Ｊａｖａ語言程序設計實例教材建設

摘要：本文介紹了作者編著的一本Java語言程序設計的實例教材，該教材入選清華大學出版社高等學校計算機基礎教育教材精選。本文主要從教材建設的動機、教材的內容和教材的特色等方面對教材進行了介紹。

關鍵詞：Java語言；教材；實例教材

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1教材建設的動機

相信很多人對Java這個名字并不陌生，Java的許多優良特性使它不同于其他程序設計語言，例如它的跨平臺性使得基于Java開發的軟件幾乎沒有平臺移植代價，而成為眾多軟件生產廠家的首選語言。

目前在市面上已經有許多介紹Java的書籍和教材，其中不乏一些世界著名教材，如Bruce Eckel的名作——《Java編程思想》系列教材。但是這些教材內容過于龐雜晦澀，容易使得初學者產生畏難和厭倦心理，因此不適合初學者閱讀。而國內的教材大都采用知識點講解+上機手冊的方式，使得知識點的掌握和學生的動手實踐分離開來，很多學生在學習了知識點以后仍然不知道如何動手做練習、編程序。

所以，我們就產生了動手編寫一本采用全新組織方式的Java語言程序設計教材的想法，這本教材首先要通俗易懂，其次這本書一定要注重實踐、實例豐富。最終這些想法促使了《Java編程基礎、實例與進階》教材在清華大學出版社的出版發行。

2教材的內容

本書內容涉及Java語言的主要方面，包括Java概述、Java語言基礎知識、面向對象的編程方法、Java常用類庫和數據結構、Java I/O系統、Java的異常處理機制、圖形用戶界面、多線程、網絡編程、優雅而高效的編程以及編程實例等十一個章節，比較全面地覆蓋了Java語言的基礎知識。

第一章——Java概述，主要講解了面向對象的基本概念、Java開發工具包JDK、Java集成開發環境Eclipse等基本知識點；在示例解析中介紹了JDK的安裝方法和安裝過程、Eclipse的安裝過程、利用Eclipse編寫并運行第一個Java程序——HelloWorld的過程；在知識拓展部分介紹了用JDK編寫并運行HelloWorld程序的方法和步驟。

第二章——Java語言基礎知識，主要講解了Java中的標識符和關鍵字、Java中的基本數據類型、數據類型的轉換規則、常量和變量的概念、Java中的運算符及其優先順序、Java中的流程控制語句以及Java程序的構成要素等基本知識點；在示例解析中選擇了查看基本類型的取值范圍、基本類型之間的轉換、奇偶數判斷、判斷一個對象是不是一個類的實例、找出從1到給定整數之間所有的質數、解一元二次方程等小編程實例；在知識拓展中介紹了如何用switch語句實現學生成績判斷以及如何使用遞歸函數等較為高級的編程實例。

第三章——面向對象的編程方法，主要講解了類、對象、類的封裝、類的繼承、類的多態、抽象類與接口等基本知識點；在示例解析中選擇了訪問控制符的作用范圍、方法重載、構造方法的重載、類繼承中實例對象的構造順序、final類不允許派生子類、類繼承中屬性和方法的繼承和覆蓋、基于接口實現多繼承等小編程實例；在知識拓展中介紹了在Java中如何判斷兩個類對象的值是否相等、在Java中如何實現值傳遞等較為高級的編程實例。

第四章——Java常用的類庫和數據結構，主要講解了String對象和StringBuffer對象、System類、Math對象、數組以及常用集合類等基本知識點；在示例解析中選擇了String類的常見操作、StringBuffer類的常見操作、獲得系統的屬性、回顯字符串、打印乘法表、兩個矩陣相加的操作、兩個矩陣相乘的操作、讀取并顯示文件內容、Hashtable類的應用等小編程實例；在知識拓展中介紹了如何讀取并反向顯示文件內容、如何使得集合類能夠識別對象的類型、如何方便地對一組對象進行排序等較為高級的編程實例。

第五章——Java I/O系統，主要講解了流、字節流、字符流、文件操作以及對象序列化等基本知識點；在示例解析中選擇了File類常用方法使用示例、文件行數統計、利用FileInputStream讀取文件、利用FileOutputStream寫入文件、在指定文件中查找詞語、列目錄命令dir的Java實現、在指定目錄中查找詞語以及讀取一個文件的內容并寫入另外一個文件中等小編程實例；在知識拓展中介紹了在列目錄時如何過濾文件、如何向文件中寫入指定的內容、如何實現對象的序列化等較為高級的編程實例。

第六章——異常處理，主要講解了異常、異常的處理、異常的拋出以及自定義異常等基本知識點；在實例解析中選擇了數組下標越界異常、空指針異常、拋出并捕獲異常的示例以及構造一個特殊的字符串類等小編程實例；在知識拓展中介紹了如何自定義異常等較為高級的編程實例。

第七章——圖形用戶界面，主要講解了AWT圖形用戶界面、Swing圖形用戶界面以及Java Applet等基本知識點；在示例解析中選擇了AWT圖形用戶界面的常見控件、Swing圖形用戶界面的常見控件以及Java Applet使用示例等小編程實例；在知識拓展中介紹了匿名類及其在圖形界面編程中的應用等較為高級的編程實例。

第八章——多線程，主要講解了線程、線程的生命周期與控制、線程的調度以及多線程的同步與通信等基本知識點；在示例解析中選擇了通過Tread類實現線程、通過Runnable接口實現線程、設置線程的優先級、終止一個線程、幽靈程序以及線程池等小編程實例；在知識拓展中介紹了如何實現線程的同步、如何在線程之間交換數據等較為高級的編程實例。

第九章——網絡編程，主要講解了網絡和Java網絡編程的基本概念、Internet地址操作、URL和URLConnection、套接字編程等基本知識點；在實例解析中選擇了顯示指定域名的主機的IP地址信息、顯示本機的IP地址信息、獲得一個指定的URL的內容、查看指定主機的指定端口是否提供TCP服務、Echo的服務端和客戶端實現等小編程實例；在知識拓展中介紹了如何使用Socket獲得一個指定URL的內容、如何使用服務器端套接字查看本機的指定端口是否提供TCP服務；如何實現ping命令、如何獲得本機的MAC地址等較為高級的編程實例。

第十章——優雅而高效的Java編程，講解了編碼規范、程序的效率以及設計模式等基本知識點；在實例解析中選擇了靜態工廠模式、工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、觀察器模式等小編程實例；在知識拓展部分介紹了如何應用Java自帶的觀察器模式實現等較為高級的編程實例。

第十一章——編程實例，主要從需求分析、設計到實現的全過程講解了兩個編程實例：數據表查看器和流程圖繪制工具。

3教材的特色

本書從實用性的角度出發，以通俗易懂的語言、全新的組織方式、大量翔實的編程實例，采用插圖的全新方式介紹了Java語言。在每一章中以基本知識點、示例解析和知識拓展三個部分分別介紹了基礎知識、基礎知識的示例解析和更進一步的知識講解，具體地說：(1) 在基本知識點部分，簡單扼要的介紹了Java語言各個方面的基礎知識，精心挑選了最基本、最重要的知識點，使用了盡量通俗的語言，易于Java初學者掌握這些基本知識。

(2) 在示例解析部分，圍繞基本知識點，精心編寫了編程的小例子，既有利于初學者對于基本知識點的理解和掌握，又鍛煉了編程能力。

(3) 在知識拓展部分，介紹了Java語言各個方面的一些較為高級的知識，并通過實例的方式給出，利于初學者提高編程技能。

(4) 在本書的最后一章給出了兩個Java語言的編程實例，有利于初學者鍛煉使用Java語言解決實際問題的能力。

4結束語

本書適合初學者學習Java語言和Java編程，可以作為高等院校和專業技術學校講授Java課程的教程或實例教程，也可以作為初學者的自學教材。特向廣大教師和學生推薦該教材。

參考文獻

[1] 王勇，代桂平，方娟，毛國君. Java編程基礎、實例與進階[M]. 北京:清華大學出版社，2009.