Java大学实用教程第一章.ppt

Java大学实用教程,山东科技大学孙亮,辅助资料,ThinkinginJavaBruceEcklJava编程思想侯捷Javadoc,Contents,Java的基本知识面向对象的概念类和对象继承，多态正则表达式I/O，线程图形用户界面网络编程、JavaApplet,第1章Java语言概述,本章导读1.Java语言的诞生2.学习Java的必要性3.java的特点4.java与C/C+之关系5.Java运行平台6.Java程序开发7.SDK1.5编译器的新规定,1.1Java语言的诞生,Java诞生于1995年，是Sun公司组织开发的一编程语言，主要贡献者是JamesGosling。1990年Sun公司成立了由JamesGosling领导的开发小组，开始致力于开发一种可移植的、跨平台的语言，该语言能生成正确运行于各种操作系统、各种CPU芯片上的代码。他们的钻研和努力促成了Java语言的诞生。Java的发展得利于Internet和Web的出现，Internet上有各种不同的计算机，它们可能使用完全不同的操作系统和CPU芯片，但仍希望运行相同的程序，Java的出现标志着真正的分布式系统的到来。,返回,Java的发展简史,1991年，Java语言诞生在美国SUN计算机公司，它是由“绿色工程”（GreenProject）小组开发的，但是它最初的名字不是Java，而是Oak（橡树）。1994年，“绿色”小组将他们的开发转向了Internet，用Oak编写了一系列网络应用程序，像网络浏览器WebRunner等。1995年，随着Java语言在互联网和多媒体上的发展，它得到了全球计算机业的高度重视。鉴于1.2版与之前版本的巨大差别，SUN公司将1.2版以及其以后版本命名为“Java2”。目前，Java语言的正式版本已经发展到1.6版,1.2学习Java的必要性,Java不仅可以用来开发大型的桌面应用程序，而且特别适合于Internet的应用开发。目前，Java语言不仅是一门正在被广泛使用的编程语言，而且已成为软件设计开发者应当掌握的一门基础语言。Java语言是面向对象编程，并涉及到网络、多线程等重要的基础知识，而且很多新的技术领域都涉及到了Java语言，因此，学习和掌握Java已成为共识，国内外许多大学已将Java语言列入了本科教学计划，IT行业对Java人才的需求正在不断的增长，一些软件公司对其开发人员周期地进行Java的基础培训工作。在IT行业发达的北美洲，有将近60%的软件开发人员在使用Java完成他们的工作，EvansData公司在2002年做的一项调查中发现，在北美洲，Java的使用率已经接近C/C+。返回,1.2学习Java的必要性,JamesGosling对话节选：推动Java最主要的因素是网络，Java是以网络应用为基础的开发工具，这是它的强处；在PC领域，Java有很多应用，这是表面上看不到的，主要是微软花了大力气避免用户看到；夏威夷火山上的观测台使用Java控制望远镜，荷兰健康医疗组织使用Java解决了保护隐私等问题；返回,1.3java的特点,1平台无关性Java语言和其他语言相比，最大的优势就是能够在所有的计算机上运行，这也是Java风靡全球的主要原因。2面向对象面向对象编程是一种先进的编程思想，更加容易解决复杂的问题。3多线程Java的特点之一就是内置对多线程的支持。多线程允许同时完成多个任务。4安全5动态返回,平台无关性,Java之所以能在所有的计算机上运行，是因为Java可以在计算机的操作系统之上提供一个Java运行环境，即一个运行Java程序的平台，这个平台由Java虚拟机（JavaVirtualMachine，JVM）、类库以及一些核心文件组成。“一旦写成，处处可用”为了理解Java不依赖于平台的特性，回顾编程语言发展史：机器语言：二进制代码；计算机可直接识别；汇编语言：用助记符代替二进制指令；仍是面向机器的低级语言；高级语言：更接近于自然语言（英语）；编写源文件，把它转化成机器语言然后执行。,平台无关性,源程序转化成机器语言的两种方式：编译方式（Compilation）：针对当前的处理器芯片，将源程序翻译成机器指令（成为目标程序），交给计算机执行；解释方式（Interpretation）：不产生整个目标程序，根据当前处理器芯片，翻译一句执行一句。C语言采用的是编译方式，提供相应的C语言编译器，针对特定的CPU芯片对源文件编译生成机器代码，然而，一旦环境发生变化可能需要修改源程序并针对新的环境重新编译。,平台无关性-Java的处理方式,Java不针对特定的CPU进行编译，Java提供的编译器把源程序编译成称为“字节码”（ByteCode）的一种中间代码，很接近机器码的二进制文件，但不能被机器直接识别。当字节码加载到内存后，通过Java解释器，即Java虚拟机（JavaVirtualMachine，简称JVM）将字节码按解释方式执行。Java语言的翻译方法如图1.1所示,平台无关性-Java的处理方式,如果是解释执行的，运行速度通常比较编译方式要慢；Java使用JIT（JustInTime）技术将字节码直接转化成高性能的本地机器码；JIT是Sun公司在Java2版本中提供的一个字节码编译器，是Java运行环境平台的一部分，仍具有平台独立性；因此Java“高效且跨平台”。Java编译器按照统一的标准把源程序编译成字节码文件；并为广大的硬件提供了各种带JVM的Java运行环境平台，解释执行字节码。Java源文件汉语；字节码世界语；,面向对象的三个主要特性,封装：将数据和对数据的操作封装在一起；通过抽象从实例中抽取共同性质形成类，对象是类的一个实例；继承：子类继承父类的属性和功能，同时又可以定义子类独有的数据和数据上的操作；多态操作名称的多态操作：求面积，圆或矩形？与继承有关的多态哺乳类的子类猫和狗，操作喊叫具有多态性；,多线程,处理器同一时刻只能执行一个线程，但可以在不同的线程之间快速切换，感觉好像多个任务在同时执行；Java内置对多线程的支持，而不像C+没有内置的多线程机制，必须调用操作系统的多线程功能来进行多线程程序设计；,安全,当用户使用支持Java的浏览器时，可以放心的运行JavaApplet（Java小应用程序），不必担心病毒的感染和恶意的企图；JavaApplet将被限制在Java的运行环境中，不允许它访问计算机的其它部分。,动态,Java程序的基本组成单元就是类，有些类是自己编写的，有些类是从类库中引入的；而类又是在运行时动态装载的，使得Java可以在分布环境中动态的维护程序和类库；而不像C+那样，每当其类库升级后，如果想让程序具有新类库提供的功能，就必须重新修改和编译。,1.4java与C/C+之关系,如果你学习过C+语言，你会感觉Java很眼熟，因为Java中许多基本语句的语法和C+一样，像常用的循环语句、控制语句等和C+几乎一样；但不要误解为Java是C+的增强版，Java和C+是两种完全不同的语言，他们各有各的优势，将会长期并存下去，Java语言和C+语言已成为软件开发者应当掌握的语言；从语言的简单性方面，Java去掉了C+中很多容易混淆的概念，或以更清楚、容易理解的方式实现，如Java不再有指针的概念；Java相比较更易学好用，但不要误以为这门语言很干瘪。“英语比阿拉伯语容易学，但并不意味英语不能表达丰富的内容和深刻的思想”。返回,1.5Java运行平台,1三种平台简介目前Java运行平台主要分为下列3个版本：（JavaSE（曾称作J2SE）Java标准版或Java标准平台。JavaSE提供了标准的JDK开发平台，利用该平台可以开发Java桌面应用程序和低端的服务器应用程序，也可以开发JavaApplet。JavaEE（曾称作J2EE）Java企业版或Java企业平台，可以构建企业级的服务应用。JavaEE平台包含了JavaSE平台，并增加了附加类库，以便支持目录管理、交易管理和企业级消息处理等功能。JavaME（曾称作J2ME）Java微型版或Java小型平台。JavaME是一种很小的Java运行环境，用于嵌入式的消费产品中，如移动电话、掌上电脑或其他无线设备等。三种平台都包括了相应的JVM。,返回,2安装JavaSE平台,学习Java必须从JavaSE开始，因此，本书基于JavaSE来学习Java。目前Sun公司已发布了JDK的1.6版本。如果安装JDK选择安装到E：Jdk1.6目录下，则会生成如图1.1的目录结构。1.从下载JavaSE的JDK1.6（jdk-6u24-windows-i586.exe），不用下载JVM；2.安装时注意设置路径为没有系统还原的分区，如E:jdk1.6，中间会提示安装JRE（JavaRuntimeEnvironment，Java运行环境），注意不可与JDK的安装路径相同。,返回,图1.1JDK目录结构,1）系统环境Path值的设置,JDK平台提供的Java编译器（javac.exe）和Java解释器（java.exe）位于Java安装目录的bin文件夹中，为了能在任何目录中使用编译器和解释器，应在系统特性中设置Path。对于Windows2000、Windows2003、WindowsXP，用鼠标右键点击“我的电脑”，弹出菜单，然后选择属性，弹出“系统特性”对话框，再单击该对话框中的高级选项，然后点击按钮“环境变量”，添加如下的系统环境变量（如图1.2所示）：返回,图1.2设置环境变量path,2）系统环境ClassPath值的设置,编辑系统环境变量ClassPath的值。对于Windows2000、Windows2003、WindowsXP，用鼠标右键点击“我的电脑”，弹出菜单，然后选择属性，弹出“系统特性”对话框，再单击该对话框中的高级选项，然后点击按钮“环境变量”，添加如下的系统环境变量（如图1.3所示）：如果曾经设置过环境变量：ClassPath，可点击该变量进行编辑操作，将需要的值加入即可。对于Win9x，用记事本编辑Autoexec.bat文件，将如下的设置语句加入即可，setclasspth=E:jdk1.6jrelibrt.jar;.;也可以在命令行窗口，如MS-DOS窗口键入命令：setclasspth=E:jdk1.6jrelibrt.jar;.;,图1.3设置环境变量classpath,一般不需要，仅在安装过其他商业化Java开发产品，可能会被修改。,3）仅仅安装JRE,如果你只想运行别人的Java程序可以只安装Java运行环境JRE，JRE由Java虚拟机、Java的核心类以及一些支持文件组成。可以登录Sun的网站免费下载Java的JRE。,返回,4）一些IDE（IntegratedDevelopmentEnvironment）开发工具,SunOneJBuilderEclipse目前最为流行IDE开发环境适合于设计开发大型软件，初学者应当使用JDK来开发Java程序；,1.6Java程序开发,1.Java应用程序的开发开发一个Java应用程序需经过三个步骤：编写源文件、编译源文件生成字节码、加载运行字节码。1)编写源文件(1)源文件的组成使用一个文字编辑器，如Edit或记事本，来编写源文件。不可使用Word编辑器，因它含有不可见字符。Java是面向对象编程，Java应用程序的源文件是由若干个书写形式互相独立的类组成。见例子1,(2)应用程序的主类,一个Java应用程序必须有一个类含有publicstaticvoidmain（Stringargs）方法，称这个类是应用程序的主类。args是main方法的一个参数，是一个字符串类型的数组（注意String的第一个字母是大写的），以后会学习怎样使用这个参数。,返回,(3)源文件的命名规则,源文件的命名规则是：a.如果源文件中有多个类，那么只能有一个类是public类；如果有一个类是public类，那么源文件的名字必须与这个类的名字完全相同，扩展名是java；b.如果源文件没有public类，那么源文件的名字只要和某个类的名字相同，并且扩展名是java就可以了。类名和源文件的命名注意区分大小写！,返回,(4)良好的编程习惯,在编写程序时，一行最好只写一条语句，类体的以方法的大括号最好也独占一行，并有明显的缩进。本书在编写代码时，尽量遵守良好的编程习惯。2）编译Java源程序当创建了Hello.java这个源文件后，就要使用编译器（javac.exe）对其进行编译：需要打开MS-DOS命令行窗口，进入C盘，然后进入到1000目录中，如图1.4所示。,返回,如果Java源程序中包含了多个类，编译后将生成多个扩展名为.class的文件，每个只存放一个类的字节码，其文件名与类名相同。,3）运行Java程序,Java应用程序必须通过Java虚拟机中的Java解释器（java.exe）来解释执行其字节码文件。Java应用程序总是从主类的main（注意不可缺少static）方法开始执行。因此，必须如下运行Java应用程序：C:1000javaHello执行主类的类名运行效果如图1.5所示。当Java应用程序中有多个类时，java命令执行的类名必须是主类的名字（没有扩展名）。例：,当运行这个Java程序时，Java虚拟机仅仅将Hello.class和A.class加载到内存中，而B.class没有加载到内存中，应为程序的运行并未用到类B,（1）编译源文件c:1000javacTom.java如果编译成功，你的目录1000下就会有Tom.class和Example.class这两个字节码文件了。（2）执行c:1000javaExamplejava命令后的名字必须是主类的名字，运行效果如图1.6。,返回,2.JavaApplet程序的开发,开发一个JavaApplet程序需经过三个步骤：编写源文件、编译源文件生成字节码、通过浏览器加载运行字节码。（1）编写源文件一个JavaApplet源文件也是由若干个类组成的，一个JavaApplet源文件不再需要main方法，但必须有且只有一个类扩展了Applet类，即它是Applet类的子类（Applet类是系统提供的类），我们把这个类称作JavaApplet源文件的主类。下面的例子2是一个简单的JavaApplet源文件。,2）编译,c:1000javacBoy.java编译成功后，文件夹C:1000下会生成一个Boy.class文件。如果源文件有多个类，将生成多个class文件，都和源文件在同一文件夹里。如果你对源文件进行了修改，那么你必须重新编译，再生成新的字节码文件。,返回,3）运行,JavaApplet由浏览器来运行，因此我们必须编写一个超文本文件（含有applet标记的web页）通知浏览器来运行这个JavaApplet。下面是一个最简单的一个html文件，通知浏览器运行JavaApplet。我们使用记事本编辑如下：现在可以使用浏览器打开文件Boy.html运行JavaApplet，效果如图1.7所示。,返回,返回,1.7JDK1.6编译器的新规定,JDK1.6的编译器javac.exe和以前版本的编译器有了一个很大的不同，不再向下兼容，也就是说，如果在编译源文件时没有特别约定的话，用JDK1.6的编译器生成的字节码只能在安装了JDK1.6或JRE1.6的Java平台环境中运行。可以使用“-source”参数设定字节码适合的Java平台。如“javacsource1.2文件名.java”，这样编译生成的字节码可以在1.2版本以上的Java平台运行，使字节码有更好的可一致性。,返回,