Java程序設計任務驅動教程（微課版）
姜海嵐 程琳
商品描述
本書以解決實際問題、培養學生的邏輯思維能力為目標，循序漸進地講解Java的核心基礎知識。首先介紹Java開發環境的下載、安裝與配置，第一個Java程序的編寫，Java集成開發工具的使用；然後介紹Java編程基礎知識、流程控制語句、類和對象的定義與使用、封裝、繼承和多態、抽象類和接口；最後介紹異常處理和I/O操作、集合應用技術、JDBC數據庫編程，以及Java在人工智能和大數據方向的應用。
本書以Java開發工程師的崗位需求為目標，融入技能競賽、統一建模語言和認證，精心設計29個任務，使讀者在實踐中提升分析和解決實際問題的能力，為未來的職業生涯打下堅實的基礎。
本書可作為應用型本科、職業院校計算機軟件技術、人工智能和大數據專業相關課程的教材，也可作為Java程序設計愛好者的參考書。
作者簡介
姜海嵐，副教授，山東職業學院人工智能技術應用專業主任，主持國高等院校計算機基礎教育研究會項目1項、參與部級科研項目3項，省市級教研項目3項。編寫教材2本，發表論文12篇，其中EI檢索論文2篇；獲山東省教學成果獎二等獎1項；中國鐵路濟南局集團有限公司科學技術獎二等獎1項；濟南市優秀自然科學學術成果評選成果類三等獎1項；濟南市計算機科學技術獎二等獎、三等獎各1項；取得實用新型專利2項，軟件著作權9項；指導學生參加省級及以上大賽獲特等獎1項，一等獎6項、二等獎9項、三等獎若幹。
目錄大綱
目 錄
項目一
認識Java 1
知識與素養目標 1
任務一 配置Java開發環境 1
任務要求 1
相關知識 2
（一）Java概述 2
（二）Java核心技術 2
任務實現 2
下載JDK 2
任務二 編寫第 一個Java程序 5
任務要求 5
相關知識 6
（一）Java程序的結構 6
（二）Java程序的編譯和運行 6
任務實現 6
（一）使用記事本軟件編寫
“HelloWorld.java”源程序 6
（二）編譯Java源程序並運行 7
（三）案例解析 8
小結 8
隨堂練習 8
課後任務 9
項目二
使用集成開發工具開發Java
程序 10
知識與素養目標 10
任務 使用IDEA開發Java
程序 10
任務要求 10
相關知識 11
（一）IDEA概述 11
（二）IDEA的下載、安裝與配置 11
任務實現 14
（一）使用IDEA創建Java項目 14
（二）創建類並編寫Java代碼 14
（三）運行及調試 15
任務拓展 使用IDEA的AI插件
通義靈碼進行開發 15
小結 18
隨堂練習 18
課後任務 19
項目三
Java編程基礎知識 20
知識與素養目標 20
任務一 計算圓的面積—Java基本
語法的使用 20
任務要求 20
相關知識 21
（一）一個簡單的Java程序 21
（二）註釋 22
（三）標識符 22
（四）變量 23
（五）賦值語句 24
（六）Java的基本數據類型 25
（七）變量的類型轉換 25
任務實現 27
（一）根據要求設計算法 27
（二）使用Java實現算法 27
任務二 從控制臺讀取半徑—Java
輸入輸出的使用 28
任務要求 28
相關知識 28
（一）Java的輸入和輸出 28
（二）常量 29
任務實現 29
小結 30
隨堂練習 30
課後任務 31
項目四
使用if、switch語句進行選擇
控制 33
知識與素養目標 33
任務一 編寫加法測驗助手—簡單if
語句的使用 33
任務要求 33
相關知識 34
（一）運算符 34
（二）單分支if語句 36
（三）雙分支if-else語句 37
（四）條件表達式 38
任務實現 39
（一）根據要求設計算法 39
（二）用Java代碼實現算法 39
任務二 計算BMI—多分支if-else
語句的使用 40
任務要求 40
相關知識 41
（一）邏輯運算符 41
（二）if語句嵌套 42
（三）多分支if-else語句 43
任務實現 45
（一）根據要求設計算法 45
（二）用Java代碼實現算法 45
任務三 季節轉換—switch語句的
使用 46
任務要求 46
相關知識 47
任務實現 47
（一）根據要求設計算法 47
（二）用Java代碼實現算法 47
小結 49
隨堂練習 49
課後任務 49
項目五
使用循環重復執行語句 51
知識與素養目標 51
任務一 加法測驗助手升級—while
循環的使用 51
任務要求 51
相關知識 52
任務實現 52
（一）根據要求設計算法 52
（二）用Java代碼實現算法 53
任務二 模擬猜數字遊戲—do-while
循環的使用 54
任務要求 54
相關知識 54
（一）do-while循環 54
（二）break語句 55
（三）continue語句 55
任務實現 55
（一）根據要求設計算法 55
（二）用Java代碼實現算法 55
任務三 求素數問題—for循環的
使用 57
任務要求 57
相關知識 58
（一）for循環 58
（二）循環嵌套 58
任務實現 59
（一）根據要求設計算法 59
（二）用Java代碼實現算法 60
任務四 設計耗材管理系統—數組的
使用 61
任務要求 61
相關知識 61
（一）一維數組 61
（二）二維數組 64
任務實現 66
（一）根據要求設計算法 66
（二）用Java代碼實現算法 66
小結 69
隨堂練習 69
課後任務 70
項目六
類和對象的定義與使用 73
知識與素養目標 73
任務一 計算圓的面積和周長—類和
對象的使用 73
任務要求 73
相關知識 74
（一）類與對象 74
（二）類的語法格式 75
（三）對象的創建與使用 77
（四）包 77
任務實現 78
（一）根據要求設計算法 78
（二）畫出UML類圖 78
（三）用Java代碼實現算法 78
任務二 計算圓的面積——構造方法的
使用 79
任務要求 79
相關知識 80
（一）構造方法 80
（二）構造方法的分類 80
（三）構造方法的重載 84
（四）this關鍵字 84
（五）static關鍵字 86
任務實現 87
（一）根據要求修改類 87
（二）畫出UML類圖 87
（三）用Java代碼實現算法 88
小結 89
隨堂練習 89
課後任務 90
項目七
封裝 92
知識與素養目標 92
任務 改寫計算圓面積的程序，避免錯誤
輸入——封裝的使用 92
任務要求 92
相關知識 93
（一）封裝 93
（二）訪問封裝後的私有成員變量 93
（三）訪問權限 93
任務實現 96
（一）根據要求修改類 96
（二）畫出UML類圖 96
（三）用Java代碼實現算法 96
小結 97
隨堂練習 98
課後任務 99
項目八
繼承和多態 100
知識與素養目標 100
任務一 幾何圖形的繼承關系設計——
繼承的使用 100
任務要求 100
相關知識 101
（一）父類與子類 101
（二）繼承的註意事項 103
（三）方法的重寫 104
（四）super關鍵字 105
（五）區分重寫與重載 111
任務實現 111
（一）根據要求設計算法 111
（二）畫出UML類圖 112
（三）用Java代碼實現算法 113
任務二 寵物餵養的實現——繼承和
多態的使用 115
任務要求 115
相關知識 115
（一）多態 115
（二）類的依賴關系 116
任務實現 117
小結 119
隨堂練習 119
課後任務 119
項目九
抽象類和接口 121
知識與素養目標 121
任務一 求幾何圖形的面積——抽象類的
使用 121
任務要求 121
相關知識 122
（一）抽象方法和抽象類 122
（二）抽象方法和抽象類的UML
類圖 122
任務實現 123
任務二 實現動物和植物的共性——接口
的使用 125
任務要求 125
相關知識 126
（一）接口 126
（二）接口的UML類圖 126
任務實現 127
小結 130
隨堂練習 130
課後任務 131
項目十
異常處理和I/O操作 133
知識與素養目標 133
任務一 成績錄入系統的異常捕獲—
try-catch-finally語句的
使用 133
任務要求 133
相關知識 134
（一）什麼是異常 134
（二）使用try-catch-finally語句處理
異常 135
（三）異常類型 136
任務實現 139
任務二 文件處理系統的異常拋出—
throw和throws關鍵字的
使用 139
任務要求 139
相關知識 140
（一）File類 140
（二）throws關鍵字 141
（三）throw關鍵字 142
（四）自定義異常類 143
（五）I/O讀取文件 144
任務實現 145
小結 146
隨堂練習 147
課後任務 147
項目十一
集合應用技術 149
知識與素養目標 149
任務一 使用集合保存錄入的班級學生
考試成績 149
任務要求 149
相關知識 150
（一）集合 150
（二）集合的分類 150
（三）List接口 152
（四）ArrayList類及其使用 152
（五）LinkedList類及其使用 153
任務實現 154
任務二 使用集合統計班級成績 156
任務要求 156
相關知識 156
（一）foreach循環和泛型 157
（二）疊代器—Iterator接口 159
任務實現 160
任務三 使用集合實現成績從高到低
排序 161
任務要求 161
相關知識 161
（一）HashSet類 161
（二）TreeSet類 162
任務實現 163
小結 164
隨堂練習 164
課後任務 165
項目十二
JDBC數據庫編程 168
知識與素養目標 168
任務一 通過JDBC實現基礎的
CRUD操作 168
任務要求 168
相關知識 169
（一）JDBC 169
（二）數據庫設計 169
（三）使用JDBC編程 170
任務實現 173
任務二 使用PreparedStatement
實現預編譯SQL查詢 175
任務要求 175
相關知識 175
（一）SQL註入 175
（二）參數化查詢 175
任務實現 176
小結 179
隨堂練習 179
課後任務 180
項目十三
人工智能和大數據技術的
應用 181
知識與素養目標 181
任務一 人工智能技術的應用—詞頻
統計 181
任務要求 181
相關知識 182
（一）自然語言處理與HanLP 182
（二）HanLP的下載及配置 182
任務實現 184
任務二 人工智能技術的應用—人臉
檢測 185
任務要求 185
相關知識 185
（一）計算機視覺與OpenCV 185
（二）OpenCV的下載與配置 186
任務實現 187
任務三 大數據技術的應用—商品
銷售數據分析 188
任務要求 188
相關知識 188
（一）大數據分析與Spark 188
（二）Spark的安裝與配置 189
任務實現 190
小結 191
隨堂練習 191
課後任務 192
