JAVA语言与面向对象的程序设计.ppt

1 JAVA程序设计 2 课程简介 Sun公司这样形容自己的Java语言 它是一种简单 面向对象 分布式 解释型 稳定 安全 结构中立 易移植 高性能 多线程的动态语言 Java语言是当今流行的网络编程语言 它的面向对象 跨平台 分布应用等特点给编程人员带来了一种崭新的计算概念 使WWW从最初的单纯提供静态信息发展到现在的提供各种各样的动态服务 产生了巨大的变化 Java不仅能够编写小应用程序实现嵌入网页的声音和动画功能 而且还能够应用于独立的大中型应用程序 其强大的网络功能能够把整个Internet作为一个统一的运行平台 极大地拓展了传统单机或Client Server模式应用程序的外延和内涵 微软总裁BillGates认为 Java是长期以来最卓越的程序设计语言 3 4 图语言的发展使鸿沟变窄 5 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 6 共80课时56 24一周的课程设计 课时安排 考试 考试课5学分课程成绩 平时成绩 期末考试成绩 7 北京大学信息技术系列教材 8 目录 第1章Java语言与面向对象的程序设计第2章简单的Java程序第3章数据运算 流控制和数组第4章类 包和接口第5章深入理解Java语言第6章异常处理第7章工具类及常用算法第8章Java的多线程第9章流 文件及基于文本的应用第10章图形用户界面第11章网络 多媒体和数据库编程 9 第1章JAVA语言与面向对象的程序设计 本章主要内容 Java简介 10 1 1JAVA语言简介 Java的历史 Java语言之父 JamesGoslingJAVA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 1991年 SUNMicroSystem公司的JameGosling BillJoe等人 为在电视机 控制烤面包箱等家用消费类电子产品上进行交互式操作而开发了一个名为Oak 一种橡树的名字 的软件 代码短小 紧凑 与平台无关 11 Java的历史 2010年9月JDK7 0发布 12 Java的版本 目前 JAVA有三个版本 JavaPlatform StandardEdition JavaSE Java平台标准版 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 JavaPlatform EnterpriseEdition JavaEE Java平台企业版 用于开发大型 计算密集型工程 JavaPlatform MicroEdition JavaME Java平台微型版 用于小型平台 如手机 家用电器等 13 1 1 2JAVA的特点 Java语言简单而高效基本Java系统 编译器和解释器 所占空间不到250KB 面向对象平台无关性安全稳定摒弃了指针数据类型 数组下标越界检查机制 自动内存管理机制 支持多线程很好地支持网络编程 Applet Java丰富的类库 各种包齐备 14 3 可移植性 平台无关性 程序的可移植性指的是程序不经修改而在不同硬件或软件平台上运行的特性 可移植性在一定程度上决定了程序的可应用性 可移植性分为两个层次 源代码级可移植性和二进制代码级可移植性 C和C 只具有一定程度的源代码级可移植性 其源程序要想在不同平台上运行 必须重新编译 而Java不仅源代码级是可移植的 甚至源代码经过编译之后形成的二进制代码 字节码 也同样是可移植的 15 Java采用了多种机制来保证可移植性 其中最主要的有两条 第一 Java既是编译型又是解释型的 Java程序的最终执行需经过两个步骤 编译和解释 Java将源程序编译成字节码 二进制代码 这种字节码通过Java解释器来解释执行 任何一台机器 只要配备了Java解释器 就可以运行Java字节码 而不管这种字节码是在何种平台上生成的 因此 Java编程人员在进行软件开发时 不必考虑软件的运行平台 此外 Java通过预先把源程序编译成字节码 避免了传统解释型语言的执行效率低的性能瓶颈 Java语言与传统语言的不同运行机制如图1 2所示 16 图1 2Java语言与传统语言的不同运行机制 a 传统语言程序的运行机制 b Java语言程序的运行机制 17 由Java源程序编译生成的字节码不是直接在操作系统平台上运行 而是在一个称为Java虚拟机 JVM 的平台上运行 利用JVM把Java字节码跟具体的软硬件平台分隔开 就能保证在任何机器上编译的Java字节码文件都能在该机上运行 Java虚拟机 JavaVirtualMachine 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 18 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 19 第二 Java采用的是基于国际标准 IEEE标准的数据类型 Java的数据类型在任何机器上都是一致的 它不支持特定于具体的硬件环境的数据类型 它还规定同一种数据类型在所有实现中必须占据相同的空间大小 C 的数据类型在不同的硬件环境或操作系统下占据的内存空间是不同的 通过在数据类型的空间大小方面采用统一标准 Java成功地保证了其程序的平台独立性 20 此外 Java的可移植性还体现在Java的运行环境上 Java编译器是用Java语言本身编写的 而其他编程语言运行的环境则是用ANSIC编写的 Java的整个运行环境体现了一个定义良好的可移植性接口 Java语言规范还遵循POSIX标准 这也是使Java具有良好可移植性的重要原因 21 1 1 3Java语言与C C 语言的区别 Java由C 发展而来 保留了C 的大部分内容 句法更清晰 规模更小 更容易学 并从根本上解决了C 的固有缺陷 1 java没有指针概念 从而彻底解决了因指针操作失误 造成指针悬空引起的系统崩溃 2 java不支持多重继承 避免了C 的很多麻烦 但允许一个类实现多个接口 3 java自动进行无用内存回收 4 java不提供goto语句 5 java的平台无关性 6 java程序的分布式和多线程特点 7 java小程序和应用程序 8 数据类型长度固定9 类型转换 类型相容性检查 22 JAVA语言应用前景广泛 所有面向对象的应用开发 可视化 可操作化的软件开发 动态画面的设计交互操作的设计Internet的系统管理功能模块Intranet上的软件开发数据库应用 SQL 其他应用类型的程序 23 目前移动开发的平台非常多 苹果的iPhoneOS Google的Android 微软的WindowsPhone RIM的BlackBerry 老牌手机霸主诺基亚的Symbian以及诺基亚和英特尔合力打造的MeeGo等等 而移动终端设备所使用的移动程序大多只能各自的平台下运行 Android程序不能在Symbian平台上运行 iPhone无法使用的WindowsPhone7的程序 在混乱的移动开发平台中还没有一个能在短时间内击垮所有的对手 但是除了封闭的iPhone使用Objective C编写程序 其他平台几乎都使用Java