前言


經(jīng)過二十幾年的發(fā)展，Java語言已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)史上影響深遠(yuǎn)的編程語言。不但如此，Java已經(jīng)超出了編程語言的范疇，發(fā)展成為一個開發(fā)平臺、一個產(chǎn)業(yè)、一種思想、一種文化。

“Java程序設(shè)計(jì)”是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程。在教育部計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的白皮書中，“Java程序設(shè)計(jì)”課程被列為核心課程。Java軟件開發(fā)方向是我國目前IT行業(yè)計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的重要的就業(yè)方向。

1. 高校IT人才培養(yǎng)的背景

(1) 經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展對IT產(chǎn)業(yè)（尤其是軟件產(chǎn)業(yè)）提出了更高的要求，對Java軟件開發(fā)人才從數(shù)量和質(zhì)量方面也都提出了更高的要求。

(2) 智能手機(jī)操作系統(tǒng)——Android的市場占有率一路攀升。Android系統(tǒng)采用Java語言來開發(fā)手機(jī)應(yīng)用程序，這給Java帶來新的發(fā)展機(jī)遇。

(3) 教育技術(shù)的進(jìn)步和移動互聯(lián)網(wǎng)時代的到來打破了高校進(jìn)行知識傳播的技術(shù)壁壘，大量的資本和風(fēng)險(xiǎn)投資涌進(jìn)IT培訓(xùn)產(chǎn)業(yè)。達(dá)內(nèi)、東軟、傳智播客等實(shí)體IT培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，開課吧、慕課網(wǎng)、極客網(wǎng)等在線IT培養(yǎng)機(jī)構(gòu)引入了先進(jìn)的教學(xué)理念、強(qiáng)大的技術(shù)支持，再加上商業(yè)化運(yùn)作，給高校IT人才培養(yǎng)帶來巨大的挑戰(zhàn)和競爭的壓力。


(4) 教學(xué)理念、教學(xué)模式的發(fā)展： CDIO、MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)、案例式教學(xué)、目標(biāo)驅(qū)動、問題導(dǎo)向等教學(xué)理念、教學(xué)模式迅速滲透到每一個傳統(tǒng)課堂。傳統(tǒng)的“單向封閉”的教學(xué)環(huán)境開始走向開放，傳統(tǒng)的“以教師為中心”的師生關(guān)系開始變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”，傳統(tǒng)課堂中的教師從知識傳授者和課堂管理者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)指導(dǎo)者、教學(xué)資源開發(fā)者、教學(xué)幫助者和促進(jìn)者，傳統(tǒng)課堂中的學(xué)生則由“被動接受者”轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃友芯空摺?

(5) 教學(xué)環(huán)境的變化： 教室、實(shí)驗(yàn)室硬件配置齊全，實(shí)現(xiàn)了高速、穩(wěn)定的Internet接入； 筆記本和手機(jī)等互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備日漸普及，這些都為先進(jìn)教學(xué)理念和教學(xué)模式的實(shí)施提供了硬件和軟件上的準(zhǔn)備。

(6) 教育參與者： 教師正在樹立“教育就是服務(wù)”的教育觀念，正在貫徹工程教育的教育理念，從注重“教師教什么”轉(zhuǎn)移到“學(xué)生學(xué)到了什么”。學(xué)生作為數(shù)字原住民，對新鮮事物、新技術(shù)、新教學(xué)方式（人性化學(xué)習(xí)、泛在學(xué)習(xí)等）有著天然的渴望。

IT產(chǎn)業(yè)、軟件技術(shù)、軟件人才培養(yǎng)競爭、教學(xué)理念、教學(xué)模式、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)對象等因素的發(fā)展和變化使得高校必須進(jìn)行教學(xué)改革，教師必須圍繞以上因素進(jìn)行課程教學(xué)改革，教材建設(shè)也是勢在必行。

2. Java教材存在的問題
教材作為人才培養(yǎng)的重要載體，是主要的教學(xué)資源之一，是教與學(xué)的重要憑借，是教學(xué)理念、教學(xué)特色、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源等的全面體現(xiàn)。以紙質(zhì)教材為中心，構(gòu)建支持學(xué)生學(xué)習(xí)全過程、線上線下相結(jié)合的全新生態(tài)系統(tǒng)，是國內(nèi)外教材發(fā)展的*新趨勢。鑒于Java技術(shù)的市場地位，Java教材從國外原版教材到翻譯教材再到本土化教材，呈現(xiàn)出百家齊放、百家爭鳴的良好局面。目前，Java教材也存在以下問題： 教學(xué)理念、教學(xué)模式不能緊跟時代潮流，教學(xué)內(nèi)容的選擇和呈現(xiàn)過于單一，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程支持不夠，特色不夠鮮明，等等。

3. 本書的內(nèi)容
根據(jù)市場定位和面向受眾不同，Sun公司把Java技術(shù)分成Java ME、Java SE和Java EE幾個平臺。顯然，Java*成功的領(lǐng)域是Java EE。學(xué)習(xí)Java應(yīng)該從Java SE入手，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，然后才能學(xué)習(xí)Java EE和Java ME。

本書主要面向Java SE，基于JDK 1.7和Eclipse IDE環(huán)境，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新選擇和設(shè)計(jì)，刪除了使用頻率少或已經(jīng)淘汰的技術(shù)，如Applet等； 加入JDK 1.5、JDK 1.6、JDK 1.7等版本的語言新特性； 加強(qiáng)Eclipse IDE環(huán)境的使用； 加強(qiáng)swing GUI編程技術(shù)教學(xué)，引入了swing開發(fā)插件——WindowBuilder； 加強(qiáng)多線程技術(shù)教學(xué)，介紹了Concurrency開發(fā)庫技術(shù)； 加強(qiáng)Java網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)、JDBC編程技術(shù)。本書分為上篇、中篇和下篇3個部分，分別介紹如下。

(1) 上篇“Java編程基礎(chǔ)”： 本篇通過Java發(fā)展介紹、Java開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建、Java語言基礎(chǔ)、流程控制、數(shù)組、類和對象、包裝類、Java文檔注釋、UML、接口、內(nèi)部類、異常處理等內(nèi)容使讀者能夠快速掌握J(rèn)ava語言語法、Java編程基本技巧和面向?qū)ο缶幊趟枷�，為以后編程奠定�?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(2) 中篇“Java高級編程”： 本篇首先介紹java.lang包中的常見類、java.util包中的常見類、java.text包中的常見類、集合類框架、枚舉、泛型、正則表達(dá)式，然后分別介紹Java I/O技術(shù)、Java GUI編程技術(shù)、Java多線程技術(shù)、Java網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)、JDBC編程技術(shù)等。通過本篇的學(xué)習(xí)，讀者能夠具備進(jìn)行Java應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)。

(3) 下篇“課程設(shè)計(jì)”： 本篇采用CDIO“做中學(xué)”的教學(xué)理念，通過下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目學(xué)中做、總結(jié)提高等步驟介紹了8個工作量適中、綜合性強(qiáng)、能解決實(shí)際問題的Java課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)將本書的內(nèi)容進(jìn)一步融會貫通，使讀者在解決實(shí)際問題的過程中加深對技術(shù)的理解和應(yīng)用。

在教學(xué)時教師可以根據(jù)學(xué)時、教學(xué)對象、教學(xué)目的等因素對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇、組合和取舍。


4. 本書的特色

編者投入了大量精力，力求使本書體現(xiàn)以下特色。

(1) 強(qiáng)調(diào)“簡單、直接、實(shí)用、夠用”的教學(xué)理念，貫徹“以服務(wù)為宗旨，以應(yīng)用為目的，以實(shí)用為主，理論夠用為度”的教學(xué)原則，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為主線，通過一個知識點(diǎn)“知識準(zhǔn)備、示例程序、總結(jié)提高”的步驟來講解程序的編寫、調(diào)試和運(yùn)行。

(2) 案例式教學(xué)： 強(qiáng)調(diào)“用Java語言講解Java語言”的教學(xué)理念，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精選142個示例程序，強(qiáng)調(diào)示例程序的針對性、實(shí)用性、關(guān)聯(lián)性，讓學(xué)生通過閱讀和調(diào)試示例程序迅速理解理論知識，并達(dá)到實(shí)踐效果。本書所有示例程序均經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，確保風(fēng)格統(tǒng)一、注解翔實(shí)、代碼規(guī)范、正確高效。

(3) 編程任務(wù)： 本書在每章結(jié)束時均提供了和教學(xué)內(nèi)容對應(yīng)的編程實(shí)踐任務(wù)，分不同的難度等級，并給出編程提示。本書共提供了100個編程實(shí)踐任務(wù)。

(4) 低成本微課的錄制： 編者認(rèn)為動輒幾個吉字節(jié)、幾十個小時的教學(xué)全程錄像是高成本、低效率的，而且沒有必要,通過仔細(xì)閱讀即可理解的內(nèi)容沒有必要錄制成視頻。但Java教學(xué)過程中的重/難點(diǎn)、編程實(shí)踐等內(nèi)容非常有必要使用Camtasia Studio軟件進(jìn)行屏幕錄像、編輯后通過網(wǎng)絡(luò)提供給學(xué)生。這種方法對于教師來說是低成本、低門檻、高效率的,教師簡單學(xué)習(xí)后即可上手，無須求助他人。每段微視頻（微課）限制在15分鐘左右，集中講解一個知識點(diǎn)或一個程序的編寫，詳細(xì)展現(xiàn)編程實(shí)現(xiàn)的思維過程。本書免費(fèi)提供60段微視頻（微課），總時長上千分鐘，可掃描二維碼觀看，詳細(xì)列表見前言的*后。

(5) 強(qiáng)調(diào)JDK文檔的閱讀： Java類庫（又稱為Java應(yīng)用程序編程接口API）由編譯器廠商、獨(dú)立軟件供應(yīng)商等以Jar文件和文檔的形式提供。通過API文檔來了解類庫中類和方法的使用是一個程序員必須掌握的技巧。

(6) 強(qiáng)調(diào)英文的閱讀： 英文軟件的漢化不盡如人意，因此讀者在學(xué)習(xí)Java的過程中對英文的閱讀是一個不可回避的問題，如JDK英文文檔的閱讀、Eclipse純英文IDE環(huán)境、英文標(biāo)識符的命名、SCJP全英文試題的閱讀等（關(guān)于SCJP考試的說明請參閱附錄A），本書在各章的自測題中引入了全英文的SCJP選擇題，在附錄中增加了在Eclipse英文版中進(jìn)行Java應(yīng)用開發(fā)的內(nèi)容，并給出Eclipse常見提示錯誤的中文翻譯。

(7) 基于CDIO的課程設(shè)計(jì)： 在學(xué)完Java技術(shù)之后，讀者只是具備了Java編程基礎(chǔ)，如果沒有課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，知識和能力也就做不到真正的融會貫通，因此，本書以工程教育理念為指導(dǎo)，遵循CDIO教學(xué)模式，采用項(xiàng)目導(dǎo)向的方式，充分體現(xiàn)“做中學(xué)”的理念，提供了8個任務(wù)要求明確、工作量適中、綜合性強(qiáng)的Java應(yīng)用項(xiàng)目。

(8) 本書以“學(xué)生學(xué)習(xí)Java技術(shù)”的角度進(jìn)行知識的呈現(xiàn)，而不像傳統(tǒng)教材那樣僅僅站在教師教學(xué)的角度，并強(qiáng)調(diào)支持和服務(wù)要貫穿學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程。同時，本書為教師實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供了支持，為評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)能力提供了數(shù)量足夠的素材和題庫。

5. 本書的使用

(1) 第1章的例程要求安裝JDK 1.7后在DOS命令行下完成Java程序的編寫、調(diào)試和運(yùn)行。


(2) 從第2章開始，要求安裝Eclipse或MyEclipse，構(gòu)建Java軟件開發(fā)環(huán)境； 要求在Eclipse/MyEclipse IDE中完成Java程序的編寫、調(diào)試和運(yùn)行。請讀者詳細(xì)閱讀附錄B，掌握Eclipse/MyEclipse的基本使用技巧。

(3) Java編程實(shí)訓(xùn)作業(yè)以Java Project的形式提交，具體要求請參考2.7節(jié)。

(4) 為減少篇幅，本書中的Java示例程序有以下特點(diǎn)：
�r 省略了import語句；
�r 省略了部分注釋；