北理工《Java程序設計》課程教學資源索引
說明：
本資源爲北京理工大學計算機學院2011年《Java技術及應用》課程的最新課件，主講教師金旭亮，隨課程的進行而同步發佈，可以自由傳播，但不得用於商業盈利目的。
本課程針對零Java編程基礎的計算機專業學生，前提是學過C語言。
課程主要講授J2SE，教學目的是帶領學生邁入Java開發的大門，初步理解和把握面向對象的思想與理論，爲進一步學習J2EE，或者Android開發掃清障礙。
所提供之示例均使用Eclipse Indigo，在JDK 1.6下調試通過。
金旭亮
2011.9.13
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第一部分 Java開發基礎
第一講：Java導論與開發環境。包括兩個PDF文檔，主要介紹Java的基礎知識、Java開發環境的搭建，以及Java開發工具的選擇和使用，是Java學習的第一步。
1 Java導論與Java開發環境 2 Eclipse初步
第二講 Java應用程序與Applet。包容一個pdf文檔及相關示例源碼。本講主要介紹兩種最基本的Java程序類型，並介紹Java編程的一些基礎知識。
第三講 Java語法基礎。包容兩個pdf文檔及相關示例源碼。
1 Java語法基礎 2 程序控制結構
這一講基本上介紹完了Java最基本的語法，學生已經可以使用Java編寫簡單的”結構化“程序。另外，爲方便學習，資源包中還添加了從Oracle網站上下載的Java語言規範3.0（pdf版本）。
第四講 數組。
與C不一樣，Java中的數組是一個對象，並且擁有一些獨特的性質（比如可以定義“不整齊”的多維數組，本質上是以“數組”爲“元素類型”的一維數組），另外，數組在實際開發中用得很廣泛，本講介紹了數組排序與查找的示例，並佈置了一個作業：將數字轉換爲”漢字表達“。此作業的參考答案在下次課程中給出。
第五講 方法
本講介紹Java編程中與”方法“相關的特性，其中的重點是”方法重載（overload）“的概念。另外，本講還介紹了JDK中用於處理日期Calenda類的使用方法，同學們將會發現這個類擁有一些比較特殊的行爲特性，這些特性可能有點違背“常識”。Calenda類的設計是好是壞，就由同學們自己感悟吧。
第六講 字符串
Java中字符串是一個對象，它的最大特點是“只讀”。同學們需要理解爲什麼Java要將字符串設置爲只讀的，字符串賦值的真正含義，如果的確需要一個能修改內容的字符串，應該選用哪個類。除此之外，還簡要介紹了另幾個與字符串處理相關的類。
到此爲止，Java編程基礎介紹完畢。後繼的課程將系統介紹Java的面向對象特性，這些是重點內容，對同學們參與實際項目開發非常重要，必須紮實掌握。
第二部分 Java面向對象特性
本講以一個小學數學題爲例，講解結構化方法與面向對象方法差異，並介紹了OOA、OOD和OOP的概念，對“愚公移山”這一傳統故事從“軟件開發”的視角進行重新解釋，幫助同學們直觀地瞭解面向對象軟件的開發過程。
類和對象是面向對象編程的兩個核心概念，本講介紹了Java面向對象編程中至關重要的內容：類的“模板”，原始數據類型與對象類型變量的內存模式，類的靜態成員，類初始化塊，包裝類，特別地，在本講的最後介紹了JDK所提供的一個字節碼反彙編器javap，向同學們展示了使用javap分析代碼的基本技巧 。
主要介紹如何使用包中的類，如何自定義包，下載的資源中除了本講相關資料外，還包括第五講佈置的作業參考答案。
本講介紹面向對象的核心特性，以一個“動物園”示例直觀展示了多態應用於開發所帶來的好處，並通過javap反彙編展示編譯器是如何爲多態代碼生成字節碼指令，而這些指令又是如何在運行時實現多態特性的。
本講內容比較簡單，主要是Java的內部類特性。內部類在實際開發中用得較多，關鍵點在於瞭解清楚內部類如何訪問外部類中的成員。
本講介紹Java異常處理機制的基礎知識，這部分內容比較重要，在實際開發中有廣泛的應用。
本講集中介紹Java面向對象編程的基本技巧，特別是如何使用Java實現常見的鏈表、隊列、樹等數據結構。用面向對象的思想編程實現各種數據結構，是每一名Java軟件工程師所必須具備的基本技能。
另外，本資源包中還包容了兩個課程設計題目：
1 設計一個支持多級括號及運算符優先級的“四則運算計算器”
2 設計一個能求解線性方程組的程序
通過完成這兩個程序設計題目，能充分鍛鍊同學們的開發能力，促進對數據結構與算法的學習。有關數據結構與算法的問題經常會成爲大公司的面試題。
JDK中提供了數十個大大小小的對象集合類型，基本上能滿足開發中的實際需求。但由於歷史原因，JDK中的這些集合類在設計上存在着一些不合理的地方，包容了一些陷阱。本講會涉及一些這方面的內容，同時展示如何通過閱讀JDK源碼理解Java集合類的特性，並幫助同學們“繞開”這些隱藏的陷阱。
依稀記得在Java剛出來沒多久時，記者採訪Java之父——James Gosling，他說Java不打算引入泛型，但形勢比人強，當一種語言被廣泛使用時，原先覺得並不重要的功能反而突顯出來，Java最終還是引入了泛型。但由於最初並未考慮泛型，所以JVM基本上對泛型是“無視”的，這導致javac不得不將泛型代碼“翻譯”爲傳統的代碼。本講介紹了Java泛型編程的特點，其中有關編譯器翻譯泛型代碼的“擦除”原理是重點，理解它是把握Java泛型編程特性的關鍵。
到此爲止，有關Java面向對象基本特性介紹完畢，後面將介紹JDK中另外一些比較深入的技術領域。
第三部分 深入Java技術領域
本講包容4個PDF文檔以及數十個代碼示例，系統地介紹了Java AWT與Swing開發GUI應用程序的基礎知識。雖然由於性能問題，直接使用Java開發桌面應用相當罕見，但本部分所涉及到的知識卻相當有用，特別是AWT事件處理模型，在實際開發中有廣泛的應用，需仔細理解並把握。另外，有關容器的概念，有關佈局管理器的功用，都能自然地延伸到Android應用開發領域。
JDk中有關Java 2D API部分的內容並未介紹，JavaFX和SWT也僅是提了一下，需要用到它們的同學請自學。
Java中存取文件內容是通過流對象實現的，而在J2EE開發中，很多技術都要應用流來傳輸與存儲信息，因此掌握本講的內容是進一步學習J2EE技術的前提。JDK中與流相關的類型有數十個，相當地繁雜，本講選擇了一些進行詳細介紹，其餘的只是提供一些實例供大家自行閱讀。
序列化是一個很重要的技術，它的主要用途是把內存中的對象保存到一個流中。其他領域的技術有很多都應用了序列化，因此，它也是必須掌握的內容。
本講包容3個內容：1 反射技術基礎 2 JavaBean 3 註解。這三個技術在許多Java框架中用得很多。默認情況下，本講用到的組件Eclipse中都已默認安裝，爲了方便起見，在資源包中也提供了獨立的組件包，可以在Eclipse中添加到項目的Build Path中。
Ant是Java平臺上一個非常優秀的自動化構建工具，簡單易用同時又功能強大。本講介紹Ant的相關知識。爲了便於學習，我從Apache網站上下載了Ant 1.8.2的組件包、文檔與源碼，一併加入到了教學資源包中。
在多核時代，多線程是所有Java開發者必須掌握的技能。本講介紹了Java多線程開發的基礎知識，並從JDK中選取典型的常用的組件（比如各種鎖和線程安全的數據結構）進行了介紹。我從互聯網上搜集到了一些公司面試的真實Java多線程試題，將它們作爲教學實例一併加入到了教學資源包中，相信會對同學們順利通過技術面試有所幫助。
到此爲止，本學期有關J2SE部分的基礎教學內容講授完畢。作爲Java平臺技術的自然延伸，下一講將介紹Android平發平臺的基礎知識。
包容4個PDF文檔及若干個示例項目，主要介紹Android開發環境的搭建、Android應用的開發過程及Android編程中的核心概念，其目的主要是幫助學生初步瞭解Android平臺，爲其順利進行Android開發打開大門。
至此，《Java技術及應用》課程全部更新完畢，這套教學資源彙集了我所讀過的多本Java技術書籍以及多個在互聯網上公開發布的其他網友奉獻的技術資源，難於一一列舉，特在此對奉獻這些免費優質技術資源的人表示感謝。我個人主要完成的工作是，對這些龐雜的技術資源進行了整理與重構，便於教師教學和學生自學，希望我所發佈的這些資料能給Java教師提供更豐富的教學資源，也能幫助廣大初學者更有效率地學習和掌握軟件技術。
謝謝大家！
金旭亮
2011.11.1