本书以教育部《计算机类专业教学质量国家标准》和“Java语言程序设计”课程教学要求为指导，凝结着作者多年教学研究和探索的实践成果，体现了“理论与实践并重”的教育理念。本书旨在为学生提供系统、实用的Java语言知识体系，同时激发学生对软件开发的兴趣，注重培养学生的编程能力与创新思维。全书系统地阐述了Java语言的核心内容，从基础知识逐步深入至高级主题。为强化学习效果，每章均精心配备了丰富的示例代码、思考与练习、实验，帮助学生将理论知识与实践操作紧密结合，循序渐进地掌握关键知识点。本书适合作为普通高等院校计算机及相关专业的教材，同时也适用于软件开发人员、程序设计爱好者以及希望学习Java语言的工程技术人员参考。

在信息技术快速发展的背景下，Java 语言作为一种广泛应用于互联网、企业级开发、移动应用及大数据处理的编程语言，以其跨平台性、强大的类库支持及稳定的性能，成为高校计算机类专业的重要学习课程。本书基于高校教学需求和行业实践要求编写而成，旨在解决传统教材中理论与实践脱节的问题，帮助学生系统掌握 Java 编程的基本理论、核心技术，提升其实际应用能力。
本书基于教育部《计算机类专业教学质量国家标准》和新工科建设要求，结合编者多年从事 Java 教学与科研所积累的经验编写而成。近年来，编者在 Java 教学中积极探索翻转课堂和项目驱动的教学模式，探究并总结形成了一套行之有效的教学方法。编者已出版专著《高校计算机教学理论与方法的创新与实践研究》，并发表相关论文《翻转课堂教学模式在 Java 课程教学中的应用初探》《OBE 理念指导下的编程类人才培养研究》。这些科研与教学成果为本书的内容设计和特色开发提供了重要支撑。本书的编写还参考了国内外经典 Java 教材及近年来发表的学术论文和行业案例。
本书内容分为理论讲解和实践应用两个层次，共 5 章。章节安排科学合理，引导学生逐步掌握 Java 编程技能。
第 1 章介绍了 Java 基础知识，包括 Java 语言简介、开发环境配置、基本语法、数据类型与运算符、流程控制等内容，为后续学习打下坚实基础。
第 2 章深入讲解类与对象、继承与多态、抽象类与接口等核心内容，使学生具备面向对象编程的系统认知。
第 3 章讲解了 Java 语言程序的高级特性，涵盖异常处理、Java 集合框架、文件操作、泛型、多线程等技术，重点培养学生解决复杂编程问题的能力。
第 4 章讲解了 Lambda 表达式、Steam API、Optional 类、反射和 Java 21 特性等内容，重点培养学生的函数式编程思维和灵活应对不同数据缺失和空值的处理能力。
第 5 章通过图形用户界面（GUI）、网络编程、数据库编程等案例的展示与分析，提升学生对实际开发项目的感知与应用能力。
每章内容包括学习目标、知识讲解、典型案例、思考与练习、实验，便于教师组织教学和学生课后自学。
与传统教材相比，本书具有以下显著特色：
● 案例驱动学习：通过典型案例贯穿理论讲解，强化知识点的实践应用，帮助学生在实践中理解和应用 Java 语言。
● 内容系统全面：涵盖从基础到高级的各个知识点，注重理论与实际开发能力的结合，内容设置由浅入深，既适合初学者学习，也为有基础的学生提供进阶知识。
● 注重实用性：选择与实际开发密切相关的主题和技术，涵盖当前行业需求的关键知识点。
● 创新教学设计：提供真实开发场景的任务引导，贴近行业实际需求，同时结合编者在“翻转课堂”教学模式中的应用经验，设计了思考题与互动环节，增强学生的学习体验。
按照高校 80 学时的课程标准，本书各章的课时安排如下：第 1 章 15 学时，第 2章 20 学时，第 3 章 20 学时，第 4 章 10 学时，第 5 章 15 学时。同时，配套提供电子教案、PPT 课件和示例源代码，可以通过访问中国铁道出版社教育资源数字化平台 https://www.tdpress.com/51eds 下载。
本书适合作为普通高等院校计算机及相关专业的教材，同时也适用于软件开发人员、程序设计爱好者以及希望学习 Java 语言的工程技术人员参考。
本书得到了 2023 年沧州交通学院校内教改项目“OBE 理念指导下的编程类人才培养研究”（项目编号：CJ202302012）、2023—2024 年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目“软件工程一流专业应用型人才培养的实践探索”（项目编号：2023GJJG687）、2025 年度河北省应用技术大学研究会课题“‘新工科’背景下 Java课程数字化资源建设与人才培养路径研究”（项目编号：JY2025054）的支持。
在本书的编写过程中，感谢同行们对内容安排、代码示例等方面提出的宝贵意见。感谢中国铁道出版社有限公司的大力支持和编辑团队的辛勤工作。
本书的完成凝聚了编写团队的智慧与心血，希望本书能为广大师生提供有益的帮助，也欢迎各界读者提出改进建议，以不断完善和提升本书的质量。
编 者
2025 年 4 月

第1章Java基础知识11.1Java简介.11.1.1Java的历史和发展.11.1.2Java的特点41.1.3Java平台与Java虚拟机.61.2开发环境搭建81.2.1JDK的下载、安装和配置81.2.2IntelliJIDEA的下载、安装和使用.91.3Java基础语法.111.3.1Java中的数据111.3.2数据类型.121.3.3变量.151.3.4标识符.191.3.5运算符及其表达式.201.3.6语句.241.3.7方法.291.3.8数组.32小结.35思考与练习.36实验.38第2章面向对象编程412.1类与对象412.1.1基本概念.412.1.2对象的创建与使用.422.1.3类的组成.472.1.4内存模型.502.1.5特殊方法.522.2继承与多态572.2.1继承.572.2.2多态.62

王全新，副教授，现任教于沧州交通学院，担任计算机科学与技术专业教师。主授课程包括Java语言程序设计、Web程序设计、Web高级编程等。主持并完成沧州市科技局项目“基于移动平台的竞答系统的设计与实现”，主持并完成全国高等计算机基础教育研究会的项目“Java课程一体化资源的构建”，主持校级项目“OBE理念指导下的编程类人才的培养研究”等。

（1）遵循OBE教育理念，强化程序设计的实践性特点，形成模块化、对象化的程序设计逻辑，帮助读者形成系统性、整体性的程序设计思维。
（2）灵活运用启发式教学法、问题导向法、案例教学法等方法展开知识点和技能点的讲授，增强学生的学习兴趣，提升自主学习能力。