10.8 随机数类 233
10.8.1 随机数的概念 233
10.8.2 随机数的算法 233
10.8.3 随机数的实现 233
10.9 实验指导——根据生成的随机
数求最值 235
10.10 习题 236
第11章 Java中的异常处理 238
11.1 什么是异常 238
11.2 Java异常类型 239
11.3 捕获异常 241
11.3.1 异常语句结构 241
11.3.2 使用try-catch语句捕获
异常 241
11.3.3 使用多重catch语句捕获
异常 243
11.3.4 使用try-catch-finally
语句捕获异常 244
11.4 自定义异常 246
11.5 抛出异常和声明异常 248
11.5.1 抛出异常 248
11.5.2 声明异常 250
11.5.3 throw和throws的区别 251
11.6 实验指导——校验购买数量 252
11.7 习题 254
第12章 Java文件处理 257
12.1 Java流简介 257
12.1.1 理解输入/输出流 257
12.1.2 输入流 258
12.1.3 输出流 259
12.1.4 系统流 260
12.2 字节流应用 262
12.2.1 字节数组输入/输出流 262
12.2.2 文件字节输入/输出流 264
12.2.3 对象输入/输出流 268
12.2.4 缓冲区输入/输出流 269
12.2.5 数据输入/输出流 271
12.2.6 字节打印流 273
12.3 字符流应用 276
12.3.1 文件字符输入/输出流 276
12.3.2 字符缓存区输入/输出流 279
12.3.3 字符打印流 280
12.4 文件操作 282
12.5 随机访问文件 283
12.6 实验指导——随机读取商品信息 285
12.7 习题 287
第13章 数据库访问对象 289
13.1 认识数据库 289
13.1.1 了解数据库 289
13.1.2 数据库分类 290
13.2 认识JDBC 290
13.2.1 了解JDBC 291
13.2.2 了解JDBC API 291
13.2.3 JDBC驱动类型 292
13.2.4 连接数据库步骤 293
13.3 JDBC驱动程序 294
13.3.1 加载JDBC驱动程序 294
13.3.2 数据库驱动类 296
13.4 数据库连接对象 296
13.4.1 提供JDBC连接的URL 296
13.4.2 创建数据库连接 297
13.4.3 数据库连接接口 298
13.5 数据操作对象 301
13.5.1 Statement对象 301
13.5.2 PreparedStatement对象 303
13.5.3 CallableStatement对象 305
13.6 查询结果集接口 307
13.6.1 使用ResultSet 307
13.6.2 ResultSet的方法 308
13.6.3 ResultSetMetaData对象 310
13.7 关闭数据库连接 312
13.8 实验指导——操作会员类的
数据 312
13.9 习题 316
第14章 Swing界面设计编程 319
14.1 Swing简介 319
14.2 容器类组件 321
14.2.1 容器组件层次结构 321
14.2.2 JFrame窗口 322
14.2.3 JPanel面板 324
14.3 布局管理器 325
14.3.1 边框布局管理器 325
14.3.2 流式布局管理器 327
14.3.3 卡片布局管理器 328
14.3.4 网格布局管理器 329
14.3.5 网格包布局管理器 330
14.3.6 盒布局管理器 333
14.4 基础组件 334
14.4.1 按钮组件 334
14.4.2 标签组件 336
14.4.3 单行文本框组件 337
14.4.4 文本域组件 339
14.4.5 复选框组件 340
14.4.6 单选按钮组件 341
14.4.7 下拉列表组件 342
14.5 高级组件 345
14.5.1 表格组件 346
14.5.2 标签面板组件 347
14.5.3 树组件 350
14.5.4 文件选择器组件 353
14.6 对话框 355
14.6.1 输入对话框 355
14.6.2 消息对话框 356
14.6.3 确认对话框 356
14.6.4 选项对话框 357
14.7 实验指导——制作计算器 358
14.8 习题 361
第15章 多线程处理 363
15.1 多线程 363
15.1.1 了解进程 363
15.1.2 了解线程 364
15.2 创建线程 364
15.2.1 使用Thread类 364
15.2.2 使用Runnable接口 368
15.2.3 两种方法比较 369
15.3 线程的生命周期 370
15.4 实验指导——生命周期例子
演示 371
15.5 线程的优先级和执行顺序 373
15.5.1 优先级概述 374
15.5.2 使用优先级 374
15.6 线程同步 376
15.7 结束线程 377
15.8 习题 377
第16章 餐饮管理系统 379
16.1 系统分析 379
16.1.1 需求分析 379
16.1.2 功能分析 380
16.1.3 系统功能模块划分 381
16.2 数据库设计 382
16.2.1 概念设计 382
16.2.2 逻辑设计 383
16.3 公共模块设计 386
16.3.1 数据访问层 386
16.3.2 模型类 389
16.3.3 工具类 391
16.4 登录模块 391
16.5 管理员模块设计 394
16.5.1 界面设计 394
16.5.2 功能切换模块 395
16.5.3 人事管理模块 395
16.5.4 登录管理模块 396
16.5.5 菜谱管理模块 397
16.5.6 成本管理模块 398
16.5.7 万年历模块 398
16.6 收银员模块设计 399
习题答案 400
前沿
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已不仅仅表示一门程序语言，更是一种软件开发平台，目前已经演化出了J2SE、J2EE、J2ME 3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、科学研究等各个领域都得到了广泛的应用。
随着Java 7的发布，Java平台也增加了很多新的特性。这些新特性，不但可以提高代码质量，而且可以提升工作效率。为了使广大学生和工作者能真正掌握Java 7程序设计技术，领悟Java 7程序设计的快乐和享受到动态语言带来的好处，笔者根据多年的程序开发和Java授课经验，精心编写了本书。本书并不单纯从知识角度来讲解Java 7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，详细介绍了如何使用Java 7程序设计的方方面面。
本书内容
全书共分16章，主要内容如下。
第1章 Java入门基础。本章介绍Java语言的基础知识，包括概念、特点、发展历史、分支平台以及开发工具等多个内容。
第2章 Java基本语法。本章主要介绍Java语言的基本语法，包括数据类型、类型转换、拆箱、装箱、变量、常量、运算符和表达式以及注释等内容。
第3章 流程控制语句。本章首先简单介绍了算法的描述方式，之后又重点介绍了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 Java数组应用。本章主要介绍Java中的数组应用，包括一维数组、二维数组、交错数组和多维数组等内容。此外还介绍了数组排序的几种方法，包括冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序。
第5章 集合处理。本章主要介绍Java中的集合处理，包括集合相关接口、接口类、集合基类Collection、List集合、Set集合、Map集合和泛型的使用。
第6章 字符串处理。本章主要介绍Java中的字符串处理，包括String类操作字符串、StringBuilder类操作字符串和正则表达式操作字符串等多个内容。
第7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、内部类、抽象类以及包的使用等内容。
第8章 面向对象的特征。本章重点介绍Java实现面向对象三大特征的方法，即封装、继承和多态的概念及实现细节。
第9章 Java中的枚举和接口。本章首先对枚举和接口的概念及其语法进行了介绍，然后重点介绍其应用，包括调用枚举类提供的方法、接口的声明与实现等。最后简单介绍了Java中内部类和匿名类的作用。
第10章 Java常用工具类。本章主要介绍Java中的工具类，包括Object类、封装类、Date类以及Calendar类等。
第11章 Java中的异常处理。本章主要介绍程序开发中一些常用的异常以及如何有效地使用异常处理机制。
第12章 Java文件处理。本章详细介绍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，以及随机访问文件的方法。
第13章 数据库访问对象。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14章 Swing界面设计编程。本章详细介绍使用Swing设计用户的图形界面，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、表格、选择文件以及各种对话框的使用。
第15章 多线程处理。本章主要介绍如何使用Java处理线程，包括创建线程类、实现线程接口、线程的生命周期、线程优先级以及同步等。
第16章 餐饮管理系统。本章讲解如何使用Swing结合MySQL实现餐饮管理系统的过程。包括功能分析、数据库设计、公共模块设计、员工登录、菜谱管理、成本管理以及收银模块。
本书特色
本书中大量内容来自真实的程序范例，使读者能更容易地掌握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，它们都是根据作者在实际开发中的经验总结而来，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，避免了读者进行二次开发。
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综合应用实例，或者小型应用程序，通过将理论应用到实践，来加强读者实际应用能力，巩固开发基础和知识。
贴心的提示。
为了便于读者阅读，全书还穿插着一些技巧、提示等小贴士，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
本书适合作为软件开发入门者的自学用书，适合以下人员使用：
Java语言开发入门者。
Java语言的初学者以及在校学生。
各大中专院校的在校学生和相关授课老师。
准备从事与Java语言或J2EE技术相关的人员。
本书由李伟云编著，同时参与本书编写及设计工作的还有侯政云、刘利利、郑志荣、肖进、侯艳书、崔再喜、侯政洪、李海燕、祝红涛、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
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2.2.2 变量的赋值
声明变量之后，可以使用赋值运算符等号“=”为它赋值。赋值有两种方法：一种是在声明时为其赋值，如例2-4；另一种是先声明后赋值。
【例2-6】
下面首先声明int类型的age变量，声明时为其指定初始值8，然后声明double类型的price变量，声明后将其赋值为12.5。示例代码如下：
int age = 8; //声明age变量并赋值
double price; //声明price变量
price = 12.5; //为price变量赋值
注意： 如果只声明变量而不赋值，系统将会使用默认值进行初始化。如byte、short、int、long类型的默认值为0；double和float类型的默认值为0.0；boolean类型的默认值为false；所有引用类型的默认值为null。
2.2.3 变量的作用域
变量的作用域是指程序代码能够访问该变量的区域，如果超出该区域访问变量，则编译时会出现错误。变量的作用域决定了变量的生命周期，变量的生命周期是指从声明一个变量并分配内存空间开始，到释放该变量并清除所占用的内存空间结束。
变量声明的位置决定了变量的作用域，根据作用域的不同，可以将变量分为全局变量和局部变量。
1．全局变量
全局变量即在程序范围之内都有效的变量。
【例2-7】
在下面的代码中，Test类中声明的a变量就是一个全局变量，它在整个类中都可以使用：
public class Test {
int a = 10;
public static void main(String[] args) {
Test v = new Test();
v.print();
}
void print() {
System.out.println("全局变量 a=" + a);
}
}
2．局部变量
局部变量就是在程序中的一部分内(如main()方法)是有效的。在类的方法中声明的变量(包括方法的参数)属于局部变量，它们只在当前的方法内有效，不能用于类的其他方法中。在方法的代码块(如if语句块)中声明的变量也是局部变量，它只在该代码块内有效。
局部变量的生命周期取决于方法，当方法被调用时，Java虚拟机为方法中的局部变量分配内存空间；当方法的调用结束后，该方法中的局部变量占用的内存空间将会被释放，并被销毁掉。
【例2-8】
在Test类中声明maxvalue变量和print()方法，在print()方法中获取传入的参数，并将参数值保存到value变量中。通过if语句判断value变量与maxvalue变量值的大小，根据判断返回不同的结果。示例代码如下：
public class Test {
double maxvalue = 120;
double print(double val) {
double value = val;
if (value > maxvalue)
return value;
else
return maxvalue;
}
}
在上述代码中，maxvalue是全局变量，它在该类的任何地方都可以使用。而print()方法的value则是一个局部变量，它只能在该方法中使用。如果在方法外部调用，那么在编译时就会出现错误。
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