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内容简介
本书基于Java语言，以案例为核心，问题求解为主线，快速深入地介绍面向对象程序设计的基本思想、方法和应用，以及GUI编程、线程、IO流等应用框架。
目录
部分Java入门 章Java及其开发环境3 1.0本章方法学导引3 1.1Java的产展3 1.1.1嵌入式项目孕育Java4 1.1.2网络小程序让Java起飞4 1.1.3Java开发平台和相关术语5 1.2Java的5 1.2.1Java需要具备跨平台能力5 1.2.2Java需要支持面向对象7 1.2.3Java要追求高可靠7 1.2.4Java需要更大的字符集10 1.3Java开发环境11 1.3.1K的下载和配置12 1.3.2Java开发工具简介13 1.3.3Java应用程序框架及其编译、运行14 本章小结15 思考与练习15 第2章从C过渡到Java16 2.0本章方法学导引16 2.1快速入门17 2.1.1Java类型概述17 2.1.2入门示例：求累加和18 2.1.3理解类和对象：汽车类的设计20 2.1.4顺序表及其应用23 2.1.5单链表及其应用28 2.2强化实践30 2.2.1二叉树及其应用30 *2.2.2树及其应用34 2.2.3班级信息管理系统1.0版39 2.2.4回顾与小结42 2.3从内存管理视角观察程序47 2.3.1Java虚拟机的内部体系结构47 2.3.2对象如何关联到方法48 2.3.3栈内存管理和堆内存管理48 2.3.4函数间的参数传递50 2.3.5再谈String和数组52 *2.4班级信息管理系统2.0版55 2.4.1输入输出的格式化55 2.4.2读文件和单项排序58 2.4.3对班级信息多种方式排序62 2.4.4对系统设计的反思63 2.5一些工具类的使用64 2.5.1计算程序运行时间64 2.5.2生成验证码、计算π66 2.5.3识别C标识符、、邮箱68 *2.6综合示例73 2.6.1示例：设计文本计算器73 2.6.2示例：游戏中玩家组队77 本章小结79 思考与练习80 第2部分面向对象程序设计 第3章面向对象程序设计基础85 3.0本章方法学导引85 3.1面向对象程序设计思想的引入86 3.1.1不得不提的结构化程序设计86 3.1.2这些问题很难用结构化方法处理88 3.1.3面向对象程序设计方法的诞生89 3.1.4面向对象程序设计方法简介90 *3.2基于对象视角开发图书借阅系统90 3.2.1需求描述90 3.2.2类的设计91 3.2.3系统数据组织92 3.2.4业务逻辑93 3.2.5系统实现94 3.2.6反思和拓展98 3.3语法认知-199 3.3.1示例：带约束的三角形99 3.3.2示例：狗嗅、狗咬人101 3.3.3示例：引用自己的成员为何出错105 3.3.4示例：构造直角三角106 3.3.5示例：禁止创建边值错误的三角形108 3.3.6示例：银行取款攻防110 3.3.7语法小结112 3.4基于抽象类和接口的编程113 3.4.1示例：设计形状智能识别器113 3.4.2抽象方法、抽象类和接口115 3.4.3示例：模拟主板集成各类板卡118 3.4.4示例：游戏兵种设计120 3.5设计模式124 3.5.1设计模式概述124 3.5.2策略模式：实现化电商计价125 3.5.3装饰模式：打印票据128 3.5.4适配器模式：拼接两个系统133 3.6OOP蕴含的思想137 3.6.1OOP视角137 3.6.2封装：让对象独立、简单和138 3.6.3继承：重用、分散复杂、语义兼容139 3.6.4多态：对象的自适应能力140 3.6.5抽象：无处不在且又140 3.7语法认知-2141 3.7.和权限141 3.7.2不可或缺的异常机制146 3.7.3比构造函数更早执行的初始化块152 3.7.4再谈内部类153 本章小结154 思考与练习155 第3部分实用技术和框架 第4章图形用户界面编程159 4.0本章方法学导引159 4.1GUI编程概述160 4.1.1字符用户界面和图形用户界面160 4.1.2认识GUI的组件160 4.1.3界面的布局161 4.1.4示例：构造用户登录界面161 4.2事件处理163 4.2.1委托事件处理模型简介163 4.2.2登录界面1.0：单击按钮事件163 4.2.3登录界面2.0：加入键盘、窗体事件165 4.2.4登录界面3.0：更简洁的实现168 4.2.5综合示例：文本框式计算器1.0169 4.3拓展实践173 4.3.1设计能设定全局字体的工具类173 4.3.2按钮式计算器175 4.3.3文本框式计算器2.0178 *4.3.4生成配货地址181 4.3.5模拟浦丰投针试验189 4.3.6实现滚动字幕192 4.4关于事件和事件处理的讨论193 本章小结194 思考与练习195 第5章线程机制196 5.0本章方法学导引196 5.1线程机制概述197 5.1.1引入线程：实现并发程序设计197 5.1.2进程与线程：两种不同粒度的并发机制197 5.1.3线程概述198 5.2线程的构造和运行200 5.2.1继承Thread类构造线程200 5.2.2用Runnable构造线程203 5.2.3其他构造线程的方式204 5.3线程的互斥机制205 5.3.1概述205 5.3.2示例：模拟银行存取款206 5.3.3示例：模拟共享打印管理208 5.3.4示例：模拟网上抢票210 5.4线程的同步机制213 5.4.1同步的含义和实现框架213 5.4.2示例：模拟生产者—消费者问题214 5.4.3示例：模拟生产线217 *5.4.4示例：并发的归并排序220 *5.5关于并发设计、应用的进一步讨论225 5.5.1并发设计策略225 5.5.2主线程、子线程、守护线程226 5.5.3定时器226 5.5.4线程组与线程池227 本章小结227 思考与练习228 第6章IO流229 6.0本章方法学导引229 6.1IO流概述230 6.1.1IO流的引入230 6.1.2IO流的基本应用框架230 6.1.3IO流类库简介233 6.2目录文件操作236 6.2.1普通文件236 6.2.2目录237 6.2.3打印目录树239 6.2.4合并文件240 6.3其他操作242 6.3.1用数据流读、写文件242 6.3.2本文编码转换243 6.3.3序列化和反序列化245 *6.3.4多线程大型文件252 本章小结254 思考与练习255 第7章网络通信256 7.0本章方法学导引256 7.1网络编程基础257 7.1.1计算机网络与Java语言257 7.1.2网络通信概述258 7.2基于网址的网络编程259 7.2.1概述259 7.2.2提取网址和远程对象信息260 7.2.3示例：设计简单的文件下载器262 7.3基于Socket的点对点通信方式264 7.3.1概述264 7.3.2点对点通信模型264 7.3.3示例：二人间的一句话通信266 7.3.4示例：二人间随意聊天269 *7.3.5示例：群聊的设计272 7.4基于数据报的端对端通信方式279 7.4.1通信模型279 7.4.2示例：二人间的一句话通信280 本章小结283 思考与练习283 第8章泛型与集合框架285 8.0本章方法学导引285 8.1认识泛型286 8.1.1泛型引入背景286 8.1.2泛型的定义和使用286 8.2泛型机制应用288 8.2.1设计自动扩容的泛型顺序表288 8.2.2对泛型顺序表加约束290 8.2.3对泛型顺序表“模糊”读写291 8.2.4面向泛型顺序表的工具类294 *8.3泛型实现机理297 8.4泛型综合应用：集合框架299 8.4.1集合框架简介299 8.4.2List应用示例301 8.4.3Set应用示例303 8.4.4Map应用示例306 8.5示例：设计泛型树的迭代器307 本章小结312 思考与练习313 第9章Java连接数据库314 9.0本章方法学导引314 9.1BC简介315 9.2MySQL的安装、使用和配置316 9.2.1MySQL的下载和安装316 9.2.2MySQL数据库基本操作316 9.2.3在IDE中设置MySQL驱动路径318 9.3通过BC操纵MySQL318 9.3.1BC操纵数据库的基本框架319 9.3.2借助BC对数据库增、删、改、查321 本章小结324 思考与练习324 0章反射机制与代理模式325 10.0本章方法学导引325 10.1反射机制概述326 10.2反射的简单应用：简单工厂模式326 10.3反射机制的剖析和应用329 10.3.1剖析反射机制329 10.3.2示例：解析给定的Class型对象331 10.3.3示例：抽象工厂模式334 10.4代理模式338 10.4.1代理模式简介339 10.4.2静态代理模式339 10.4.3动态代理模式343 本章小结346 思考与练习346 附录A课外阅读——Eclipse集成开发环境347 附录B课外阅读——软件设计者的关注354
摘要与插图
1.0本章方法学导引
【设置目的】
面向对象程序设计（Object Oriented Programming,OOP）是一种商业软件的主流开发技术。Java曾被公认为学习和实践面向对象编程方式的佳语言。本书将基于Java展开OOP的编程实践。本章期望读者对Java概况、有深入的认识和了解（而非泛泛而谈），并能对Java开发环境进行安装、配置，了解Java程序从编码到运行的整个流程。
【内容组织的逻辑主线】
首先引入Java产生的背景：嵌入式编程和网络编程，这些领域的编程为何需要新语言，需要语言具备哪些新，有哪些举措来支撑这些；之后，简单介绍K的下载、安装和配置，以及Java从编码到运行的流程，并给出一些学习建议。
【内容的和难点】
（pan style="font-family: 宋体;">）：①理解“为何说Java适合嵌入式编程和网络编程”；②掌握Java跨平台的实现机理；③理解Java为何追求高可靠，以及相关举措；④掌握Path和classPath的作用和配置；⑤掌握如何用命令行方式编译、运行Java程序。
（2）难点：跨平台实现机理、沙箱机制。
1.1Java的产展
任何语言的产生都有其历史的必然。从语言设计者角度审视语言：了解语言的产生背景，以及语言开发过程中经历的各种问题，对深度理解语言的十分有益。
1.1.pan style="font-family: 宋体;">嵌入式项目孕育Java
20世纪90年代，16位单片机技术发展渐趋成熟，单片机系统迈入微控制器阶段。将价格低廉的微型芯片系统嵌入消费类电子产品（如电视机机顶盒、洗衣机、电冰箱等）中，可大幅度提升产品的智能化程度，故而备受关注。SUN公司为抢占市场先机，于1990年12月成立了以James Gosling为首的项目小组Green，专攻嵌入式应用系统的开发。
项目组选用当时红遍天下的C++语言来开发系统，但很快发现问题。首先，嵌入式芯片提供的存储资源十分有限，相较而言，编译后的C++程序太过庞大，芯片无法提供足够的运行空间；其次，不同厂商提供的芯片，支持的指令集和指令格式存在差异，编译后的C++程序只能在特定平台上运行。程序不能跨平台运行，将产生两大后果：①必须为每一种平编程，重复的工作很多；②嵌入式程序在应用时需要烧制成芯片，若芯片无法通用，会浪费资源。如某洗衣机转速和时间控制程序，针对A型平台剩余2万块芯片，而B型平台需要2万块此类型芯片，由于无法通用，只能另行烧制针对B型平台的芯片。
Green小组的许多成员都有过开发编译器的经历。面对上述问题，解决之道是定制满足需要的新语言。他们以C++为蓝本，基于嵌入式编程的特点进行大幅增删；同时吸收SmallTalk、Ada 等语言的经典机制，设计出小巧够用的新型语言Oak。用Oak编写的程序比较小，能够运行于嵌入式芯片；Oak是解释型的，可方便实现跨平台运行（具体机理详见1.2.1节）。
1.1.2网络小程序让Java起飞
Oak完成后，因当时市场不成熟，大单被拒，Oak被搁置。1993年，Inter开始迅猛发展，网络编程需求大增。Gosling等人发现，网络编程与嵌入式编程有着类似需求：①当时网速很低，几兆的程序要花费十多分钟才能下载到本地，故小程序更具优势；②网络环境中不同主机可能使用不同公司的CPU和操作系统，因此能跨平台的程序有天然的优势。Qak能应用于资源受限的芯片，当然也能应用于资源更为宽松的计算机。
认识到这些，Green项目组对Oak做了调整：设计出可嵌入网页的小应用程序机制Applet，以及支持Applet程序运行的浏览器Hot Java和虚拟机。另外，因发现Oak商标已被注册，故新语言被更名为Java。动态网页效果引起了轰动，程序小、跨平台等在当时也魅力。IBM、Apple、HP、Oracle、Nescape、微软等纷纷停止了自己的相关项目，转而支持Java。此，Java被业界接受，并逐步成为网络编程领域的主流语言，James Gosling常被称作“Java之父”，见图1.1。