Java語言程序設(shè)計：基礎(chǔ)篇

第1篇  程序設(shè)計基礎(chǔ)
第1章  計算機(jī)、程序和Java概述        2
1.1  引言        2
1.2  什么是計算機(jī)        2
1.2.1  中央處理器        3
1.2.2  內(nèi)存        3
1.2.3  存儲設(shè)備        3
1.2.4  輸入輸出設(shè)備        4
1.2.5  通信設(shè)備        4
1.3  程序        5
1.4  操作系統(tǒng)        6
1.4.1  控制和監(jiān)視系統(tǒng)的活動        6
1.4.2  分配系統(tǒng)資源        6
1.4.3  安排操作的順序        7
1.5  數(shù)系（可選）        7
1.5.1  二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換        7
1.5.2  十六進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換        8
1.5.3  二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換        9
1.6  Java、萬維網(wǎng)及其他        9
1.7  Java的特點(diǎn)（可選）        11
1.7.1  Java是簡單的        12
1.7.2  Java是面向?qū)ο蟮?nbsp;       12
1.7.3  Java是分布式的        12
1.7.4  Java是解釋型的        12
1.7.5  Java是健壯的        12
1.7.6  Java是安全的        13
1.7.7  Java是結(jié)構(gòu)中立的        13
1.7.8  Java是可移植的        13
1.7.9  Java的效率        13
1.7.10  Java是多線程的        13
1.7.11  Java是動態(tài)的        14
1.8  Java語言規(guī)范、API、JDK和IDE        14
1.9  一個簡單的Java程序        14
1.10  創(chuàng)建、編譯和運(yùn)行Java程序        15
1.11  Java程序剖析        17
1.11.1  注釋        17
1.11.2  保留字        17
1.11.3  修飾符        17
1.11.4  語句        18
1.11.5  塊        18
1.11.6  類        18
1.11.7  方法        18
1.11.8  main方法        18
1.12  用消息對話框顯示文本信息        18
主要術(shù)語        20
主要的類和方法        20
本章小結(jié)        20
復(fù)習(xí)題        21
編程練習(xí)        22
第2章  基本數(shù)據(jù)類型和基本操作        23
2.1  引言        23
2.2  編寫簡單的程序        23
2.3  標(biāo)識符        25
2.4  變量        26
2.5  賦值語句和賦值表達(dá)式        26
2.6  常量        27
2.7  數(shù)值數(shù)據(jù)類型及其運(yùn)算        28
2.7.1  算術(shù)運(yùn)算符        28
2.7.2  數(shù)值直接量        29
2.7.3  算術(shù)表達(dá)式        30
2.7.4  簡捷賦值運(yùn)算符        30
2.8  數(shù)值類型轉(zhuǎn)換        32
2.9  字符數(shù)據(jù)類型及其運(yùn)算        32
2.9.1  統(tǒng)一碼和ASCII碼        33
2.9.2  特殊字符的轉(zhuǎn)義序列表示        33
2.9.3  字符型數(shù)據(jù)與數(shù)值型數(shù)據(jù) 之間的轉(zhuǎn)換        34
2.10  布爾數(shù)據(jù)類型及其運(yùn)算        35
2.11  運(yùn)算符的優(yōu)先級和結(jié)合方向        37
2.12  運(yùn)算對象的計算順序        38
2.13  字符串類型String        39
2.14  從輸入對話框獲取輸入        40
2.15  實(shí)例學(xué)習(xí)        42
2.16  從控制臺獲取輸入（可選）        46
2.17  格式化輸出（JDK1.5功能）        48
2.18  編程風(fēng)格和文檔        49
2.18.1  適當(dāng)?shù)淖⑨尯妥⑨岊愋?nbsp;       49
2.18.2  命名習(xí)慣        49
2.18.3  適當(dāng)?shù)目s進(jìn)和空白        49
2.18.4  塊的對齊方式        50
2.19  程序錯誤        50
2.19.1  語法錯誤        50
2.19.2  運(yùn)行錯誤        51
2.19.3  邏輯錯誤        51
2.20  調(diào)試        51
主要術(shù)語        52
主要的類和方法        52
本章小結(jié)        53
復(fù)習(xí)題        54
編程練習(xí)        57
第3章  控制語句        60
3.1  引言        60
3.2  條件語句        60
3.2.1  簡單if語句        60
3.2.2  if...else語句        62
3.2.3  if語句的嵌套        63
3.2.4  switch語句        67
3.2.5  條件表達(dá)式        68
3.3  循環(huán)語句        68
3.3.1  while循環(huán)        69
3.3.2  do_while循環(huán)        71
3.3.3  for循環(huán)        71
3.3.4  循環(huán)嵌套        74
3.4  采用哪種循環(huán)        75
3.5  使用關(guān)鍵字break和continue        76
3.6  實(shí)例學(xué)習(xí)        78
主要術(shù)語        85
本章小結(jié)        85
復(fù)習(xí)題        86
編程練習(xí)        90
第4章  方法        95
4.1  引言        95
4.2  創(chuàng)建方法        95
4.3  調(diào)用方法        96
4.4  參數(shù)傳遞        99
4.5  重載方法        100
4.6  局部變量的作用域        104
4.7  方法抽象        104
4.8  數(shù)學(xué)類Math        105
4.8.1  三角函數(shù)方法        105
4.8.2  指數(shù)函數(shù)方法        105
4.8.3  取整方法        106
4.8.4  min、max和abs方法        106
4.8.5  random方法        107
4.9  實(shí)例學(xué)習(xí)：生成隨機(jī)字符        107
4.10  逐步求精        109
4.10.1  自頂向下的設(shè)計        109
4.10.2  自頂向下和自底向上的實(shí)現(xiàn)        110
4.10.3  實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)        112
4.11  遞歸（可選）        115
4.11.1  計算階乘        115
4.11.2  計算斐波那契數(shù)        117
4.11.3  漢諾塔問題        119
4.11.4  遞歸與迭代        121
4.12  包（可選）        122
4.12.1  包的命名習(xí)慣        122
4.12.2  包的目錄        122
4.12.3  在包中添加類        123
4.12.4  使用包中的類        124
主要術(shù)語        125
主要的類和方法        125
本章小結(jié)        126
復(fù)習(xí)題        126
編程練習(xí)        130
第5章  數(shù)組        135
5.1  引言        135
5.2  數(shù)組基本知識        135
5.2.1  聲明數(shù)組變量        135
5.2.2  創(chuàng)建數(shù)組        136
5.2.3  數(shù)組的大小和默認(rèn)值        136
5.2.4  數(shù)組下標(biāo)變量        137
5.2.5  增強(qiáng)的for循環(huán)（JDK 1.5功能）        137
5.2.6  數(shù)組初始化        137
5.3  數(shù)組的復(fù)制        141
5.4  給方法傳遞數(shù)組參數(shù)        142
5.5  從方法中返回數(shù)組        144
5.6  數(shù)組的排序        147
5.7  數(shù)組的查找        149
5.7.1  線性查找法        149
5.7.2  二分查找法        149
5.7.3  二分法查找的遞歸實(shí)現(xiàn)(可選)        151
5.8  多維數(shù)組        151
5.8.1  聲明多維數(shù)組變量和創(chuàng)建多維數(shù)組        151
5.8.2  求多維數(shù)組的長度        152
5.8.3  鋸齒數(shù)組        153
主要術(shù)語        157
主要的類和方法        157
本章小結(jié)        157
復(fù)習(xí)題        158
編程練習(xí)        159
第2篇  面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計
第6章  對象和類        166
6.1  引言        166
6.2  對象和類        166
6.3  使用構(gòu)造方法創(chuàng)建對象        167
6.4  通過引用變量來訪問對象        168
6.4.1  引用變量和引用類型        168
6.4.2  訪問對象的數(shù)據(jù)和方法        169
6.4.3  空值null        171
6.4.4  基本數(shù)據(jù)類型變量和引用類型 變量的區(qū)別        172
6.5  使用Java類庫中的類        173
6.6  可見性修飾符、訪問器和修改器        174
6.7  數(shù)據(jù)域的封裝        175
6.8  永久對象和類        177
6.9  給方法傳遞對象參數(shù)        178
6.10  靜態(tài)變量、常量和靜態(tài)方法        179
6.11  變量的作用域        183
6.12  關(guān)鍵字this        183
6.13  對象數(shù)組        184
6.14  類的抽象和封裝        186
6.15  實(shí)例學(xué)習(xí)：貸款類Loan        187
6.16  實(shí)例學(xué)習(xí)：整數(shù)棧類StackOfIntegers （可選）        190
6.17  內(nèi)部類        192
主要術(shù)語        193
主要的類和方法        193
本章小結(jié)        194
復(fù)習(xí)題        194
編程練習(xí)        199
第7章  字符串        204
7.1  引言        204
7.2  字符串類String        204
7.2.1  構(gòu)造一個字符串        204
7.2.2  永久字符串與規(guī)范字符串        205
7.2.3  字符串長度以及提取單個字符        206
7.2.4  字符串的連接        207
7.2.5  提取子串        207
7.2.6  字符串的比較        208
7.2.7  字符串的轉(zhuǎn)換        209
7.2.8  獲取字符串中的一個字符或子串        209
7.2.9  字符串與數(shù)組之間的轉(zhuǎn)換        210
7.2.10  將字符值和數(shù)值轉(zhuǎn)換成字符串        210
7.3  字符類Character        212
7.4  字符串緩沖區(qū)類StringBuffer        214
7.4.1  構(gòu)造字符串緩沖區(qū)        214
7.4.2  修改緩沖區(qū)中的字符串        215
7.4.3  toString、capacity、length、 setLength和charAt方法  215
7.5  字符串令牌類StringTokenizer        217
7.6  字符串掃描類Scanner（JDK1.5功能）        219
7.7  使用Scanner類實(shí)現(xiàn)MyInput        219
7.8  命令行參數(shù)        221
7.8.1  向main方法傳遞字符串        221
7.8.2  處理命令行參數(shù)        221
主要的類和方法        223
本章小結(jié)        223
復(fù)習(xí)題        224
編程練習(xí)        226
第8章  繼承和多態(tài)        229
8.1  引言        229
8.2  父類和子類        229
8.3  使用關(guān)鍵字super        230
8.3.1  調(diào)用父類的構(gòu)造方法        230
8.3.2  構(gòu)造方法鏈        231
8.3.3  調(diào)用父類的方法        232
8.4  方法覆蓋        232
8.5  對象類Object        233
8.5.1  equals方法        233
8.5.2  hashCode方法        234
8.5.3  toString方法        234
8.6  多態(tài)性、動態(tài)綁定和一般程序設(shè)計        234
8.7  對象類型轉(zhuǎn)換和instanceof運(yùn)算符        236
8.8  隱藏數(shù)據(jù)域和靜態(tài)方法（可選）        238
8.9  protected數(shù)據(jù)和方法        239
8.10  final類、方法和變量        241
8.11  finalize、clone和getClass方法 （可選）        241
8.11.1  finalize方法        241
8.11.2  clone方法        242
8.11.3  getClass方法        242
8.12  初始化模塊（可選）        243
主要術(shù)語        245
主要的類和方法        245
本章小結(jié)        245
復(fù)習(xí)題        246
編程練習(xí)        251
第9章  抽象類和接口        253
9.1  引言        253
9.2  抽象類        253
9.3  日歷類Calendar和公歷類Grego-rianCalendar        259
9.4  接口        260
9.4.1  實(shí)現(xiàn)接口        261
9.4.2  接口與抽象類        262
9.4.3  創(chuàng)建自定義接口        263
9.4.4  可克隆接口Cloneable（可選）        264
9.5  將基本數(shù)據(jù)類型值處理為對象        266
9.5.1  數(shù)值包裝類的構(gòu)造方法        267
9.5.2  數(shù)值包裝類的常量        268
9.5.3  轉(zhuǎn)換方法        268
9.5.4  靜態(tài)方法valueOf        268
9.5.5  將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)值的方法        269
9.6  基本類型和包裝類之間的自動轉(zhuǎn)換（JDK1.5功能）        271
主要術(shù)語        271
主要的類和方法        272
本章小結(jié)        272
復(fù)習(xí)題        273
編程練習(xí)        275
第10章  面向?qū)ο蠼?nbsp;       277
10.1  引言        277
10.2  軟件開發(fā)過程        277
10.3  分析類之間的關(guān)系        278
10.3.1  關(guān)聯(lián)        278
10.3.2  聚集和包容        279
10.3.3  繼承        280
10.4  實(shí)例學(xué)習(xí)：一個設(shè)計類的例子        281
10.5  實(shí)例學(xué)習(xí)：有理數(shù)類Rational        285
10.6  類的設(shè)計原則        289
10.6.1  設(shè)計一個類        289
10.6.2  使用可見性修飾符public、protected和private        290
10.6.3  使用靜態(tài)修飾符static        290
10.6.4  使用繼承或包容        290
10.6.5  使用接口或抽象類        291
10.7  用順序圖和狀態(tài)圖模擬動態(tài)行為 （可選）        291
10.7.1  順序圖        291
10.7.2  狀態(tài)圖        292
10.8  使用Java API在構(gòu)架基礎(chǔ)上編程        293
主要術(shù)語        293
本章小結(jié)        293
復(fù)習(xí)題        294
編程練習(xí)        295
第3篇  圖形用戶界面程序設(shè)計
第11章  圖形用戶界面程序 設(shè)計入門        298
11.1  引言        298
11.2  GUI組件        298
11.3  JavaGUIAPI        299
11.3.1  Swing GUI組件類        300
11.3.2  容器類        301
11.3.3  GUI輔助類        301
11.4  框架JFrame        301
11.4.1  創(chuàng)建框架        301
11.4.2  在框架中添加組件        302
11.4.3  框架居中（可選）        303
11.5  布局管理器        304
11.5.1  布局管理器FlowLayout        304
11.5.2  布局管理器GridLayout        306
11.5.3  布局管理器BorderLayout        308
11.5.4  布局管理器的屬性（可選）        309
11.5.5  validate和doLayout方法 （可選）        309
11.6  顏色類Color        310
11.7  字體類Font        310
11.8  使用面板作子容器        311
11.9  在面板上繪制圖形        312
11.9.1  繪制直線        314
11.9.2  繪制矩形        314
11.9.3  繪制橢圓        316
11.9.4  繪制弧形        317
11.9.5  多邊形類Polygon與繪制多邊形和 折線段        318
11.10  利用FontMetrics類居中顯示        321
11.11  實(shí)例學(xué)習(xí)：信息面板類Message Panel        322
11.12  實(shí)例學(xué)習(xí)：靜止時鐘類StillClock （可選）        326
主要的類和方法        330
本章小結(jié)        330
復(fù)習(xí)題        331
編程練習(xí)        333
第12章  事件驅(qū)動程序        339
12.1  引言        339
12.2  事件和事件源        339
12.3  事件的監(jiān)聽、注冊和處理        340
12.4  鼠標(biāo)事件        348
12.5  鍵盤事件        352
12.6  定時器類Timer（可選）        355
主要術(shù)語        357
主要的類和方法        357
本章小結(jié)        358
復(fù)習(xí)題        358
編程練習(xí)        359
第13章  創(chuàng)建圖形用戶界面        361
13.1  引言        361
13.2  Swing GUI組件的公共特性        361
13.3  按鈕        363
13.3.1  圖標(biāo)        363
13.3.2  對齊方式        366
13.3.3  文本位置        366
13.4  復(fù)選框        370
13.5  單選按鈕        373
13.6  標(biāo)簽        375
13.7  文本域        375
13.8  文本區(qū)        378
13.9  組合框        381
13.10  列表框        384
13.11  滾動條        387
13.12  滑動塊        390
13.13  創(chuàng)建多個窗口        392
主要的類和方法        395
本章小結(jié)        397
復(fù)習(xí)題        397
編程練習(xí)        398
第14章  applet、圖像和音頻        403
14.1  引言        403
14.2  Applet類        403
14.2.1  init方法        404
14.2.2  start方法        405
14.2.3  stop方法        405
14.2.4  destroy方法        405
14.3  JApplet類        405
14.4  HTML文件和<applet>標(biāo)記        406
14.4.1  使用工具瀏覽applet        407
14.4.2  在Web瀏覽器中瀏覽applet        407
14.5  向applet傳遞字符串        410
14.6  applet作為application運(yùn)行        412
14.7  實(shí)例學(xué)習(xí)：三子棋游戲（可選）        414
14.8  實(shí)例學(xué)習(xí)：跳動的小球（可選）        419
14.9  統(tǒng)一資源定位類URL（可選）        421
14.10  顯示圖像（可選）        422
14.11  實(shí)例學(xué)習(xí)：圖像瀏覽器組件Image- Viewer        423
14.12  實(shí)例學(xué)習(xí)：圖形動畫（可選）        427
14.13  播放音頻        429
14.14  Java工程的打包和發(fā)行（可選）        431
14.14.1  清單文件Manifest        432
14.14.2  運(yùn)行存檔項目        432
14.15  可拆換的外貌（可選）        433
主要的類和方法        434
本章小結(jié)        435
復(fù)習(xí)題        435
編程練習(xí)        437
第4篇  異常處理和輸入輸出
第15章  異常和斷言        444
15.1  引言        444
15.2  異常和異常類型        444
15.2.1  異常類        445
15.2.2  必檢異常和免檢異常        447
15.3  理解異常處理        447
15.3.1  聲明異常        447
15.3.2  拋出異常        447
15.3.3  捕獲異常        448
15.4  重新拋出異常        453
15.5  finally子句        453
15.6  何時使用異常        454
15.7  創(chuàng)建自己的異常類（可選）        454
15.8  斷言（可選）        455
15.8.1  聲明斷言        455
15.8.2  運(yùn)行帶斷言的程序        456
15.8.3  使用異常處理或斷言        456
主要術(shù)語        457
主要的類和方法        457
本章小結(jié)        457
復(fù)習(xí)題        458
編程練習(xí)        461
第16章  簡單輸入輸出        463
16.1  引言        463
16.2  文件類File        463
16.3  在Java中如何處理輸入輸出        466
16.4  文本輸入輸出        467
16.4.1  FileReader類和 FileWriter類        468
16.4.2  InputStreamReader類和Output StreamWriter類（可選） 470
16.4.3  BufferedReader類和BufferedWriter類        471
16.4.4  PrintWriter類和 PrintStream類        472
16.5  實(shí)例學(xué)習(xí)：文本瀏覽器        473
16.6  二進(jìn)制輸入輸出        475
16.6.1  FileInputStream類和FileOutputStream類        477
16.6.2  FilterInputStream類和FilterOutputStream類        478
16.6.3  DataInputStream類和DataOutputStream類        478
16.6.4  BufferedInputStream類和BufferedOutputStream類        480
16.7  實(shí)例學(xué)習(xí)：文件復(fù)制        481
16.8  進(jìn)一步討論文本文件和二進(jìn)制文件        482
16.9  對象輸入輸出（可選）        483
16.9.1  可序列化接口Serializable        485
16.9.2  序列化數(shù)組        486
16.10  隨機(jī)讀寫文件（可選）        487
16.11  實(shí)例學(xué)習(xí)：地址簿（可選）        489
主要術(shù)語        494
主要的類和方法        494
本章小結(jié)        495
復(fù)習(xí)題        495
編程練習(xí)        498