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第1篇Java面向对象启步3

第1单元 职员类3

1.1从对象到类：类的定义3

1.1.1对象建模3

1.1.2类：对象的抽象4

1.1.3信息隐蔽与类成员的访问控制6

1.1.4成员变量与数据类型6

1.1.5成员方法：定义与调用8

1.1.6 Java关键词与标识符9

1.2从类到对象：对象的声明、建立与初始化10

1.2.1创建对象的过程11

1.2.2构造方法12

1.2.3对象成员的访问与this13

1.3包13

1.3.1包的作用与结构13

1.3.2包的声明14

1.3.3包或类的导入14

1.4流与Java输入输出初步15

1.4.1流的概念15

1.4.2 System类与标准I/O流对象15

1.4.3使用PrintStream类的println（）和print（）方法输出16

1.4.4使用Scanner类进行键盘输入16

1.5源程序文件与Java平台17

1.5.1主方法17

1.5.2源程序文件17

1.5.3 Java程序的编译与解释19

1.6 Java开发运行环境20

1.6.1 JDK20

1.6.2 Eclipse开发环境22

习题127

第2单元 计算器类32

2.1计算器类的定义32

2.1.1问题建模32

2.1.2 Calculator类的Java描述32

2.1.3运算符及其运算规则33

2.1.4程序的可靠性：程序测试和调试33

2.1.5整数除的风险与对策35

2.2异常处理——Calculator类改进之一36

2.2.1 Java的隐含异常处理机制37

2.2.2 Java程序中的显式异常处理37

2.2.3进行异常处理的4种方式38

2.3用选择结构确定计算类型——Calculator类改进之二42

2.3.1用if-else实现方法calculate（）42

2.3.2关系操作符44

2.3.3用switch结构实现计算方法calculate（）44

2.4判断结构的测试46

2.4.1逻辑覆盖测试及其策略46

2.4.2本例的测试用例设计50

2.5使用static成员变量存储计算结果——Calculator类改进之三50

2.5.1 static变量的性质50

2.5.2带有static成员的Calculator类定义51

习题252

第3单元 素数序列60

3.1问题描述与对象建模60

3.1.1对象建模60

3.1.2 getPrimeSeries（）方法算法分析60

3.1.3 isPrime（）方法的设计与静态方法的使用61

3.2变量的访问属性63

3.2.1变量的作用域63

3.2.2静态变量、实例变量与方法变量的存储与生命期64

3.2.3对象的生命期与Java垃圾回收64

3.3 Java的重复控制结构65

3.3.1 while结构和do-while结构65

3.3.2 for结构66

3.3.3 continue语句和break语句67

3.3.4 PrimeSeries类的定义代码68

3.4重复控制结构的测试69

3.4.1等价分类法与边值分析法69

3.4.2循环结构的测试用例设计70

3.4.3本例测试数据的设计70

3.5知识链接71

3.5.1 Java操作符的优先级别与结合性71

3.5.2表达式及其求值规则72

习题372

第4单元 阶乘计算器80

4.1阶乘计算器类建模80

4.2用迭代方法实现的阶乘计算器80

4.2.1用迭代法实现getFactorial （）方法80

4.2.2考虑特殊情况的getFactorial （）方法算法81

4.2.3构造方法定义82

4.2.4测试用例设计82

4.2.5主方法设计83

4.2.6完整的阶乘类定义83

4.3用递归方法实现的阶乘计算器84

4.3.1问题的提出84

4.3.2递归过程85

4.4 Hanoi游戏机86

4.4.1问题描述86

4.4.2问题建模86

4.4.3成员方法hanoiPlay（）的实现86

4.4.4 HanoiGame类的定义87

4.4.5递归过程分析87

4.5知识链接88

4.5.1直接数的表示形式88

4.5.2 BigDecimal和BigInteger90

4.5.3基本类型的包装91

4.5.4类型转换92

4.5.5 String类95

习题496

第5单元 扑克游戏99

5.1数组与扑克牌的表示和存储99

5.1.1数组的概念99

5.1.2数组引用变量的声明和创建99

5.1.3数组的显式初始化100

5.1.4数组元素的访问101

5.1.5 ForEach循环101

5.2随机数与扑克游戏洗牌102

5.2.1随机数的概念102

5.2.2 Random类102

5.2.3一次洗牌算法103

5.2.4洗牌方法的测试104

5.2.5 n次洗牌算法105

5.2.6 Math类107

5.3扑克整理与数组排序108

5.3.1冒泡排序算法108

5.3.2基于冒泡排序算法的cardSort（）方法109

5.4扑克发牌与二维数组109

5.4.1基本的发牌算法109

5.4.2用二维数组表示玩家手中的牌110

5.4.3使用二维数组的发牌方法111

5.5数组实用类：java. util. Arrays113

5.5.1数组元素检索方法113

5.5.2数组比较方法113

5.5.3数组元素填充方法114

5.5.4数组元素升序排序方法114

5.6 String数组与命令行参数115

5.6.1引用数组和String数组115

5.6.2命令行参数115

5.7知识链接：Vector类115

习题5118

第6单元 学生-研究生122

6.1学生类-研究生类层次结构122

6.1.1由Student类派生GradStudent类122

6.1.2关键词this和super124

6.1.3 Java继承规则126

6.2访问权限控制126

6.2.1类成员的访问权限控制级别126

6.2.2类的访问权限控制级别126

6.2.3 private构造方法127

6.3类层次中的类型转换127

6.3.1类层次中的赋值兼容规则127

6.3.2里氏代换原则128

6.3.3类型转换与类型测试128

6.4方法覆盖与隐藏129

6.4.1派生类实例方法覆盖基类中原型相同的实例方法129

6.4.2派生类静态方法隐藏基类中原型相同的静态方法130

6.4.3 JVM的绑定机制131

6.5知识链接132

6.5.1 Object类132

6.5.2 Java异常类和错误类的继承体系135

习题6137

第2篇Java面向抽象编程151

第7单元 抽象类与接口151

7.1圆、三角形和矩形151

7.1.1三个独立的类：Circle 、 Rectangle和Triangle151

7.1.2 final关键字153

7.1.3 Java构件修饰符154

7.1.4枚举154

7.2抽象类155

7.2.1由具体类抽象出抽象类155

7.2.2抽象类的特征160

7.3接口160

7.3.1接口及其定义160

7.3.2接口的实现161

7.3.3关于接口的进一步讨论163

习题7164

第8单元 面向对象程序设计的基本原则172

8.1从可重用说起：合成/聚合优先原则173

8.1.1继承重用的特点174

8.1.2合成/聚合重用及其特点174

8.1.3合成/聚合优先原则174

8.2从可维护性说起：开闭原则176

8.2.1软件的可维护性和可扩展性176

8.2.2开闭原则177

8.3面向抽象编程177

8.3.1具体与抽象177

8.3.2依赖倒转原则178

8.3.3接口与面向接口的编程178

8.3.4面向接口编程举例179

8.4单一职责原则183

8.4.1对象的职责183

8.4.2单一职责原则的概念183

8.4.3接口分离原则184

8.5不要和陌生人说话188

8.5.1狭义迪米特法则189

8.5.2广义迪米特法则189

习题8190

第9单元 设计模式举例193

9.1图形对象的创建问题193

9.1.1简单工厂模式194

9.1.2工厂方法模式199

9.1.3其他创建性设计模式203

9.2商场营销问题204

9.2.1策略模式的引入205

9.2.2策略模式与简单工厂模式结合210

9.2.3其他行为型设计模式213

9.3消息发送问题218

9.3.1不用模式的解决方案218

9.3.2采用桥接模式的解决方案222

9.3.3其他结构型设计模式225

习题9229

第10单元 反射、配置文件与程序打包发布231

10.1反射231

10.1.1类文件与类加载231

10.1.2 Class对象232

10.1.3反射API235

10.1.4使用反射的简单工厂模式237

10.2 Java程序的属性配置文件238

10.2.1 .properties配置文件和XML配置文件238

10.2.2 Java应用程序读取配置文件239

10.2.3使用反射+配置文件的简单工厂模式242

10.3 Java程序的打包与发布243

10.3.1 Java程序打包与JAR文件包243

10.3.2 manifest文件244

10.3.3创建可执行JAR包246

习题10250

第3篇 基于API的Java开发255

第11单元Java图形用户界面技术255

11.1图形用户界面的基本知识255

11.1.1组件与容器255

11.1.2布局管理器与坐标系256

11.1.3事件与事件监听器258

11.1.4 GUI程序开发的基本过程259

11.2 AWT及其应用259

11.2.1 AWT及其API259

11.2.2抽象类Component与AWT组件259

11.2.3抽象类Container与AWT容器262

11.2.4 AWT布局管理器264

11.3事件处理266

11.3.1 AWT事件类266

11.3.2事件监听接口266

11.3.3组件注册事件监听器269

11.3.4事件适配器271

11.3.5内嵌类、匿名类及其在事件处理中的应用271

11.4 Swing及其应用275

11.4.1 Swing的特点275

11.4.2 Swing组件276

11.4.3 Swing布局管理器281

11.4.4 Swing事件处理284

习题11286

第12单元Java多线程291

12.1 Java多线程概述291

12.1.1进程与线程291

12.1.2线程的状态292

12.1.3 Java多线程机制293

12.1.4 Thread类293

12.2线程状态控制295

12.2.1创建线程295

12.2.2线程调度298

12.2.3线程暂停299

12.3多线程管理299

12.3.1多线程同步共享资源299

12.3.2线程死锁问题301

12.3.3线程组301

习题12302

第13单元Java网络程序设计307

13.1 Java Socket程序设计基础307

13.1.1 IP地址与InetAddress类307

13.1.2端口号与套接口地址309

13.1.3客户端/服务器工作模式311

13.2基于TCP的Java Socket程序设计311

13.2.1 Socket类和ServerSocket类311

13.2.2 TCP Socket通信过程313

13.2.3 TCP Socket程序设计314

13.3基于UDP的Java Socket程序设计318

13.3.1 DatagramPacket类和DatagramSocket类318

13.3.2 DatagramSocket类319

13.3.3 UDP Socket程序设计321

13.4基于URL的Java网络程序设计324

13.4.1 URI、URL和URN324

13.4.2 URL类325

13.4.3 URLConnection类326

习题13326

第14单元JavaBean328

14.1 JavaBean概述328

14.1.1软件组件与JavaBean328

14.1.2 JavaBean结构328

14.1.3 JavaBean规范331

14.2开发JavaBean331

14.2.1 JavaBean的API331

14.2.2 JavaBean开发工具332

习题14334

第15单元Java数据持久化技术336

15.1数据库与数据持久化技术336

15.1.1数据库与SQL336

15.1.2数据持久层的概念339

15.2 JDBC原理340

15.2.1 JDBC体系结构340

15.2.2 JDBC驱动程序341

15.2.3用JDBC URL命名数据源342

15.3 JDBC工作流程344

15.3.1加载数据库驱动程序344

15.3.2创建一个数据源连接347

15.3.3创建SQL工作空间349

15.3.4传送SQL语句，得到结果集349

15.3.5处理结果集351

15.3.6关闭数据库连接352

15.3.7实例352

15.4连接数据库的配置文件354

15.4.1从配置文件读取连接数据库字符串的程序结构354

15.4.2主流数据库配置文件示例357

15.5事务处理358

15.5.1事务的概念358

15.5.2 JDBC中的事务处理359

15.5.3实例360

15.6持久层架构Hibernate362

15.6.1 ORM362

15.6.2 Hibernate的基本原理362

15.6.3 Hibernate工作流程364

15.6.4 Hibernate开发流程364

15.6.5 Hibernate开发环境365

习题15365

第4篇 面向Web开发369

第16单元Java Web概述369

16.1 Web支持技术369

16.1.1超文本与超媒体369

16.1.2 HTML370

16.1.3 XML371

16.1.4 HTTP377

16.2 Java Web技术演进381

16.2.1 Java Applets——客户端Java动态Web技术381

16.2.2从CGI到Java Servlet再到JSP383

16.2.3 Java EE385

习题16386

第17单元Java Servlet390

17.1 Servlet环境390

17.1.1安装JSDK390

17.1.2 JSDK的配置390

17.1.3 Servlet容器与Tomcat服务器391

17.2 Servlet语法393

17.2.1 Servlet类定义393

17.2.2 Servlet对象生命周期394

17.2.3 HttpServlet类的doXxx（）方法395

17.3 Servlet运行396

17.3.1 Servlet类字节码文件的生成和保存396

17.3.2 Servlet的部署和运行397

习题17398

第18单元JSP技术404

18.1 JSP概要404

18.1.1 JSP页面结构404

18.1.2 JSP运行机制405

18.1.3 JSP环境引擎405

18.1.4 JSP注释元素407

18.1.5 JSP页面元素407

18.2 JSP脚本元素408

18.2.1 JSP声明408

18.2.2 JSP表达式408

18.2.3 1SP代码段408

18.3 JSP指令元素409

18.3.1 include指令409

18.3.2 page指令409

18.4 JSP动作元素410

18.4.1页面插入动作include411

18.4.2页面切换动作forward412

18.5 1SP内置对象413

18.5.1 out对象414

18.5.2 request对象414

18.5.3 response对象415

18.5.4 session对象419

18.5.5 application对象421

18.6 JSP与JavaBean交互425

18.6.1 JSP与JavaBean交互的动作元素425

18.6.2 JSP与JavaBean交互实例427

习题18429

第19单元MVC模式434

19.1 MVC概述434

19.1.1 MVC的概念434

19.1.2 MVC组件与工作原理434

19.1.3 MVC的优势与应用435

19.2 JSP+Servlet+JavaBean实现的MVC435

19.2.1 JSPServlet+JavaBean实现的MVC模式结构435

19.2.2 JSP+Servlet+JavaBean实现的MVC实例436

习题19440

第20单元Java Web架构简介442

20.1软件架构概述442

20.1.1架构的概念442

20.1.2软件架构及其目标443

20.1.3 Java EE应用分层模型443

20.2经典MVC支柱框架——Struts444

20.2.1 Struts的构成444

20.2.2 Struts的工作过程446

20.2.3 Struts应用446

20.2.4 Struts与Hibernate整合446

20.2.5 Struts2447

20.3基于控制反转和面向切面的轻量级框架——Spring448

20.3.1基本概念448

20.3.2 Spring的组件架构451

20.3.3 Spring的下载和安装453

20.3.4 Spring应用实例453

20.3.5 SSH整合455

20.4 Java Web用户界面标准——JSF框架455

20.4.1 JSF的特点455

20.4.2 JSF的工作流程456

20.4.3 JSF应用程序结构456

习题20457

附录A Java运行时异常类和错误类458

A.1 RuntimeException类458

A.2 Error类459

参考文献462