第一讲 java基础

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,Java,程序设计,六安职业技术学院,信息工程系,刘颜颜,课程目标,了解面向对象程序设计的思想，以及软件开发流程。,学习,Java,语言的基本概念和编程方法，基本掌握,Java,类库的使用。,能够利用所学的方法开发简单的小型应用程序,项目,1,第一个,java,程序,学习内容,Java,的历史与版本,Java,的特点,Java,虚拟机,Java,编译与执行过程,Java,开发环境、,JDK,的安装,环境变量的设置,编辑、编译和运行,Java,应用程序,学习重点和难点,Java,特点与,Java,虚拟机,环境变量设置,Java,程序开发过程,Java,的历史,Java,语言之父,-James Gosling,JAVA,是,SUN,公司,于上世纪,90,年代开发的。,JAVA,最初为用于家用电器而开发。,1990,年,12,月，,SUN,公司的一个开发小组从事,家用电器,方面的小型研究项目。最初的方案是用,C+,开发。开发人员,James Gosling,对,C+,实现这一任务感到失望，决定自己编写了一种更好的语言来实现这一项目。最初，这种语言命名为,OAK,（,橡树）,。,Java,的历史,1995,年,8,月，,Netscape,公司的浏览器率先支持,JAVA,。,随后，,Microsoft,的,Internet Explorer,浏览器也支持,JAVA,。,这样，随着万维网的日益普及，,JAVA,得到了广泛的使用。,1996,年，,Java,编译器的第一版发布并发放许可。,1997,年，,SUN,推出,Java1.1(JDK1.0),，,国际标准化组织批准,Java,规范。,1998,年，,SUN,推出,Java2(JDK1.2),。,2002,年，,SUN,推出,JDK1.4,。,2004,年底，,JDK1.5,发布，后改名为,Java SE 5.0,2006,年，发布,Java SE 6.0,Java,的版本,目前，,JAVA,有三个版本：,J2SE,标准版，用于,工作站,和小型机，也是我们学习,JAVA,时的编译和运行环境。,J2EE,企业版，用于开发大型、计算密集型工程。,J2ME,用于小型平台，如手机，家用电器等。,Java,语言的特点,照,Java,设计者的解释，,Java,是一个简单、面向对象、网络适用、解释型、健壮、安全、结构中立、可移植、高性能、多线程、动态的计算机程序语言。,1, 简单性,设计,Java,语言的出发点就是容易编程，不需要深奥的知识。,Java,语言的风格十分接近,C+,语言，但要比,C+,简单得多。,Java,舍弃了一些不常用的、难以理解的、容易混淆的成分，如运算符重载、多继承等。增加了自动垃圾搜集功能，用于回收不再使用的内存区域。,这不但使程序易于编写，而且大大减少了由于内存分配而引发的问题。简单性还体现在小上。,Java,解释器、系统模块和运行模块都比较小，适合在小型机器上运行，也适合从网上下载。,2, 面向对象,面向对象编程是一项有关对象设计和对象接口定义的技术，或者说是一项如何定义程序模块才能使它们“即插即用”的技术。,Java,继承了,C+,面向对象技术的核心，更具有动态解决问题的特性。对象通过继承和重定义，成为解决新问题的模块，使代码重用有了可能。,3, 网络适用性,Java,提供了大量的系统模块支持基于,TCP/IP,协议的编程，这使得,Java,建立网络连接要比,C/C+,容易得多。,Java,程序通过,URL,访问网络资源和存取本地文件系统一样简单。,4, 健壮性,Java,程序的健壮性从多方面得到了保证。,Java,提供早期的编译检查和后期的动态（运行期）检查，大量消除了引发异常的条件。,Java,和,C+,的显著不同是有一个指针类，它可以防止内存覆盖和数据破坏。另一个不同是,Java,用真正的数组代替了,C+,的指针运算，可以进行数组元素的越界检查。,5, 安全性,Java,主要用于网络和分布式环境，采取了很多措施来加强系统的安全性。,Java,可以组建病毒无法入侵和无法篡改的系统，其数字验证使用了基于公共密钥的技术。,安全性和健壮性密切相关。,Java,的指针类技术杜绝了非法存取数据结构或关键对象属性的可能，关死了病毒发起攻击的大门。,6, 结构中立,网络一般由各种类型的计算机构成，,Internet,尤为如此。为了使,Java,程序在网络的任何地方都能运行，,Java,编译器生成的目标代码是结构中立的，即任何安装了,Java,运行环境的计算机都能执行这种代码。这一点对单机系统也同样重要。很多软件都要针对不同的平台（如,IBM,、,苹果机等）开发不同的版本，而,Java,程序的同一个版本就可运行在任何平台上。,这种目标代码称为字节码（,bytecode,），,它和计算机平台无关。相反，字节码被设计成既能很容易地被任何计算机解释执行，又能快速地翻译成本地机器代码。,7, 可移植性,结构中立构成了程序可移植性的基础。另一方面，很多语言的基本数据类型长度都有平台依赖性，而,Java,则采取固定长度。例如整数类型,Int,的长度固定为,32,位，双精度类型,Double,的长度固定为,64,位。,Java,的类库提供了可移植的接口。例如，类库中有一个抽象类,Window,，,它适用于,UNIX,、,Windows NT/95,和,Macintosh,。,Java,系统本身也是可移植的。,Java,编译器是用,Java,写成的，,Java,解释器是用,ANSI C,写成的，它们都有良好的移植性。,8, 解释型,Java,是解释执行的。程序运行时，字节码被直接翻译成本地机器指令，中间没有存储。由于模块连接是步进的和多线程的，执行速度可以很快。,9, 高性能,设计字节码时已经把机器码的翻译问题考虑进去了，所以实际翻译过程非常简单，编译器在对程序进行优化后生成高性能的字节码。尽管字节码翻译执行的速度已经足够快，但有时也会要求有更高的性能。程序运行时，字节码将被快速翻译成当前,CPU,的指令，在某种程度上相当于将最终机器指令的产生放在动态加载器中进行。在,Sun Microsystems,SPARCStation,10,计算机上进行的一项,30,万个方法调用的实验，证明解释型字节码翻译成机器代码的速度和,C/C+,几乎没有区别。,10, 多线程,现实世界中，每时每刻都有很多事情在我们身边同时发生。多线程的概念和这种情况差不多，就是让计算机同时运行多个程序段。编写一个能同时处理多个任务的程序要比编写一个单线程程序困难得多。,Java,提供了一套复杂的线程同步化机制，程序员可以方便的使用基于这种机制设计的方法，编写出健壮的多线程程序。,11, 动态性,在很多方面，,Java,都比,C/C+,更加动态化，它被设计成能适应环境变化的语言。,Java,的动态性可以更好地适应不断变化的执行环境。,Java,的编译与执行过程,一次编译，到处运行,!,不同的操作系统有不同的虚拟机,Java,虚拟机,-JVM,Java,最令人瞩目的特性是它具有跨平台性，这一特性的基础是,Java,虚拟机（,Java Virtual Machine, JVM,），虚拟机也叫运行时系统。,Java,代码编译后生成的,.class,文件不是二进制可执行代码，而是字节码，它是经过高度优化的一系列指令序列。最终由,JVM,解释执行。,不同的操作系统有不同的虚拟机。它类似一个小巧而高效的,CPU,。运行在不同操作系统平台上，抹平了不同操作系统之间的差异。假如,Java,程序编译成二进制可执行代码，每个,Java,程序要为运行该程序的每种操作系统准备一种版本，这样就无法实现跨平台性。,JDK,是整个,Java,的核心，包括了,Java,运行环境（,Java Runtime,Envirnment,），一堆,Java,工具和,Java,基础的类库,(,rt.jar,),。不论什么,Java,应用服务器实质都是内置了某个版本的,JDK,。最主流的,JDK,是,Sun,公司发布的,JDK,，除了,Sun,之外，还有很多公司和组织都开发了自己的,JDK,，例如,IBM,公司开发的,JDK,，,BEA,公司的,Jrocket,，还有,GNU,组织开发的,JDK,等等。其中,IBM,的,JDK,包含的,JVM,（,Java Virtual Machine,）运行效率要比,Sun JDK,包含的,JVM,高出许多。而专门运行在,x86,平台的,Jrocket,在服务端运行效率也要比,Sun JDK,好很多。,JDK(Java,Development Kit,，,Java,开发包，,Java,开发工具,),是一个写,Java,的,applet,和应用程序的程序开发环境。它由一个处于操作系统层之上的运行环境还有开发者编译，调试和运行用,Java,语言写的,applet,和应用程序所需的工具组成。,Java,开发环境,1. JDK,（,Java Development Kit,）,JDK,包含的基本组件包括：,javac,编译器，将源程序转成字节码,jar ,打包工具，将相关的类文件打包成一个文件,javadoc,文档生成器，从源码注释中提取文档,jdb, debugger,，查错工具,java ,运行编译后的,java,程序（,.class,后缀的）,2.,开发工具（,MyEcliplse,8.0,）,从开发效率的角度来看，选择一个好的集成开发环境（,Integrated Development Environment,，,IDE,）是必需的。至于使用何种,IDE,，依开发团队的需要而定。目前常用的,IDE,主要有：,Eclipse,，,NetBeans,，,IntelliJ,IDEA,。,MyEclipse,企业级工作平台（,MyEclipse,Enterprise Workbench,，简称,MyEclipse,）是对,Eclipse IDE,的扩展，利用它我们可以在数据库和,J2EE,的开发、发布，以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。它是功能丰富的,J2EE,集成开发环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持,HTML, Struts, JSF, CSS,Javascript, SQL, Hibernate,。,JavaSE6,的下载与安装,不同版本的,Java,产品可以从,SUN,公司的网站上免费下载。然后参阅,SUN,公司提供的安装指南进行安装。,Java SE6,提供了两个软件产品：,Java,开发工具箱,(Java SE Development Kit,，简称,JDK),Java,运行时环境,(Java SE Runtime Environment,，简称,JRE),。,JDK,主要包含了,Java,程序开发所需要的编译、调试等工具。,JRE,主要负责,Java,程序的运行，提供类库、,Java,虚拟机等。,Java SE6,安装完毕后，将在安装目录下看到这两个产品的根目录,jre1.6.0,和,jdk1.6.0,。,安装,JDK,后，,.jdk1.6.0bin,目录下包含一些开发工具，其中：,javac.exe,：,Java,编译器，用来将,java,程序编译成字节码，编译后的文件后缀是,.class,java.exe,：,Java,解释器，执行已经转换成,Bytecode,的,Java,应用程序,(,即，执行,.class,文件）。,javadoc.exe,：文档生成器，创建,HTML,文件。,appletviewer.exe,：,Applet,解释器，用来解释已经转换成,Bytecode,的,Java,小应用程序。,JavaSE6,的下载与安装,环境变量,path,：设置,JDK,命令,(,工具,),文件所在路径，设置,path,后，可以在任何路径下使用这些,JDK,命令,(,工具,),。,环境变量,classpath,：设置类库所在路径，设置后,Java,程序就可以访问类库中的类了。,系统环境变量的设置,系统环境变量的设置,一般做法：,JAVA_HOME=C:Program FilesJavajdk1.6.0_03,（你的,JDK,安装目录）,Path= C:Program FilesJavajdk1.6.0_03bin,；,或者：,.;%JAVA_HOME%bin,classpath,= C:Program FilesJavajdk1.6.0_03lib,或者：,.;%JAVA_HOME%lib,Java,程序的类型,Java Application (Java,应用程序,),是独立的完整的程序,用,Java,虚拟机来解释运行,Java Applet(,小应用程序,),不是独立完整的程序,要嵌在,web,网页中运行,由,Web,浏览器内部包含的,Java,解释器解释运行,第一个,Java,应用程序,编辑代码,/*,文件名 如,:Welcome1.java,*,文件包含的类或接口的列表,* 版本信息,.,*,作者,日期,* 版权信息,*,/,public class Welcome1 ,/ Java,应用程序由,main,方法开始执行,public static void main( String,args, ) ,System.out.println,( Welcome to Java Programming! );, / Welcome1,类,(,文件名要与包含主方法的类或,Public,类的名字相同,),编写,JAVA,应用程序的注意事项,1,一个,JAVA,应用程序由一个或几个类组成；类由关键字,class,声明。,2,一个,Java,源文件,通常由一个类组成。,Java,源文件的文件名必须与类名一致，扩展名为,.java,。,3.,每个应用程序有且仅有一个,main,（）方法，应用程序从,main,（）方法开始执行，直到,main,（）方法结束。,main,（）方法必须加修饰符,public static void,。,4,通过屏幕输出的语句为,:,System.out.println,( );,括号中为要输出的字符串。,5,注释方法：单行注释：,/,要注释的内容,多行注释：,/*,要注释的内容,要注释的内容,*,/,6.,一个,Java,源文件,若由一个以上类组成，最多只能有一个类带,public,修饰符，而且,Java,源文件名要跟这个类的类名一样。,第一个,Java,应用程序,编译和运行,编译应用程序,javac,Welcome1.java,/,注意,.java,后缀必须带,执行应用程序,java Welcome1,/,注意,.class,后缀不能带,注意,程序从一个类的,main,方法开始，必须保证,Welcome1,中实现了,main,方法。,必须保证,Welcome1.java,文件在当前目录下,必须保证环境变量,PATH,、,CLASSPATH,的正确设置,练习,第一个,Java,应用程序,1,、使用记事本编辑,Java,源文件,2,、使用,javac,命令编译,Java,应用程序,3,、使用,java,命令运行,Java,应用程序,