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目次
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本書基於TOPCARES-CDIO工程化教育理念，以“貪吃蛇遊戲”作為案例進行項目驅動，圍繞項目開發所需知識進行內容組織，在保證實用性的同時兼顧知識的系統性。全書共分為 5 個單元，前 4 個單元系統論述了Java基礎語法（包括變量和表達式、程序控制結構、字符串和數組）、面向對象程序設計的概念（包括特徵和原則、類定義語法、繼承和多態、抽象類和接口、枚舉和泛型等）、Java Swing圖形化界面編程技術、Java常用類（包括正則表達式、集合類、Java I/O、數據庫訪問技術等）；第5單元按工程化方式完整實現了“貪吃蛇遊戲”的項目，對前面的知識進行了綜合應用。本書適合作為高等院校計算機及相關專業本科教材，也可作為相關培訓機構的培訓教材，以及對 Java開發技術感興趣人員的參考書。
目次
第1單元 Java基礎語法
第1章 緒論 3
1.1 Java概述 3
1.1.1 Java的起源和發展 3
1.1.2 Java語言特點 4
1.1.3 Java運行機制 5
1.2 面向對象思想 6
1.3 綜合項目概述 6
本章小結 7
習題 7
第2章 結構化基礎語法 8
2.1 Java程序組成 8
2.1.1 注釋 9
2.1.2 程序入口點 10
2.1.3 程序組織 10
2.1.4 程序錯誤 11
2.1.5 代碼規範 12
2.1.6 使用IDE 12
2.2 數據類型和變量 14
2.2.1 基本類型和引用類型 14
2.2.2 基本類型 14
2.2.3 變量 16
2.2.4 類型轉換 17
2.3 表達式和語句 18
2.3.1 算術運算 18
2.3.2 關係運算 19
2.3.3 條件運算 20
2.3.4 賦值運算 21
2.3.5 運算符優先級 21
2.3.6 位運算 22
2.3.7 其他運算 23
本章小結 24
習題 24
第3章 字符串和數組 25
3.1 字符串 25
3.1.1 字符串的創建 25
3.1.2 格式化字符串 26
3.1.3 字符串和基本類型轉換 26
3.1.4 字符串常用方法 27
3.2 數組 28
3.2.1 數組的定義 28
3.2.2 數組元素的訪問 29
3.2.3 多維數組 29
本章小結 29
習題 29
第4章 程序控制結構 31
4.1 分支結構 31
4.1.1 if-else分支 31
4.1.2 switch分支 34
4.2 循環結構 35
4.2.1 while循環 36
4.2.2 do-while循環 37
4.2.3 for循環 37
4.3 跳轉語句 39
4.3.1 break語句 39
4.3.2 continue語句 40
4.4 遞歸調用 41
4.5 綜合應用 42
4.5.1 二分查找算法 42
4.5.2 九宮算術 43
4.5.3 Excel地址轉換 45
4.5.4 約瑟夫環 46
4.6 單元項目 48
4.6.1 項目概述 48
4.6.2 設計與實現 48
本章小結 50
習題 51
第2單元 Java面向對象
第5章 面向對象思想及原則 55
5.1 面向對象思想特徵 55
5.2 面向對象思想原則 57
5.3 OOP引例 58
本章小結 61
習題 62
第6章 類定義語法 63
6.1 成員訪問控制 63
6.2 數據相關成員 64
6.2.1 成員變量 64
6.2.2 構造方法 64
6.2.3 get/set訪問器 65
6.3 方法定義 66
6.3.1 方法構成 66
6.3.2 方法重載 69
6.3.3 可變參數 70
6.4 類成員 71
6.4.1 類和對象 71
6.4.2 類成員定義 72
本章小結 74
習題 74
第7章 面向對象高級概念 76
7.1 繼承和多態 76
7.1.1 繼承 76
7.1.2 對象的類型轉換 78
7.1.3 多態 79
7.1.4 Object類 82
7.2 抽象類和接口 89
7.2.1 抽象類 89
7.2.2 接口 90
7.2.3 抽象類和接口的區別 92
7.3 內部類 94
7.3.1 頂層類成員 94
7.3.2 局部內部類 96
7.3.3 內部類與多重繼承 97
7.4 枚舉類型 98
7.4.1 枚舉的定義 98
7.4.2 枚舉的實現原理 98
7.4.3 枚舉的使用 100
7.5 泛型編程 102
7.5.1 泛型類型 102
7.5.2 類型擦除 104
7.5.3 類型限制 105
7.5.4 泛型方法 107
7.6 類的組織：包 108
7.6.1 包的概念與意義 108
7.6.2 包的定義與使用 108
7.6.3 靜態導入 109
7.7 單元項目 109
7.7.1 項目概述 109
7.7.2 設計與實現 110
本章小結 117
習題 117
第3單元 GUI編程
第8章 Java Swing技術 121
8.1 Swing技術簡介 121
8.1.1 Swing概述 121
8.1.2 GUI程序的創建 122
8.1.3 窗口坐標體系 124
8.1.4 界面風格 124
8.1.5 模式窗口與非模式窗口 125
8.2 常用容器 126
8.2.1 頂層容器 126
8.2.2 中間容器 129
8.3 常用佈局 131
8.3.1 BorderLayout邊界佈局 131
8.3.2 FlowLayout流式佈局 133
8.3.3 CardLayout卡片佈局 134
8.3.4 GridLayout網格佈局 134
8.3.5 BoxLayout箱式佈局 135
8.3.6 GridBagLayout非規則網格佈局 137
8.3.7 絕對佈局 140
8.4 事件監聽和處理 142
8.4.1 事件處理機制 142
8.4.2 鍵盤事件處理 144
8.4.3 鼠標事件處理 147
8.4.4 窗口事件處理 151
8.5 常用UI元素 153
8.5.1 輔助元素 154
8.5.2 常用組件 156
8.5.3 通用對話框 161
8.5.4 菜單欄 167
8.5.5 系統託盤 169
8.6 自動化任務 171
8.6.1 模擬鼠標鍵盤 171
8.6.2 屏幕截圖 174
本章小結 176
習題 177
第9章 Java繪圖技術 178
9.1 界面繪圖機制 178
9.1.1 繪製過程 178
9.1.2 雙緩衝技術 179
9.1.3 繪圖與動畫 179
9.2 Graphics的使用 181
9.2.1 幾何圖形繪製和填充 181
9.2.2 字符串繪製 185
9.2.3 圖片繪製 191
9.3 單元項目 194
9.3.1 GUI計算器 194
9.3.2 簡易繪圖軟件 198
本章小結 208
習題 208
第4單元 Ｊava常用技術
第10章 字符串與正則表達式 213
10.1 再論字符串 213
10.1.1 字符串的不變性 213
10.1.2 StringBuilder類 215
10.1.3 字符串其他常用操作 217
10.2 正則表達式 219
10.2.1 正則符號 219
10.2.2 正則驗證與匹配 221
10.2.3 支持正則的字符串方法 225
本章小結 227
習題 227
第11章 Java集合框架 229
11.1 集合框架概述 229
11.2 常用集合類 231
11.2.1 ArrayList類 231
11.2.2 LinkedList類 233
11.2.3 HashMap類 236
11.2.4 HashSet類 240
11.3 集合工具類 240
11.3.1 Arrays類 240
11.3.2 Collections類 242
本章小結 242
習題 242
第12章 文件與I/O流 244
12.1 文件 244
12.1.1 創建文件對象 245
12.1.2 操作文件對象 245
12.2 I/O流概述 247
12.2.1 流的概念與分類 247
12.2.2 流的套接 247
12.3 字符流讀/寫 248
12.3.1 字符閱讀流 248
12.3.2 字符書寫流 249
12.4 字節流讀/寫 250
12.4.1 字節輸入流 250
12.4.2 字節輸出流 252
12.4.3 標準輸入/輸出 257
12.5 對象序列化 258
12.5.1 序列化技術概述 258
12.5.2 序列化與反序列化 258
12.5.3 序列化的限制 261
12.6 單元項目 262
12.6.1 項目概述 262
12.6.2 設計與實現 263
本章小結 267
習題 267
第13章 數據庫訪問技術JDBC 269
13.1 JDBC基本概念 269
13.2 JDBC驅動程序類型 270
13.3 搭建數據庫環境 271
13.3.1 安裝MySQL數據庫 271
13.3.2 建立數據表 271
13.3.3 配置JDBC驅動 271
13.3.4 接口Driver和類
DriverManager 272
13.3.5 編寫驅動測試程序 273
13.4 數據庫訪問 274
13.4.1 註冊數據庫驅動 274
13.4.2 創建連接對象 274
13.4.3 創建SQL對象 275
13.4.4 執行SQL語句 275
13.4.5 訪問結果集對象 276
13.5 數據庫操作 277
13.5.1 在Swing窗口中顯示結果集 278
13.5.2 元數據 280
13.5.3 PreparedStatement對象 281
13.6 事務處理 282
13.6.1 事務 282
13.6.2 保存點 284
本章小結 285
習題 285
第5單元 課程項目實踐
第14章 課程項目―貪吃蛇遊戲 289
14.1 項目功能描述 289
14.2 項目設計與實現 289
14.2.1 搭建遊戲框架 289
14.2.2 GameImage類實現 290
14.2.3 DigitImage類實現 292
14.2.4 GameConfig類實現 292
14.2.5 Node類實現 294
14.2.6 Snake類實現 295
14.2.7 事件機制模擬 297
14.2.8 GameServer類實現 298
14.2.9 PanelInfo類實現 299
14.2.10 PanelGame類實現 301
14.2.11 國際化與本地化 301
14.2.12 MenuGame類實現 302
14.2.13 FrameGame類實現 304
14.2.14 PlayerController類實現 305
14.2.15 GameController類實現 305
14.2.16 GameEntry類實現 307
14.3 課程項目總結 308
附錄A 《勸學篇》 309
附錄B 編碼規範 311
附錄Ｃ JDK版本特性 314
第1章 緒論 3
1.1 Java概述 3
1.1.1 Java的起源和發展 3
1.1.2 Java語言特點 4
1.1.3 Java運行機制 5
1.2 面向對象思想 6
1.3 綜合項目概述 6
本章小結 7
習題 7
第2章 結構化基礎語法 8
2.1 Java程序組成 8
2.1.1 注釋 9
2.1.2 程序入口點 10
2.1.3 程序組織 10
2.1.4 程序錯誤 11
2.1.5 代碼規範 12
2.1.6 使用IDE 12
2.2 數據類型和變量 14
2.2.1 基本類型和引用類型 14
2.2.2 基本類型 14
2.2.3 變量 16
2.2.4 類型轉換 17
2.3 表達式和語句 18
2.3.1 算術運算 18
2.3.2 關係運算 19
2.3.3 條件運算 20
2.3.4 賦值運算 21
2.3.5 運算符優先級 21
2.3.6 位運算 22
2.3.7 其他運算 23
本章小結 24
習題 24
第3章 字符串和數組 25
3.1 字符串 25
3.1.1 字符串的創建 25
3.1.2 格式化字符串 26
3.1.3 字符串和基本類型轉換 26
3.1.4 字符串常用方法 27
3.2 數組 28
3.2.1 數組的定義 28
3.2.2 數組元素的訪問 29
3.2.3 多維數組 29
本章小結 29
習題 29
第4章 程序控制結構 31
4.1 分支結構 31
4.1.1 if-else分支 31
4.1.2 switch分支 34
4.2 循環結構 35
4.2.1 while循環 36
4.2.2 do-while循環 37
4.2.3 for循環 37
4.3 跳轉語句 39
4.3.1 break語句 39
4.3.2 continue語句 40
4.4 遞歸調用 41
4.5 綜合應用 42
4.5.1 二分查找算法 42
4.5.2 九宮算術 43
4.5.3 Excel地址轉換 45
4.5.4 約瑟夫環 46
4.6 單元項目 48
4.6.1 項目概述 48
4.6.2 設計與實現 48
本章小結 50
習題 51
第2單元 Java面向對象
第5章 面向對象思想及原則 55
5.1 面向對象思想特徵 55
5.2 面向對象思想原則 57
5.3 OOP引例 58
本章小結 61
習題 62
第6章 類定義語法 63
6.1 成員訪問控制 63
6.2 數據相關成員 64
6.2.1 成員變量 64
6.2.2 構造方法 64
6.2.3 get/set訪問器 65
6.3 方法定義 66
6.3.1 方法構成 66
6.3.2 方法重載 69
6.3.3 可變參數 70
6.4 類成員 71
6.4.1 類和對象 71
6.4.2 類成員定義 72
本章小結 74
習題 74
第7章 面向對象高級概念 76
7.1 繼承和多態 76
7.1.1 繼承 76
7.1.2 對象的類型轉換 78
7.1.3 多態 79
7.1.4 Object類 82
7.2 抽象類和接口 89
7.2.1 抽象類 89
7.2.2 接口 90
7.2.3 抽象類和接口的區別 92
7.3 內部類 94
7.3.1 頂層類成員 94
7.3.2 局部內部類 96
7.3.3 內部類與多重繼承 97
7.4 枚舉類型 98
7.4.1 枚舉的定義 98
7.4.2 枚舉的實現原理 98
7.4.3 枚舉的使用 100
7.5 泛型編程 102
7.5.1 泛型類型 102
7.5.2 類型擦除 104
7.5.3 類型限制 105
7.5.4 泛型方法 107
7.6 類的組織：包 108
7.6.1 包的概念與意義 108
7.6.2 包的定義與使用 108
7.6.3 靜態導入 109
7.7 單元項目 109
7.7.1 項目概述 109
7.7.2 設計與實現 110
本章小結 117
習題 117
第3單元 GUI編程
第8章 Java Swing技術 121
8.1 Swing技術簡介 121
8.1.1 Swing概述 121
8.1.2 GUI程序的創建 122
8.1.3 窗口坐標體系 124
8.1.4 界面風格 124
8.1.5 模式窗口與非模式窗口 125
8.2 常用容器 126
8.2.1 頂層容器 126
8.2.2 中間容器 129
8.3 常用佈局 131
8.3.1 BorderLayout邊界佈局 131
8.3.2 FlowLayout流式佈局 133
8.3.3 CardLayout卡片佈局 134
8.3.4 GridLayout網格佈局 134
8.3.5 BoxLayout箱式佈局 135
8.3.6 GridBagLayout非規則網格佈局 137
8.3.7 絕對佈局 140
8.4 事件監聽和處理 142
8.4.1 事件處理機制 142
8.4.2 鍵盤事件處理 144
8.4.3 鼠標事件處理 147
8.4.4 窗口事件處理 151
8.5 常用UI元素 153
8.5.1 輔助元素 154
8.5.2 常用組件 156
8.5.3 通用對話框 161
8.5.4 菜單欄 167
8.5.5 系統託盤 169
8.6 自動化任務 171
8.6.1 模擬鼠標鍵盤 171
8.6.2 屏幕截圖 174
本章小結 176
習題 177
第9章 Java繪圖技術 178
9.1 界面繪圖機制 178
9.1.1 繪製過程 178
9.1.2 雙緩衝技術 179
9.1.3 繪圖與動畫 179
9.2 Graphics的使用 181
9.2.1 幾何圖形繪製和填充 181
9.2.2 字符串繪製 185
9.2.3 圖片繪製 191
9.3 單元項目 194
9.3.1 GUI計算器 194
9.3.2 簡易繪圖軟件 198
本章小結 208
習題 208
第4單元 Ｊava常用技術
第10章 字符串與正則表達式 213
10.1 再論字符串 213
10.1.1 字符串的不變性 213
10.1.2 StringBuilder類 215
10.1.3 字符串其他常用操作 217
10.2 正則表達式 219
10.2.1 正則符號 219
10.2.2 正則驗證與匹配 221
10.2.3 支持正則的字符串方法 225
本章小結 227
習題 227
第11章 Java集合框架 229
11.1 集合框架概述 229
11.2 常用集合類 231
11.2.1 ArrayList類 231
11.2.2 LinkedList類 233
11.2.3 HashMap類 236
11.2.4 HashSet類 240
11.3 集合工具類 240
11.3.1 Arrays類 240
11.3.2 Collections類 242
本章小結 242
習題 242
第12章 文件與I/O流 244
12.1 文件 244
12.1.1 創建文件對象 245
12.1.2 操作文件對象 245
12.2 I/O流概述 247
12.2.1 流的概念與分類 247
12.2.2 流的套接 247
12.3 字符流讀/寫 248
12.3.1 字符閱讀流 248
12.3.2 字符書寫流 249
12.4 字節流讀/寫 250
12.4.1 字節輸入流 250
12.4.2 字節輸出流 252
12.4.3 標準輸入/輸出 257
12.5 對象序列化 258
12.5.1 序列化技術概述 258
12.5.2 序列化與反序列化 258
12.5.3 序列化的限制 261
12.6 單元項目 262
12.6.1 項目概述 262
12.6.2 設計與實現 263
本章小結 267
習題 267
第13章 數據庫訪問技術JDBC 269
13.1 JDBC基本概念 269
13.2 JDBC驅動程序類型 270
13.3 搭建數據庫環境 271
13.3.1 安裝MySQL數據庫 271
13.3.2 建立數據表 271
13.3.3 配置JDBC驅動 271
13.3.4 接口Driver和類
DriverManager 272
13.3.5 編寫驅動測試程序 273
13.4 數據庫訪問 274
13.4.1 註冊數據庫驅動 274
13.4.2 創建連接對象 274
13.4.3 創建SQL對象 275
13.4.4 執行SQL語句 275
13.4.5 訪問結果集對象 276
13.5 數據庫操作 277
13.5.1 在Swing窗口中顯示結果集 278
13.5.2 元數據 280
13.5.3 PreparedStatement對象 281
13.6 事務處理 282
13.6.1 事務 282
13.6.2 保存點 284
本章小結 285
習題 285
第5單元 課程項目實踐
第14章 課程項目―貪吃蛇遊戲 289
14.1 項目功能描述 289
14.2 項目設計與實現 289
14.2.1 搭建遊戲框架 289
14.2.2 GameImage類實現 290
14.2.3 DigitImage類實現 292
14.2.4 GameConfig類實現 292
14.2.5 Node類實現 294
14.2.6 Snake類實現 295
14.2.7 事件機制模擬 297
14.2.8 GameServer類實現 298
14.2.9 PanelInfo類實現 299
14.2.10 PanelGame類實現 301
14.2.11 國際化與本地化 301
14.2.12 MenuGame類實現 302
14.2.13 FrameGame類實現 304
14.2.14 PlayerController類實現 305
14.2.15 GameController類實現 305
14.2.16 GameEntry類實現 307
14.3 課程項目總結 308
附錄A 《勸學篇》 309
附錄B 編碼規範 311
附錄Ｃ JDK版本特性 314
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