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Java面向对象程序设计与实践应用
丛   书   名: “十三五”江苏省高等学校重点教材  新工科·新文科·大数据技术与应用系列
作   译   者:范洪辉 出 版 日 期:2025-07-01
出   版   社:电子工业出版社 维   护   人:石会敏 
书   代   号:G0504480 I S B N:9787121504488

图书简介:

本书是一本以产教融合为核心、以企业真实项目为载体的Java编程实战教材。全书共12章,以"云医院"系统开发为主线,将Java语言的核心知识点融入实际应用场景,通过理论与实践相结合的方式,帮助读者系统掌握Java编程技能,并培养其解决复杂工程问题的能力。书中从Java基础语法入手,逐步深入讲解程序流程控制、数组与字符串、面向对象编程、继承与多态、异常处理、集合框架、文件操作、多线程与并发等核心内容,并结合Java新特性拓展技术视野。全书内容由浅入深,从基础语法到综合项目开发循序渐进,配合配套实验指导,确保读者能够真正学以致用。
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    内容简介

    本书是一本以产教融合为核心、以企业真实项目为载体的Java编程实战教材。全书共12章,以"云医院"系统开发为主线,将Java语言的核心知识点融入实际应用场景,通过理论与实践相结合的方式,帮助读者系统掌握Java编程技能,并培养其解决复杂工程问题的能力。书中从Java基础语法入手,逐步深入讲解程序流程控制、数组与字符串、面向对象编程、继承与多态、异常处理、集合框架、文件操作、多线程与并发等核心内容,并结合Java新特性拓展技术视野。全书内容由浅入深,从基础语法到综合项目开发循序渐进,配合配套实验指导,确保读者能够真正学以致用。

    图书详情

    ISBN:9787121504488
    开 本:16(185*260)
    页 数:234
    字 数:403

    本书目录

    第1章  初识Java—走进编程的新世界	1
    1.1  Java简介与云医院系统开发基础	1
    1.1.1  Java技术概述	1
    1.1.2  Java的发展史	3
    1.1.3  Java语言的特点	3
    1.1.4  云医院系统对Java的需求	5
    1.2  Java的开发和执行环境	6
    1.2.1  JDK的下载与安装	6
    1.2.2  Java的环境搭建	7
    1.2.3  Java项目结构初识	9
    1.3  Java开发工具IntelliJ IDEA	10
    1.3.1  IntelliJ IDEA简介	10
    1.3.2  IntelliJ IDEA开发Java程序	13
    1.4  云医院项目的初步搭建	14
    1.4.1  项目技术选型	14
    1.4.2  项目结构规划	16
    小结	17
    习题	17
    第2章  Java的基本数据类型与操作—构建云医院信息的基石	18
    2.1  数据的基石:Java的基本数据类型	18
    2.1.1  数据的声明与定义	18
    2.1.2  标识符与关键字:数据声明的规范	19
    2.1.3  数据类型的分类	20
    2.1.4  数据类型的转换	23
    2.1.5  数据类型在云医院中与患者信息的结合	25
    2.1.6  Java的代码结构	26
    2.2  数据值的设定:云医院中的常量与变量	27
    2.2.1  常量与药品信息参数设定	28
    2.2.2  变量与患者体温特征的变化	28
    2.3  运算符与表达式:云医院中的逻辑处理	29
    2.3.1  运算符:挂号费用计算	29
    2.3.2  表达式:诊断信息确认	34
    2.4  注释	35
    小结	37
    习题	38
    实验一  餐饮后台管理系统—基本数据类型和运算符	39
    实验目标	39
    实验任务	39
    第3章  流程控制—让云医院系统更加“聪明”	41
    3.1  顺序结构:处理挂号流程	41
    3.2  分支结构:决策在云医院中的应用	42
    3.2.1  If应对预约挂号问题	42
    3.2.2  switch与患者挂号科室的选择	44
    3.3  循环结构:自动化处理云医院任务	46
    3.3.1  while与定时检查患者体温	46
    3.3.2  do-while与while的差异	47
    3.3.3  for循环与多位患者信息采集	48
    3.3.4  患者监测中的break与 continue	49
    小结	51
    习题	51
    实验二  餐饮后台管理系统—控制流语句	51
    实验目标	51
    实验任务	52
    第4章  数组与字符串—整理与阅读云医院信息的利器	53
    4.1  数组在云医院中的应用:患者信息管理	53
    4.1.1  一维数组:体温记录	54
    4.1.2  二维数组:记录时刻与信息的绑定	55
    4.1.3  Arrays类的优化	57
    4.2  字符串处理:优化云医院中的文本信息	57
    4.2.1  字符串的创建	58
    4.2.2  字符串String类的操作	58
    4.2.3  字符串StringBuffer类的操作	63
    4.2.4  格式化字符串	66
    4.2.5  格式化日期和时间	67
    4.2.6  病历信息采集与处理	70
    小结	71
    习题	72
    实验三  餐饮后台管理系统—数组和字符串	72
    实验目标	72
    实验任务	72
    第5章  面向对象编程—构建云医院系统的核心模块	74
    5.1  类的设计:云医院中的实体与行为	74
    5.1.1  患者类定义	75
    5.1.2  类中的成员变量	76
    5.1.3  类中的成员方法	77
    5.2  对象创建与使用:云医院系统的具化	78
    5.2.1  患者类对象创建	79
    5.2.2  对象的使用	81
    5.2.3  对象间的数据交互	82
    5.3  static关键字	84
    5.3.1  类变量	84
    5.3.2  类方法	85
    5.4  this关键字	87
    5.5  包的概念	88
    5.5.1  包语句	88
    5.5.2  包引用	89
    5.6  封装与访问权限:保护云医院数据安全	90
    5.6.1  访问权限修饰符	90
    5.6.2  封装对患者信息的保护	91
    小结	93
    习题	94
    实验四  餐饮后台管理系统—面向对象编程基础	94
    实验目标	94
    实验任务	95
    第6章  继承与多态—云医院系统的扩展与维护	97
    6.1  继承机制:构建云医院系统的层级结构	97
    6.1.1  子类、父类与患者信息	97
    6.1.2  继承的实现	100
    6.1.3  成员变量的隐藏与方法的重写	101
    6.1.4  向上转型	103
    6.2  多态的应用:云医院中的多元化组合	105
    6.2.1  多态的概念	105
    6.2.2  多态的实现	105
    6.3  抽象类与接口	107
    6.3.1  抽象类与抽象方法	107
    6.3.2  接口的声明与使用	109
    6.3.3  接口回调	112
    6.3.4  接口做参数	113
    小结	115
    习题	116
    实验五  餐饮后台管理系统—继承与多态	116
    实验目标	116
    实验任务	116
     
    第7章  异常处理—让云医院系统更加稳健	118
    7.1  异常处理机制:确保云医院系统稳定运行	118
    7.1.1  Java中常见的系统异常类型	118
    7.1.2  异常捕获与处理	119
    7.1.3  throw和throws语句	122
    7.2  自定义异常:增强云医院系统的异常处理能力	123
    7.2.1  数据内存溢出处理	123
    7.2.2  信息存储与读取异常分析	125
    7.3  内部类	128
    7.3.1  内部类的概念	128
    7.3.2  匿名内部类	129
    小结	130
    习题	130
    实验六  餐饮后台管理系统—包和异常处理	131
    实验目标	131
    实验任务	131
    第8章  集合框架—云医院数据的高效管理	133
    8.1  集合的概述和分类	133
    8.2  Collection集合	134
    8.2.1  Collection介绍	134
    8.2.2  Collection集合的常用方法	135
    8.2.3  Collection遍历方法及其在云医院数据处理中的应用	136
    8.3  List集合	140
    8.3.1  List集合的常用方法	141
    8.3.2  List集合的遍历方式	141
    8.3.3  ArrayList集合底层原理	142
    8.3.4  LinkedList集合底层原理	143
    8.3.5  LinkedList集合的特性及其在云医院中的应用场景	144
    8.4  Set集合	147
    8.4.1  认识Set集合的特点	147
    8.4.2  HashSet集合底层原理	148
    8.4.3  HashSet集合去重原理	149
    8.4.4  LinkedHashSet集合去重原理	150
    8.4.5  TreeSet集合	151
    8.5  Collections工具类及其在云医院数据处理中的应用	154
    8.6  Map集合	156
    8.6.1  Map集合概述	156
    8.6.2  Map集合常用方法及实例分析	157
    8.6.3  Map集合常用遍历方法一	157
    8.6.4  Map集合常用遍历方法二	158
    8.6.5  Map集合常用遍历方法三	159
    小结	160
    习题	160
    实验七  餐饮后台管理系统—集合框架	161
    实验目标	161
    实验任务	161
    第9章  文件操作—云医院数据的备份与恢复	163
    9.1  文件处理	163
    9.1.1  File类简介	163
    9.1.2  使用File类	165
    9.2  流的基本概念	166
    9.2.1  输入/输出流	166
    9.2.2  Java的标准输入/输出流	169
    9.3  流的分类	170
    9.3.1  文件字节流	170
    9.3.2  文件字符流	172
    9.3.3  过滤器流	174
    9.3.4  字符缓冲流	175
    9.3.5  转换流	178
    9.3.6  对象流	179
    9.4  文件的随机访问	181
    9.5  云医院的医护信息读取	183
    小结	185
    习题	185
    实验八  餐饮后台管理系统—输入/输出流与文件操作	186
    实验目标	186
    实验任务	186
    第10章  多线程与并发编程—提升云医院系统的响应速度	188
    10.1  线程的概念	188
    10.2  创建任务和线程	189
    10.3  Thread类的深入	191
    10.4  线程池	194
    10.5  线程同步	195
    10.5.1  synchronized关键字	197
    10.5.2  线程同步的必要性与实现方式	197
    10.6  利用加锁同步	198
    10.7  线程间协作	199
    10.8  线程的状态	203
    10.9  云医院与线程密不可分	203
    10.9.1  线程在云医院中的作用	204
    10.9.2  线程在云医院中的实现	204
    小结	204
    习题	205
    实验九  餐饮后台管理系统—多线程和并发	205
    实验目标	205
    实验任务	205
    第11章  Java的新特性	207
    11.1  Java各版本特性	207
    11.1.1  各版本新特性概述	207
    11.1.2  常用特性说明	209
    11.2  云医院对Java新特性的应用	212
    小结	213
    习题	214
    第12章  综合项目—餐饮后台管理系统	215
    12.1  餐饮后台管理系统概述	215
    12.1.1  功能设计	215
    12.1.2  角色设计	216
    12.2  需求分析	216
    12.2.1  管理员需求分析	216
    12.2.2  商家需求分析	216
    12.3  系统设计与架构	217
    12.3.1  系统设计概述	217
    12.3.2  系统架构设计	217
    12.3.3  系统模块设计	217
    12.3.4  数据库设计	218
    12.3.5  系统交互流程	219
    12.4  餐饮后台管理系统的具体功能	219
    12.4.1  JDBC与数据库连接工具类实现	219
    12.4.2  实体类设计	221
    12.4.3  接口与实现方法	223
    12.4.4  主程序实现	227
    12.4.5  系统测试与部署	231
    12.4.6  维护与优化	232
    小结	233
    习题	234
    
    
    展开

    前     言

    前    言
    在漫长的人类文明史中,知识与智慧的传承始终是推动社会进步的重要力量。从古老的象形文字到现代的电子编码,信息的记录与传播方式经历了翻天覆地的变化。而今,我们站在数字化时代的潮头,编程已成为连接现实与虚拟、创造无限可能的桥梁。Java,这门诞生于20世纪90年代的编程语言,凭借其跨平台、面向对象、安全性高等特性,在全球范围内赢得了广泛的认可与应用。本书就是一部引领读者深入Java编程世界的指南,而云医院则是我们精心挑选的实践舞台,用以展示Java技术的强大魅力与广泛应用。
    一、Java:编程世界的璀璨明珠
    Java自其诞生之日起,就注定了它的不平凡。作为一门面向对象的编程语言,Java不仅继承了C++等的优点,更在跨平台性、安全性等方面实现了质的飞跃。它允许开发者编写的程序在任何支持Java的平台上运行,无须进行烦琐的移植工作,极大地降低了开发成本,提高了程序的复用性。同时,Java的安全机制也为网络应用提供了坚实的保障,使得Java成为企业级应用开发的首选语言之一。
    二、Java与生活中的产业
    在信息技术飞速发展的今天,软件开发已经成为推动社会进步的重要力量。互联网、大数据、人工智能等技术的迅猛发展,使得各行各业对高质量软件的需求愈发迫切。
    在医疗行业,随着人们对健康服务需求的不断提升,传统医疗模式逐渐向智慧医疗转变。通过信息化手段,提高医疗服务效率,改善患者体验,已成为医疗行业的重要发展方向。通过互联网和云计算技术,在线医疗平台能够为患者提供便捷的医疗服务,减少看病排队时间,提高医疗资源利用率。
    在这样的时代与市场背景下,“云医院”作为一个领先的在线医疗平台应运而生。“云医院”项目利用云计算和大数据技术,提供了一个集成多种医疗服务的云平台,旨在为患者提供高效、便捷的医疗服务。通过“云医院”,患者可以实现在线预约挂号、远程问诊、医药购买、健康档案管理、医疗费用在线支付等操作,不仅提高了患者的满意度,也为医疗机构带来了显著的效益,减少了人工成本,提高了工作效率。
    三、Java的产教融合教学
    本书采用源自企业真实案例的“云医院”作为教学主线,旨在通过产教融合的思想,将理论与实践紧密结合,为读者呈现一个生动、实用的Java编程学习之旅。
    本书通过精心设计的“云医院”案例,将Java的各大知识点融入其中,从基础知识到进阶技能,每一步都紧密围绕实际应用的需求展开。在学习过程中,读者将仿佛置身于一个真实的开发环境,跟随作者的引导,逐步掌握Java编程的精髓。
    当读者完成本书的学习后,不仅可以熟练掌握Java的基础语法及其使用规范,更能够运用所学,独立解决“云医院”案例中所涉及的各种实际问题。同时,读者能够了解系统架构原理,提升软件设计及数据库应用能力。这种基于产教融合的教学模式,不仅让读者在学习过程中获得更加直观、深刻的理解,更为其未来的职业发展奠定了坚实的基础。
     
    四、教材结构
    (一)章节概览与思维导图
    本书分为12章,每章都围绕Java编程的一个核心领域展开,同时结合云医院系统的构建过程,将理论知识与实践应用紧密结合。接下来将通过思维导图的形式介绍每一章的知识点模块。
    1.第1章  初识Java—走进编程的新世界
    在本章中,我们将带你认识Java,了解它的历史背景、语言特点以及在企业级应用中的重要性。同时,我们还会探讨Java在医疗信息化领域的应用现状,特别是在云医院系统的构建中Java所扮演的角色。通过本章的学习,你将对Java有一个初步的认识,为后续的学习打下基础。
    思维导图:
     
    2.第2章  Java的基本数据类型与操作—构建云医院信息的基石
    在本章中,我们将学习Java的基本数据类型和操作,包括整型、浮点型、字符型等数据类型以及它们之间的转换和运算。这些基础知识将为你后续构建云医院系统中的患者信息记录、处理等功能提供坚实的支撑。
    思维导图:
     
    3.第3章  流程控制—让云医院系统更加“聪明”
    在本章中,我们将学习Java的流程控制语句,包括顺序结构、分支结构和循环结构。通过掌握这些语句,你将能够编写出更加复杂、更加智能的程序,实现云医院系统中的业务逻辑处理,如患者挂号、科室分配等功能。
    思维导图:
     
    4.第4章  数组与字符串—整理与阅读云医院信息的利器
    在本章中,我们将学习Java的数组和字符串处理。数组能够高效管理大量患者信息(如编号、年龄、科室分配等结构化数据),而字符串用于处理患者的体温记录、病历文本等非结构化信息,二者的结合使云医院系统更加完善。
    思维导图:
     
    5.第5章  面向对象编程—构建云医院系统的核心模块
    在本章中,我们将学习面向对象编程的基本概念,包括类、对象、常见关键字、包的概念、封装等。通过本章的学习,你将学会如何通过创建自己的类来定义云医院系统中的功能模块,如患者管理、医生管理等。你还将学会如何通过封装来对这些模块进行安全性处理,使你的系统更加可靠与稳定。
    思维导图:
     
    6.第6章  继承与多态—云医院系统的扩展与维护
    在本章中,我们将继续深入学习类的相关特性,包括类的继承与多态、接口、抽象类等。通过本章的学习,你将学会如何使用这些特性来进一步扩展和优化你的云医院系统。例如,你可以通过接口来定义医生、护士等角色的共同行为,通过内部类来实现一些辅助功能等。
    思维导图:
     
    7.第7章  异常处理—让云医院系统更加稳健
    在Java编程中,异常处理是非常重要的。通过捕获和处理异常,你可以避免程序因为一些小问题而崩溃。在本章中,你将学会如何捕获和处理异常,以及如何编写健壮的代码来应对潜在的错误情况。这些技能将使你的云医院系统更加稳定可靠。
    思维导图:
     
    8.第8章  集合框架—云医院数据的高效管理
    Java的集合框架提供了一系列用于管理大量数据的接口和实现类。在本章中,你将学会如何使用这些集合来高效地管理云医院中的患者信息列表、医生排班表等数据。这些技能将使你的云医院系统更加高效和易于维护。
    思维导图:
     
    9.第9章  文件操作—云医院数据的备份与恢复
    在Java中,你可以通过读取和写入文件来处理字节流和字符流。在本章中,你将学会如何使用Java的API手册来备份和恢复云医院系统中的数据。这些技能将使你的系统更加安全,并能够应对数据丢失或损坏等紧急情况。
     
    思维导图:
     
    10.第10章  多线程与并发编程—提升云医院系统的响应速度
    多线程与并发编程是Java编程中的重要组成部分。在本章中,你将学会如何创建和管理线程,如何保证线程安全,以及如何使用线程。
    思维导图:
     
    11.第11章  Java的新特性 
    Java的新特性是Java在发展的历程中,版本不断更迭所产生的新的技术与方法。在本章中,你将了解Java不同版本所提供的特色技术。
    思维导图:
     
    12.第12章  综合项目—餐饮后台管理系统
    Java SE 凭借其面向对象、跨平台及多线程特性,为餐饮后台管理系统提供了稳定高效的核心能力,支持订单处理、商品管理及权限控制等关键业务逻辑的模块化开发。在本章中,你将学会如何设计并编码实现简易的餐饮后台管理系统。
     
    思维导图:
     
    (二)任务场景表
    
    章	知识点	学习目标和场景描述	云医院应用实例
    第1章	Java的发展史、语言特点、在企业级应用中的重要性	了解Java的发展史、语言特点及其在企业级应用中的核心价值,同时探索Java在医疗信息化领域的广泛应用,特别是云医院系统的构建与运营	(1)介绍Java在医疗信息化中的应用;
    (2)介绍Java的环境搭建与工具的安装使用
    第2章	Java的基本数据类型与操作	学习Java的基本数据类型与操作,掌握如何在Java中处理和转换患者信息,如姓名、年龄、病情等,为后续的医疗信息处理打下基础	(1)云医院系统常见数据的声明定义;
    (2)药品信息参数的常量定义与体温变化的变量声明;
    (3)挂号费用的计算与运算符的使用
    第3章	流程控制	掌握Java的流程控制语句,如顺序、分支和循环,以实现云医院中的复杂业务逻辑,如根据病情分配科室、管理医院任务等	(1)云医院中挂号流程的  处理;
    (2)患者数据的自动化监测与信息采集
    第4章	数组与字符串	学习数组和字符串的使用,以高效地管理患者信息,如体温记录、病历信息等,并处理医疗文本数据	(1)患者信息的存储与管理;
    (2)复杂信息—病历信息的处理
    第5章	面向对象编程	掌握面向对象编程的概念,如类、对象、包、封装,设计和实现云医院中的各种功能模块,提高系统的可维护性和可扩展性	(1)医院系统中监测报告单的具化;
    (2)如何使用封装确保患者信息安全
    第6章	继承与多态	通过继承与多态机制,实现代码复用,降低开发成本,同时提高云医院系统的灵活性和可扩展性,以应对不断变化的医疗业务需求	(1)病因与病理库的继承  关系;
    (2)遗传中的多态性
    第7章	异常处理	学习Java的异常处理机制,以捕获和处理云医院系统运行过程中可能出现的异常,确保系统的稳定可靠,改善用户体验	云医院中内存溢出与信息存储异常的处理
    
    续表    
    章	知识点	学习目标和场景描述	云医院应用实例
    第8章	集合框架	掌握Java集合框架的使用,以高效地管理云医院系统中的大量数据,如患者信息列表、医生排班表等,提高数据处理效率	患者就诊挂号排序与患者信息的遍历筛选
    第9章	文件操作	学习Java的文件操作,以实现云医院系统中数据的备份和恢复功能,确保数据的安全性和可靠性	医护信息的读取与录入
    第10章	多线程与并发
    编程	掌握Java的多线程与并发编程技术,以实现云医院系统同时处理多个请求的能力,如多个患者同时挂号、多个医生同时查看病历等,提升系统响应速度和用户体验	线程对云医院系统的优化方案
    第11章	Java的新特性	学习Java的新特性,如Lambda表达式、Stream API和模块化等,以更简洁、高效的方式编写代码,为云医院系统提供更丰富的功能支持	Java的新特性对云医院系统的支持
    第12章	综合项目	综合应用实例,结合现实生活中餐饮平台的设计与实现,模拟完成餐饮后台管理系统的设计	无
    
    五、结束语
    通过对本书的学习,你将从基础到进阶,从理论到实践,逐步掌握Java编程的精髓。每一章节的学习都将为你打开一扇新的大门,让你在Java的世界里畅游得更加自如。最终,当你完成本书的学习时,你将能够熟练地运用Java技术模拟构建云医院系统的部分模块,对医疗信息的数字化管理有深刻的认识。同时,本书将外卖点餐系统脱敏后进行教学案例转化,分解为课后实验供你进行练习,从而进一步提升实操能力。这不仅能为你的职业发展增添竞争力,更能让你在数字化时代成为一位真正的技术先锋。
    让我们一起用Java编程创造更加美好的未来!
     
    
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    作者简介

    范洪辉,博士,教授,硕士研究生导师。江苏省青蓝工程学术带头人培养人选,江苏省"六大人才高峰计划”培养人选,中国人工智能学会智能服务专委会委员,江苏省图形图像专委会委员,江苏省不确实性人工智能专委会委员,江苏省"十三五”重点建设学科计算机科学与技术学科方向带头人,校青年示范科技创新团队负责人。2005年5月至2011年3月留学日本山形大学,获工学硕士、博士学位,目前主要研究方向为模式识别、机器学习。主持国家自然科学基金项目1项、江苏省科技计划项目1项、江苏省教育厅自然科学基金面上项目等市厅级项目5项。发表SCI、EI论文30余篇、授权国家发明专利3项、实用新型专利与软件著作权11项。
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