全新Java程序设计任务驱动式教程孙修东，李嘉，王永红

任务一 搭建环境(构建Java集成开发环境)1

通过构建Java开发环境,讲解JDK、Eclipse的下载、安装和基本配置,Eclipse的项目导入、导出的基本应用,为后续学习做好准备。

1.1跟我做:搭建Java运行环境2

1.2实现方案2

1.3知识16

1.4动手做一做18

1.5动脑想一想19

任务二 Java欢迎你(开发简单的Java程序)20

利用Eclipse开发个Java程序,学习创建Java项目、包、类的基本方法,初步认识Java集成开发工具Eclipse、Java程序结构。

2.1跟我做:我的个Java程序21

2.2实现方案21

2.3代码分析25

2.4知识30

2.5动手做一做33

2.6动脑想一想34

任务三 小试牛刀(学习Java语言基础)35

通过农药稀释计算器程序,学习Java标识符和关键字、数据类型、运算符与表达式的使用。

3.1跟我做:农药稀释计算器36

3.2实现方案373.3代码分析38

3.4知识403.5动手做一做49

3.6动脑想一想50

任务四 挑战选择(使用分支控制流程)52

通过计算运费程序,学习ifelse、switch分支语句的语法结构、执行流程和用法。

4.1跟我做:计算运费52

4.2实现方案53

4.3代码分析53

4.4知识56

4.5动手做一做60

4.6动脑想一想61

任务五 树苗采购(使用循环控制流程)63

通过树苗采购程序,学习while、dowhile、for循环语句的语法结构、执行流程和用法,以及多重循环和跳转语句。

5.1跟我做:树苗采购64

5.2实现方案64

5.3代码分析65

5.4知识67

5.5动手做一做71

5.6动脑想一想73

任务六 宠物之家(创建、使用类和对象)75

通过宠物类描述,学习如何抽象出事物的静态属性和动态行为,如何创建和使用类及对象,如何定义和使用类的方法,如何创建包组织Java工程,开始真正的Java面向对象之旅。

6.1跟我做:宠物类76

6.2实现方案76

6.3代码分析77

6.4知识81

6.5动手做一做90

6.6动脑想一想91

任务七 保护隐私(封装的使用)93

通过宠物类的封装程序,学习用构造方法实现对象成员的初始化,加深对类的封装、方法的重载的理解,明确构造方法与实例方法的区别。

7.1跟我做:宠物类的封装93

7.2实现方案94

7.3代码分析95

7.4知识99

7.5动手做一做105

7.6动脑想一想105

任务八 子承父业(继承和多态的使用)107

通过宠物的继承关系程序,学习继承的实现、多态的实现,深入体会面向对象的精华所在。

8.1跟我做:宠物的继承关系107

8.2实现方案108

8.3代码分析109

8.4知识111

8.5动手做一做119

8.6动脑想一想119

任务九之手(接口的使用)122

通过模拟使用USB接口程序,学习Java面向接口编程的思想,理解Java接口与多态的关系以及Java中使用接口实现多继承的方法。

9.1跟我做:使用USB接口122

9.2实现方案122

9.3代码分析123

9.4知识125

9.5动手做一做132

9.6动脑想一想132

任务十Java的数据仓库(数组与集合)134

通过银行存款本利账单程序,学习数组的声明、创建、初始化和使用,学习集合框架的使用,理解main()方法参数的应用。

10.1跟我做:银行存款本利账单135

10.2实现方案135

10.3代码分析136

10.4知识139

10.5动手做一做149

10.6动脑想一想151

任务十一 保持良好的交流(使用字符串)153

通过“正话反说”游戏程序,学习使用String类、StringBuffer类的方法对字符串进行操作,明确String类与StringBuffer类的区别。

11.1跟我做:正话反说154

11.2实现方案154

11.3代码分析155

11.4知识156

11.5动手做一做160

11.6动脑想一想161

任务十二 防患于未然(捕获并处理异常)163

通过除法计算器程序,学习运用trycatchfinally捕获并处理异常的方法,理解异常概念及Java的异常处理机制。

12.1跟我做:捕获并处理异常163

12.2实现方案164

12.3代码分析164

12.4知识165

12.5动手做一做171

12.6动脑想一想172

任务十三 主动出击(抛出异常)173

通过调查问卷中植物病虫害(病害、虫害、生理性)种类的选择程序,学习声明抛出异常、主动抛出异常和自定义异常的实现方法,提高程序运行的稳定性。

13.1跟我做:选错即被抛出173

13.2实现方案174

13.3代码分析175

13.4知识176

13.5动手做一做179

13.6动脑想一想179

任务十四 与Applet初次见面(Applet入门)181

通过简单的自我介绍Applet小程序,学习编写和运行Applet程序的方法,了解Applet的特点,理解Applet的生命周期和主要方法,同时掌握Applet与Application的主要区别及Applet的参数传递知识点。

14.1跟我做:简单自我介绍182

14.2实现方案182

14.3代码分析183

14.4知识185

14.5动手做一做188

14.6动脑想一想189

任务十五 声形并茂的Applet(在Applet中播放声音和显示图像)191

通过声形并茂的Applet小程序,学习在Applet中显示图像、播放声音的方法,实现Applet的多媒体应用。

15.1跟我做:会唱歌的图片191

15.2实现方案192

15.3代码分析192

15.4知识193

15.5动手做一做195

15.6动脑想一想196

任务十六 进入Windows世界(设计图形用户界面)198

通过创建农产品销售登录窗口程序,学习使用JFrame构造窗体、使用JPanel构造容器对象、使用基本组件构造GUI界面。

16.1跟我做:创建农产品销售登录窗口199

16.2实现方案200

16.3代码分析201

16.4知识205

16.5动手做一做211

16.6动脑想一想211

任务十七布局规划(使用布局管理器)214

通过园林树木展示程序,学习使用流布局、网格布局、边界布局、卡片布局和自定义布局改善用户界面,理解各种布局特点及各种布局的异同。5

17.1跟我做:园林树木展示215

17.2实现方案216

17.3代码分析217

17.4知识221

17.5动手做一做223

17.6动脑想一想224

任务十八 事件委托处理(如何处理事件)227

通过猜数字游戏程序,学习编写事件处理程序的基本方法,掌握ActionEvent动作事件的处理,理解Java委托事件处理机制。

18.1跟我做:猜数字小游戏227

18.2实现方案228

18.3代码分析229

18.4知识232

18.5动手做一做236

18.6动脑想一想237

任务十九选择之道(使用选择控件和选项事件)240

通过农产品市场需求调查问卷程序,学习使用组合框、复选框、单选按钮、列表框等选择控件构造复杂用户界面,深入理解Java委托事件处理机制。

19.1跟我做:农产品市场需求调查问卷240

19.2实现方案241

19.3代码分析242

19.4知识246

19.5动手做一做249

19.6动脑想一想250

任务二十 简明清晰的菜单(使用菜单和其他常用事件)252

通过使用级联菜单控制文字的字体和颜色程序,学习应用下拉式菜单、弹出式菜单构造复杂用户界面,了解鼠标事件、键盘事件等的处理。

20.1跟我做:使用菜单控制字体和颜色252

20.2实现方案253

20.3代码分析254

20.4知识257

20.5动手做一做263

20.6动脑想一想264

任务二十一 访问数据(使用JDBC连接数据库)266

通过查询显示数据库表记录程序,学习实现数据库连接的方法,理解JDBC的工作原理。

21.1跟我做:使用JDBC连接数据库266

21.2实现方案267

21.3代码分析

21.4知识270

21.5动手做一做275

21.6动脑想一想276

任务二十二 访问数据升级(数据库编程)277

通过Java数据库应用程序,学习实现数据库连接,以及对数据库增、删、改、查操作的方法,深入理解JDBC的工作原理。

22.1跟我做:使用JDBC编程277

22.2实现方案278

22.3代码分析278

22.4知识283

22.5动手做一做290

22.6动脑想一想290

任务二十三 文件管理(目录与文件管理)292

通过创建模拟QQ对聊天记录的管理程序,学习File类的使用、Java目录与文件的创建与管理。

23.1跟我做:管理聊天记录292

23.2实现方案293

23.3代码分析293

23.4知识295

23.5动手做一做297

23.6动脑想一想

任务二十四 顺序进出之道(文件的顺序访问)

通过统计重复花卉名称程序,学习流文件的顺序访问方法,了解常用的输入/输出类的应用,理解输入/输出流的概念。

24.1跟我做:统计重复花卉名称

24.2实现方案

24.3代码分析

24.4知识

24.5动手做一做

24.6动脑想一想

任务二十五 随机进出之道(文件的随机访问)316通过篡改动物名称程序,学习利用RandomAccessFile类实现流文件随机访问的方法。

25.1跟我做:篡改动物名称

25.2实现方案

25.3代码分析

25.4知识

25.5动手做一做

25.6动脑想一想

任务二十六 分身有术(创建和启动线程)

通过行政服务中心农业窗口排号程序,学习Java线程的创建与启动方法,理解线程的概念以及线程与进程的区别。

26.1跟我做:行政服务中心农业窗口排号

26.2实现方案

26.3代码分析

26.4知识

26.5动手做一做

26.6动脑想一想

任务二十七 线程同步(线程的状态与调度)

通过模拟农业补贴在线申请业务程序,学习Java多线程的调度方法,理解线程的生命周期、线程的优先级、线程的同步控制。

27.1跟我做:农业补贴在线申请线程同步

27.2实现方案

27.3代码分析

27.4知识

27.5动手做一做

27.6动脑想一想

任务二十八 Java中的套接字Socket(面向连接通信的实现)

通过简单的聊天程序,学习使用Socket类、ServerSocket类创建客户端程序与服务端程序,实现面向连接的通信。

28.1跟我做:基于TCP的一对一的Socket通信

28.2实现方案

28.3代码分析

28.4知识

28.5动手做一做

28.6动脑想一想

任务二十九Java中的数据报编程(无连接通信的实现)

通过简单的聊天程序,学习使用DatagramPacket类、DatagramSocket类创建客户端程序与服务端程序,实现面向无连接的通信。

29.1跟我做:使用UDP协议的Java聊天程序

29.2实现方案

29.3代码分析

29.4知识

29.5动手做一做

29.6动脑想一想

综合实训 学生信息管理开发362

基于Eclipse开发一个简单的学生信息管理,学习使用面向对象技术来设计和实现应用,理解层次划分,学会按照开发的一般步骤进行Swing界面开发和JDBC数据库编程。

30.1设计

30.2登录功能实现

30.3学生功能实现

30.4教师功能实现

30.5实训扩展

参考文献

《Java程序设计任务驱动式教程》自2010年8月出版以来，受到许多高职高专院校师生的欢迎。编者结合面向对象编程技术的发展和广大读者的反馈意见，在保留原书特色的基础上，2019年对教材进行了全面修订。“思维导图”，用思维导图整理归纳各任务知识点，将知识点汇集为条理分明的一张思维导图，纵观全局，将所有重点并列串联为，使知识更加结构化、条理化、化，便于理解性记忆；“实用趣味”，对近三成的任务案例进行了更新，使之更具有实用性和趣味性；“精雕细刻”，对部分任务的文字描述进行凝练，力争将深奥难懂的知识用简洁、生动的语言讲解出来，让人人看得懂、愿意看；“遵循规范”，在任务的实现方案、代码分析部分，强化Java集成开发环境(IDE)Eclipse技术规范；“综合应用”，后引入综合实训，引导学生学习应用Swing界面和JDBC数据库编程技术开发实际应用，体验Java软件开发的全过程，提高综合应用能力。

本次修订在保留原书特色的基础上，对第3版教材中的任务三、十三、十七、二十四、二十五、二十六、二十七共七个任务的任务情景、实现方案、代码分析等进行了更新、调整、充实，使之更加实用并富有趣味性，同时融入农业元素。本次修订以《高等职业学校教学标准(试行)》为依据，根据Java桌面开发程序员的岗位能力要求，融入《程序员(Java)(四级)》国家职业资格证书考纲内容，对教程内容进行更新。

Java语言作为一种纯面向对象的程序设计语言，近年来对计算机软件的发展产生了巨大的影响。目前，高职高专院校计算机及相关基本上都开设了Java程序设计课程。本书在保证知识体系完整性的前提下，采用任务驱动式教学方法，以行业流行的Eclipse作为开发平台，突出实用性、针对性，引导学生“在做中学”，培养学生分析问题和解决问题的能力，把提高学生动手能力和综合素质作为首要任务。

本书编写了29项任务:

任务一“搭建环境”，通过完成搭建Java运行环境操作，引导学生学习Java开发工具JDK的下载、安装与配置，Java集成开发环境(IDE)Eclipse的下载、安装与配置，Eclipse的项目导入、导出，初步掌握搭建及使用Eclipse来编制Java程序。

任务二“Java欢迎你”，通过完成个Java程序，引导学生学习Java应用程序(Application)和Java小程序(Applet)的结构，会使用Eclipse开发简单Java应用程序、入门级的JavaGUI应用程序、Java小程序，掌握简单调试与排错技术，理解Java实现机制。

任务三“小试牛刀”、任务四“挑战选择”和任务五“树苗采购”，通过完成农药稀释计算器、计算运费、树苗采购等典型任务，引导学生学习Java语言基础、程序流程控制语句。

任务六“宠物之家”、任务七“保护隐私”、任务八“子承父业”和任务九“之手”，通过完成宠物类描述、宠物类的封装、宠物的继承关系、使用USB接口等典型任务，引导学生学习类、继承、多态、接口等面向对象的概念和应用。

任务十“Java的数据仓库”和任务十一“保持良好的交流”，通过完成银行存款本利账单、正话反说等典型任务，引导学生学习数组的定义和使用，并学会使用String类、StringBuffer类的方法对字符串进行操作。

任务十二“防患于未然”和任务十三“主动出击”，通过完成“除法运算器”“选错即被抛出”等典型任务，引导学生学习“捕获并处理异常、抛出异常”的异常处理方法。

任务十四“与Applet初次见面”和任务十五“声形并茂的Applet”，通过完成简单的自我介绍、会唱歌的图片等典型任务，引导学生学习Applet的基本知识和应用，掌握在Applet中使用多媒体元素的方法。

任务十六“进入Windows世界”、任务十七“布局规划”、任务十八“事件委托处理”、任务十九“选择之道”和任务二十“简明清晰的菜单”，通过完成创建农产品销售登录窗口、园林树木展示、猜数字小游戏、农产品市场需求调查问卷、使用菜单控制字体和颜色等典型任务，引导学生学习Swing组件、布局管理、事件处理，理解Java委托事件处理机制，掌握JavaGUI程序设计。

任务二十一“访问数据”和任务二十二“访问数据升级”，通过完成使用JDBC连接数据库、使用JDBC编程等典型任务，引导学生学习Java数据库编程的基本知识和JDBC应用。

任务二十三“文件管理”、任务二十四“顺序进出之道”和任务二十五“随机进出之道”，通过完成管理聊天记录、统计重复花卉名称和篡改动物名称等典型任务，引导学生学习目录与文件管理、文件的顺序访问和文件的随机访问。

任务二十六“分身有术”和任务二十七“线程同步”，通过完成行政服务中心农业窗口排号、农业补贴在线申请线程同步等典型任务，引导学生理解线程的概念，并编写简单的多线程程序。

任务二十八“Java中的套接字Socket”和任务二十九“Java中的数据报编程”，通过完成聊天程序的设计，引导学生学习网络编程模型、Java网络编程基础，能够编写简单的网络程序。

综合实训“学生信息管理开发”，基于Eclipse开发了一个简单的学生信息管理，通过学习使用面向对象技术来设计和实现应用，引导学生理解层次划分，并学会按照开发的一般步骤进行Swing界面开发和JDBC数据库编程。

本书是一线教师长期教学和软件开发实践的经验积累，根据学生的认知规律精心设计编写的项目化教程。本书以培养岗位职业能力为主线，按照典型任务序化知识，并将知识融入任务情景之中。全书每个任务都按“跟我做→实现方案→代码分析→知识→动手做一做→动脑想一想”的结构组织。

本书采用“教学做一体化”的教学组织模式，通过实例任务驱动Java程序设计的知识和技能的学习。本书归纳出29个学习任务，每个学习任务均通过“跟我做”(实例实用趣味)的任务情景提出问题，将任务运行结果和设计要求展示给学生，然后给出详细的“实现方案”和关键代码，让学生在学习枯燥的基础理论知识之前就能根据提示完成中等难度的程序；在调动学生的积极性后，再通过“代码分析”(尽量不涉及艰深概念)对该程序代码进行解析，引导学生学习基本“知识”(以够用为原则，覆盖Java程序设计入门的基本内容)，并为需要继续深入学习的学生安排了“应用拓展”；接着给出一个实训任务“动手做一做”，让学生独立练习，完成从“扶着走”到“自己走”的过程；后再给出一个课外任务“动脑想一想”，让学生课外自主学习。

本书的目标:学生学完本课程后，会编译、运行、调试、维护Java程序，能够理解并使用面向对象编程思想，运用GUI设计、事件处理、异常处理、JDBC技术等，解决实际工作中遇到的问题。为了达到这一目标，建议教师在具有教学功能的实验室进行教学，边教边练，做中学，学中做。

本书作为三年制的高职高专教材，建议讲授学时为54~72学时，上机实践教学为36学时。

由于作者水平所限，疏漏难免，敬请广大读者提出宝贵意见和建议。

作者

2019年7月