程序员教程(2009年版)(第2版)

《程序员教程》(2009年版)(第2版)按照人事部、信息产业部全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试程序员考试大纲编写，是对2004版的修订版，内容包括计算机系统、操作系统、数据库、多媒体、网络、程序语言、软件工程、数据结构和算法、标准化、安全性、法律法规等方面的基础知识，以及Visual Basic、C++和Java程序设计，其中C++和Java程序设计是本版新增加的内容。

第1章 计算机系统基础知识 1.1 计算机系统概述 1.1.1 计算机系统的组成 1.1.2 计算机的类型和应用领域 1.2 计算机中数据的表示及运算 1.2.1 计算机中数据的表示 1.2.2 校验码 1.2.3 逻辑代数及逻辑运算 1.2.4 机器数的运算 1.3 计算机的基本组成及工作原理 1.3.1 总线 1.3.2 中央处理单元（CPU） 1.3.3 存储系统 1.3.4 输入输出技术 1.4 指令系统 第2章 操作系统基础知识 2.1 操作系统概述 2.2 处理机管理 2.2.1 基本概念 2.2.2 进程的控制 2.2.3 进程间的通信 2.2.4 进程调度 2.2.5 死锁 2.2.6 线程 2.3 存储管理 2.3.1 基本概念 2.3.2 分页存储管理 2.3.3 虚存存储管理 2.4 设备管理 2.4.1 设备管理概述 2.4.2 通道、DMA与缓冲技术 2.4.3 假脱机 2.4.4 磁盘调度 2.5 文件管理 2.5.1 文件与文件系统 2.5.2 文件的结构和组织 2.5.3 文件目录 2.5.4 存取方法、存取控制 2.5.5 文件的使用 2.5.6 文件的共享和保护 2.5.7 系统的安全与可靠性 2.6 作业管理 2.6.1 作业管理概述 2.6.2 作业调度 2.6.3 人机界面 第3章 数据库基础知识 3.1 基本概念 3.1.1 数据库与数据库管理系统 3.1.2 数据库管理技术的发展 3.2 数据模型 3.2.1 数据模型的基本概念 3.2.2 数据模型的三要素 3.2.3 E-R模型 3.2.4 基本的数据模型 3.3 DBMS的功能和特征 3.3.1 DBMS的功能 3.3.2 DBMS的特征 3.4 数据库系统体系结构 3.4.1 数据库的三级模式结构 3.4.2 集中式数据库系统 3.4.3 C/S数据库体系结构 3.4.4 并行数据库系统 3.4.5 分布式数据库系统 3.4.6 Web数据库 3.5 关系数据库与关系运算 3.5.1 关系数据库的基本概念 3.5.2 关系数据库模式 3.5.3 完整性约束 3.5.4 关系代数运算 3.6 关系数据库SQL语言简介 3.6.1 SQL数据库体系结构 3.6.2 SQL的基本组成 3.6.3 SQL数据定义 3.6.4 SQL数据查询 3.6.5 SQL数据更新 3.6.6 SQL的访问控制 3.6.7 嵌入式SQL 3.7 数据库设计 3.7.1 概述 3.7.2 数据库设计的基本步骤 3.7.3 数据库的实施与维护 第4章 多媒体基础知识 4.1 多媒体的基本概念 4.1.1 媒体的分类 4.1.2 多媒体的特征 4.1.3 多媒体计算机系统 4.2 音频 4.2.1 数字声音基础 4.2.2 波形声音 4.2.3 声音合成 4.2.4 MIDI 4.2.5 声音文件格式 4.3 图形和图像 4.3.1 彩色与图像基础 4.3.2 图形与图像信息的表示 4.3.3 图像的获取 4.3.4 图像的属性 4.3.5 图形图像转换 4.3.6 图像的压缩编码 4.3.7 图像数据压缩编码的国际标准 4.3.8 图形图像文件格式 4.4 动画和视频 4.4.1 动画 4.4.2 模拟视频 4.4.3 数字视频 4.4.4 数字视频标准 4.4.5 视频压缩编码 4.4.6 视频文件格式 4.5 多媒体网络 4.5.1 超文本与超媒体 4.5.2 流媒体的基本概念 4.5.3 互连网上获取声音和影视的方法 4.6 虚拟现实 第5章 网络基础知识 5.1 计算机网络概述 5.1.1 计算机网络的发展 5.1.2 计算机网络的分类 5.1.3 网络的拓扑结构 5.2 网络体系结构 5.2.1 ISO/OSI参考模型 5.2.2 TCP/IP协议 5.3 计算机网络硬件 5.3.1 计算机网络互联设备 5.3.2 计算机网络传输媒体 5.4 局域网基础 5.4.1 局域网参考模型 5.4.2 以太网（IEEE 802.3标准） 5.4.3 令牌环网（IEEE 802.5） 5.4.4 FDDI（光纤分布式数据接口） 5.5 Internet基础知识 5.5.1 Internet概述 5.5.2 Internet协议 5.5.3 IP地址 5.5.4 域名地址 5.5.5 Internet服务 5.5.6 因特网接入方式 5.5.7 TCP/IP的配置 5.5.8 浏览器的设置与使用 5.5.9 防火墙技术 5.6 网络操作系统基础知识 5.6.1 网络操作系统概述 5.6.2 Windows NT概述 5.7 Client/Server结构和Browser/Server结构 5.7.1 Client/Server结构 5.7.2 Browser/Server结构 第6章 程序语言基础知识 6.1 程序语言概述 6.1.1 程序语言的基本概念 6.1.2 程序设计语言的种类和特点 6.1.3 程序语言的基本成分 6.2 语言处理程序基础 6.2.1 汇编程序基本原理 6.2.2 编译程序基本原理 6.2.3 解释程序基本原理 第7章 软件工程基础知识 7.1 软件工程和项目管理基础 7.1.1 软件工程概述与软件生存周期 7.1.2 软件开发项目管理基础知识 7.1.3 软件工具与软件开发环境 7.1.4 软件过程能力评估 7.2 面向对象技术基础 7.2.1 面向对象的基本概念 7.2.2 面向对象分析与设计基本概念 7.3 软件需求分析 7.3.1 软件需求分析的基本任务 7.3.2 结构化分析方法 7.4 软件设计 7.4.1 软件概要设计的基本任务 7.4.2 软件设计的基本原理 7.4.3 软件结构优化准则 7.4.4 结构化设计方法 7.4.5 软件详细设计 7.5 软件编码 7.5.1 程序设计 7.5.2 程序设计风格 7.6 软件测试 7.6.1 软件测试的目的及原则 7.6.2 测试方法 7.6.3 软件测试步骤 7.6.4 调试 7.7 软件维护 7.7.1 软件维护概述 7.7.2 软件的可维护性 7.8 软件质量管理与质量保证 7.8.1 软件质量特性 7.8.2 软件质量保证概述 第8章 数据结构与算法 8.1 线性结构 8.1.1 线性表 8.1.2 栈和队列 8.1.3 串 8.2 数组和矩阵 8.3 树和图 8.3.1 树 8.3.2 图 8.4 常用算法 8.4.1 算法概述 8.4.2 排序算法 8.4.3 查找算法 8.4.4 字符串处理 8.4.5 递归算法 第9章 标准化和知识产权 9.1 标准化的基本知识 9.1.1 标准化的基本概念 9.1.2 标准化过程模式 9.1.3 标准的分类 9.1.4 标准的代号和编号 9.1.5 国际标准和国外先进标准 9.1.6 信息技术标准化 9.1.7 标准化组织 9.1.8 ISO9000标准简介 9.1.9 能力成熟度模型CMM简介 9.2 知识产权基础知识 9.2.1 知识产权的概念与特点 9.2.2 计算机软件著作权的主体与客体 9.2.3 计算机软件著作权的权利 9.2.4 计算机软件著作权的归属 9.2.5 计算机软件著作权侵权的鉴别 9.2.6 软件著作权侵权的法律责任 9.2.7 计算机软件的商业秘密权 9.2.8 专利权概述 第10章 安全性基础知识 10.1 安全性基本概念 10.2 计算机病毒和计算机犯罪概述 10.3 网络安全 10.4 访问控制 10.5 加密与解密 第11章 Visual Basic程序设计 11.1 概述 11.2 用户界面设计 11.2.1 常用控件 11.2.2 菜单 11.2.3 多窗口应用 11.3 Visual Basic语言基础 11.3.1 编程基础 11.3.2 变量、常数和数据类型 11.3.3 运算符 11.3.4 控制结构 11.3.5 过程 11.3.6 程序的调试 11.4 应用程序中的文件处理 11.4.1 浏览选择文件 11.4.2 文件管理 11.4.3 文件系统对象 11.4.4 利用文件系统对象进行文件处理 11.5 访问数据库 11.5.1 直接用VB创建和操作数据库 11.5.2 开发应用程序访问数据库 第12章 C++程序设计 12.1 概述 12.2 C+ +语言基础 12.2.1 C+ +程序基本结构 12.2.2 数据类型 12.2.3 基本输入输出 12.2.4 表达式与运算符 12.2.5 控制语句 12.2.6 函数 12.2.7 数组与字符串 12.2.8 指针与引用 12.3 类与对象 12.4 继承与多态 12.5 输入与输出流库 12.6 异常 第13章 Java语言程序设计 13.1 Java语言概述 13.1.1 Java语言的特点 13.1.2 Java开发环境 13.2 Java语言基础 13.2.1 Java基本数据类型 13.2.2 控制结构 13.2.3 Java数组与字符串 13.3 类与接口 13.3.1 类的定义与使用 13.3.2 对象的初始化 13.3.3 包 13.3.4 继承 13.3.5 抽象类与接口 13.4 异常 13.4.1 异常的处理 13.4.2 自定义异常 13.5 文件输入、输出和流 13.5.1 字节流 13.5.2 字符流 13.6 Java小应用程序 13.7 Java类库的使用

第1章 计算机系统基础知识本章主要包括计算机系统的组成、计算机的类型、计算机中数据的表示和运算、CPU、存储器等基础知识。1.1 计算机系统概述1.1.1 计算机系统的组成计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的，计算机硬件是计算机系统中看得见、摸得着的物理装置，计算机软件是程序、数据和相关文档的集合。计算机系统的组成如图1-1所示。图1-1 计算机系统的组成示意图1．计算机系统的硬件组成基本的计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。随着器件技术和微电子技术的发展，运算器、控制器等部件已被集成在一起，统称为中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）。CPU是硬件系统的核心，用于数据的加工处理，能完成各种算术、逻辑运算及控制功能。运算器是对数据进行加工处理的部件，它主要完成算术和逻辑运算。控制器的主要功能则是从主存中取出指令并进行分析，控制计算机的各个部件有条不紊地完成指令的功能。存储器是计算机系统中的记忆设备，分为内部存储器（Main Memory，MM，简称内存或主存）和外部存储器（简称外存）。内存速度高容量小，一般用来临时存放计算机运行时所需的程序、数据及中间结果。外存容量大速度慢，可用于长期保存信息。寄存器是CPU中的记忆设备，用来临时存放指令、数据及运算结果。与内存储器相比，寄存器的速度要快得多。习惯上将CPU和主存储器的有机组合称为主机。输入/输出（或I/O）设备位于主机之外，是计算机系统与外界交换信息的装置。所谓输入和输出都是相对于主机而言的。输入设备的作用是把信息转换成二进制形式输入到计算机的存储器中，输出设备的作用是把运算处理结果按照人们所要求的形式输出到外部存储介质上。2．计算机软件计算机软件是指为管理、运行、维护及应用计算机所开发的程序和相关文档的集合。如果计算机系统中仅有硬件系统，则只具备了计算的功能，并不能真正运算，只有将解决问题的步骤编制成程序并输入到计算机内存开始运行，才能完成运算。软件系统是计算机系统中的重要组成部分，通常可将软件分为系统软件和应用软件两大类。1.1.2 计算机的类型和应用领域计算机技术的发展异常迅速，现在的计算机使用的关键元器件基本上都是超大规模集成电路。按照计算机的工作能力，计算机分为巨型机、大型机、小型机和微型机。微型机有多种形式，如台式计算机（desktop）、膝上型电脑（laptop）或笔记本电脑（notebook）、工作站（workstation）、掌上型电脑、个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）等。按照功能是否专一，计算机分为：通用计算机和嵌入式计算机。按计算机处理信息的特征，计算机分为：单指令流单数据流计算机（SISD）；单指令流多数据流计算机（SIMD）；多指令流单数据流计算机（MISD）；多指令流多数据流计算机（MIMD）。概括来讲，计算机的应用领域大致可分为数值计算、数据（或信息）处理、实时控制（或过程控制）、人工智能、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、计算辅助管理（CAM）等。1.2 计算机中数据的表示及运算1.2.1 计算机中数据的表示计算机最主要的功能是处理数值、文字、声音、图形和图像等信息。在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理。因此，掌握信息编码的概念与处理技术是至关重要的。所谓编码，就是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量复杂多样的信息。基本符号的种类和这些符号的组合规则是一切信息编码的两大要素。例如，用10个阿拉伯数码表示数字，用26个英文字母表示英文词汇等，都是编码的典型例子。