全套课件·Java简明教程(第二版).ppt
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1、第1页第1章 Java入门 本章概述 本章的学习目标主要内容第2页本章概述 Java是一种跨平台的面向对象程序设计语言,自问世以来,受到越来越多开发者的喜爱。它不仅吸收了C+语言的各种优点,而且摒弃了C+里难以理解的多继承、指针等概念,因此Java语言具有功能强大和简单易用等特征。本章将从Java的起源讲起,详细介绍Java的发展历程、Java的特点、Java开发工具以及Java程序开发的基本步骤,并创建一个简单的HelloWorld程序。第3页本章的学习目标 了解Java语言的历史和特点 理解Java与其他编程语言的关系 掌握Java程序的基本构成 了解流行的Java程序集成开发环境 掌握J
2、ava Application的一般开发步骤 掌握JDK的安装与配置第4页主要内容1.1 概述 1.2 第一个Java程序1.3 Java开发工具1.4 Java程序开发步骤1.5 本章小结1.6 思考和练习第5页1.1 概述 Java是由美国Sun公司(现已被Oracle公司收购)开发的支持面向对象程序设计的计算机语言。它最大的优势就是借助于虚拟机机制实现的跨平台特性,实现所谓的“一次编译,随处运行”,使移植工作变得不再复杂。Microsoft、IBM、DEC、Adobe、SiliconGraphics、HP、Toshiba、Netscape和Apple等大公司均已购买Java的许可证,Mi
3、crosoft还在其IE浏览器中增加了对Java的支持。另外,众多的软件开发商也开发了许多支持Java的软件产品。第6页概述 Java ME、Java SE、Java EE是Java针对不同的应用而提供的不同服务,即提供不同类型的类库。初学者一般可从Java SE入手学习Java语言。Java SE是一个优秀的开发环境,开发者可以基于这一环境创建功能丰富的交互式应用,并且可以把这些应用配置到其他平台上。第7页1.1.1 Java的起源与发展 早在1990年12月,SUN 公司就由Patrick Naughton、Mike Sheridan和James Gosling成立了一个叫做Green T
4、eam的小组。1992年9月3日,Green Team发表了一款名为Star Seven(*7)的机器,它有点像现在人们熟悉的PDA(个人数字助理),不过它有着比PDA更强大的功能 Java语言的前身Oak就是在那个时候诞生的,其主要的目的当然是用来撰写在 Star 7上的应用程序。第8页JDK 1.x 1996年1月,Sun公司发布了Java的第一个开发工具包(JDK 1.0),这是Java发展历程中的重要里程碑,标志着Java成为一种独立的开发工具。9月,约8.3万个网页应用了Java技术来制作。10月,Sun公司发布了Java平台的第一个即时(JIT)编译器。在JDK 1.0发布不久,J
5、ava的设计人员就着手创建下一个版本。1997年2月,JDK 1.1面世,新版本添加了许多新的库元素,改进了事件处理方式,并且重新配置了JDK 1.0中库的许多特性,也去掉了最初版本中的一些特性。第9页Java 2 1998年12月8日,第二代Java平台的企业版J2EE发布。1999年6月,Sun公司发布了第二代Java平台(简称为Java 2)的3个版本:J2ME(Java 2 Micro Edition,Java2平台的微型版),应用于移动、无线及有限资源的环境;J2SE(Java 2 Standard Edition,Java 2平台的标准版),应用于桌面环境;J2EE(Java 2
6、Enterprise Edition,Java 2平台的企业版),应用于基于Java的应用服务器。Java 2平台的发布,是Java发展过程中最重要的一个里程碑,标志着Java的应用开始普及。第10页J2SE 5 J2SE 1.4之后的下一个发布版本是J2SE 5(内部版本号1.5.0),该版本也是革命性的。于2004年9月30日发布,成为Java语言发展史上的又一里程碑。它与先前的大多数Java升级不同,因为那些升级提供了重要、但是有规律的改进,而J2SE 5从根本上扩展了Java语言的应用领域、功能和范围。第11页Java SE6 2005年6月,在Java One大会上,Sun公司发布了
7、Java SE 6,内部的开发版本号是1.6。此时,Java的各种版本已经更名,已取消其中的数字2,如J2EE更名为Java EE,J2SE更名为Java SE,J2ME更名为Java ME。Java开发工具包叫做JDK 6。Java SE 6建立在J2SE 5的基础之上,进行了一些增量式的改进。Java SE 6没有为Java语言添加真正重要的新特性,但它确实增强了API库,添加了几个新的包,并且对运行时进行了改进。随着几次升级,在漫长的生命周期中,Java SE 6还进行了几次更新。总之,Java SE 6进一步巩固了J2SE 5的发展成果。第12页Java SE7 2009年,Oracl
8、e公司宣布收购Sun公司。2010年,Java编程语言的共同创始人之一詹姆斯高斯林从Oracle公司辞职。2011年,Oracle公司举行了全球性的活动,以庆祝Java 7的推出,随后Java SE 7正式发布,内部版本号为1.7。Java SE 7是自从Sun Microsystems被Oracle公司收购之后第一个重要的发布版本。Java SE 7包含许多新特性第13页Java SE8 2014年3月,Oracle发布Java SE 8。这也是最新的Java发布版本,对应的Java开发工具包称为JDK 8,内部版本号为1.8。JDK 8是Java语言的重要升级,包含了一个影响深远的新语言特
9、性:lambda表达式。lambda表达式为Java添加了函数式编程特性。第14页Java未来 2017年9月发布的JDK9和2018年3月发布的JDK10都不是长期服务版本,即将发布的Java SE 11 LTS 是 Java SE 平台的首个长期支持特性版本。Java 11将会获得Oracle提供的长期支持服务,直至2026年9月。目前企业中应用较多的是Java 5Java 8,本书的内容将使用较新的版本Java SE 8,并体现Java SE 8的新特性。第15页1.1.2 Java的特点 Java之所以流行,和它的优秀特性是分不开的。促使Java诞生的基本动力是可移植性和安全性,但是在
10、Java语言最终成型的过程中,其他因素也扮演了重要角色。第16页简单性 Java的设计目标之一是让专业程序员能够高效地学习和使用。Java继承了C/C+的语法以及许多面向对象特性,设计者们把C+语言中一些复杂容易出错的特征去掉了,例如,Java不支持go to语句,代之以提供break和continue语句以及异常处理:Java还剔除了C+的操作符重载和多继承特征;另外,因为Java没有结构,数组和字符串都是对象,所以不需要指针;Java能够自动处理对象的引用和间接引用,实现自动的无用单元收集,使用户不必为存储管理问题烦恼,能更多的时间和精力花在研发上。对于一位有经验的C+程序员,只需要非常少
11、的努力就可以使用Java进行程序开发。对于初学者,只要理解了面向对象编程的基本概念,学习Java也会变得非常容易。第17页平台独立性 平台独立性是Java语言的最大优势,它意味着Java可以在支持Java的任何平台上“独立于所有其他软硬件”而运行。例如,不管操作系统是Windows、Linux、Unix还是Macintosh,也不管机器是大型机,小型机还是微机,甚至是PDA或者手机、智能家电,Java程序都能运行,当然在这些平台上都应装有相应版本的JVM(Java虚拟机),即平台必须支持Java。第18页安全性Java语言主要用于网络应用程序的开发,如果没有安全保证,那么用户运行从网络上下载的
12、Java语言应用程序是十分危险的。Java语言通过一系列的安全措施,在很大程度上避免了病毒程序的产生和网络程序对本地系统的破坏,具体体现如下。(1)去除指针操作。指针是C/C+中的一个高级话题,如果熟练掌握指针可以给程序的开发带来很大的方便,但是,如果使用不当,就有可能带来系统资源泄漏。Java语言放弃了指针操作,简化了编程,更是避免了对内存的非法访问。(2)Java是一种强类型的程序设计语言,要求显式的声明,保证编译器可以提前发现程序错误,提高程序的可靠性。(3)垃圾自动回收机制,让程序员从繁琐的内存管理工作中解脱出来,专注于程序开发。避免出现“内存泄露”现象。(4)Java语言提供了异常处
13、理机制。(5)Java程序在运行时,解释器会对其进行数组和字符串等的越界检查,确保程序的安全。第19页多线程 多线程的目的就是降低总程序的执行粒度,让子程序们“同时”并发执行,这里的“同时”加引号是为了强调只是CPU执行各个子程序速度很快,从宏观上看,像是同时在执行。如果要实现真正的同时,就要借助于多处理器,如现在已经流行起来的双核CPU。另外,随着程序规模的扩大以及对效率的重视,在线程之后又出现了纤程技术。纤程对线程又做了进一步细分,成为CPU调度的基本单位,使得人们设计并发程序时更加灵活。Java是支持多线程程序开发的,它提供了Thread类,由它负责线程的启动运行、终止线程,并可测试线程
14、状态。第20页分布式 分布式包括数据分布和操作分布。数据分布是指数据可以分散在网络的不同主机上,操作分布是指把一个计算分散在不同主机上进行。Java是针对Internet的分布式环境而设计的,因为它能处理TCP/IP协议。实际上,使用URL访问资源与访问文件没有多大区别。Java既支持各种层次的网络连接,又以Socket类支持可靠的流(stream)网络连接,所以用户可以产生分布式的客户机和服务器。Java还支持远程方法调用(Remote Method Invocation,RMI)。允许程序通过网络调用方法。第21页面向对象 随着软件业的发展,面向对象的程序设计方法已经流行起来,出现了很多面
15、向对象的程序设计语言,如Java、C+、SmallTalk等。现在用面向对象的编程语言进行软件开发已很普遍。简单说,面向对象主要是通过引入类,使得原本的面向过程程序设计有了质的飞跃。类中不仅包含数据部分,而且还包含操作方法。这个囊括了数据和算法的类成为面向对象程序设计中最关键的要素。可以说,所有功能的实现都是围绕类而展开的。同样,面向对象技术的特征也是由类体现出来的。第22页1.1.3 Java与其他编程语言间的关系 程序开发语言可分为4代:机器语言、汇编语言、高级语言和面向对象程序设计语言。机器语言是机器最终执行时所能识别的二进制序列,任何其他语言编写的程序最后都要转换为相应的机器语言才能运
16、行。在电子计算机刚刚诞生的一小段时间内,人们只能用0、1进行编程,后来为了提高编程效率,引入了英文助记符,才出现了汇编语言。第23页1.1.3 Java与其他编程语言间的关系 汇编语言的出现,大大提升了代码的编写速度,同时也使代码可读性和可维护性大大提高。汇编对于程序员的自身要求还是很高的,为了普及计算机使之作为社会各行各业的一种工具,需要开发语法简单,编写容易的高级编程语言,如Basic、Pascal、Fortran、C等。随着软件业的不断发展,软件规模变得越来越大,迫切需要更高效的编程语言。应此需求,Java、C+、Visual Basic和Delphi等面向对象语言应运而生。第24页主要
17、内容1.1 概述 1.2 第一个Java程序1.3 Java开发工具1.4 Java程序开发步骤1.5 本章小结1.6 思考和练习第25页1.2 第一个Java程序 用Java编写的程序有两种类型:Java应用程序(Java Application)和Java小应用程序(Java Applet)。虽然二者的编程语法是完全一样的,但后者需要客户端浏览器的支持才能运行,并且在运行前必须先将其嵌入HTML文件的和标签对(HTML 5中不支持标签,可使用标签替代)中。当用户浏览该HTML页面时,首先从服务器端下载Java Applet程序,进而被客户端已安装的Java虚拟机解释和运行。另外,Java
18、Applet没有main()方法,而Application一定要有main()方法。第26页1.2.1 Java应用程序Java源程序是以文本格式存放的,文件扩展名必须为.java。第27页1.2.1 Java应用程序类名后面的大括号标识着类定义的开始和结束,而main方法后面的大括号则标识着方法体的开始和结束。Java程序中的大括号都是成对出现的,因而在写左大括号时,最好也把右大括号写上。通常,习惯将类名的首字母大写,而变量则以小写字母打头,变量名由多个单词组成时,第一个单词后边的每个单词首字母大写。程序中应适当使用空格符和空白行来对程序语句元素进行间隔,增加程序的可读性。在编辑程序时,最好
19、一条语句占一行。另外,虽然Java允许一条长的语句分开写在几行中,但前提是不能从标识符或字符串的中间进行分割。另外,文件名与public类名在拼写和大小写上必须保持一致。一个Java Application程序必须定义有且仅有一个main方法,它是程序的执行入口。除了main方法外,程序还可以有其他方法,后面章节会介绍。第28页1.2.2 Java Applet Java Applet就是用Java语言编写的这样的一些小应用程序,它们可以直接嵌入到网页中,并能够产生特殊的效果。包含Applet的网页被称为Java-powered页。当用户访问这样的网页时,Applet被下载到用户的计算机上执行
20、,但前提是用户使用的是支持Java的网络浏览器。随着互联网技术的飞速发展,出现了很多网页特效和动画技术,而且这些技术不需要客户端的浏览器支持Java,因此,使用Applet的网页已经不多了,本书不对Applet做过多的介绍,这里给出一个最简单的示例。第29页1.2.2 Java Appletimport java.applet.Applet;import java.awt.*;public class HelloWorldApplet extends Appletpublic void paint(Graphics g)g.drawString(Hello World!,10,50);/end
21、 class HelloWorldApplet Applet 类没有定义main()方法,本例中包含的一个方法是paint()方法,在paint()方法中,调用g的drawString()方法,在坐标(10,50)处输出字符串“Hello World!”,其中的坐标是用像素点表示的,且以显示窗口的左上角作为坐标系的原点(0,0)。第30页主要内容1.1 概述 1.2 第一个Java程序1.3 Java开发工具1.4 Java程序开发步骤1.5 本章小结1.6 思考和练习第31页1.3 Java开发工具 编写Java源程序的工具软件有很多,只要是能编辑纯文本的都可以,如Windows自带的记事本
22、(notepad)和写字板(wordpad)程序、UltraEidt、EditPlus等。Java软件开发人员一般用一些IDE(Integreted Development Environment,集成开发环境)来编写程序,以提高效率和缩短开发周期。第32页常用IDE 1.Borland的JBuilder 2.IBM的Eclipse 3.Oracle的JDeveloper 4.Macromedia公司的JRUN 5.Sun公司的NetBeans与Sun Java Studio 5 6.BEA公司的WebLogic Workshop 7.Apache开放源码组织的Ant 8.IntelliJ I
23、DEA 9.Android Studio第33页主要内容1.1 概述 1.2 第一个Java程序1.3 Java开发工具1.4 Java程序开发步骤1.5 本章小结1.6 思考和练习第34页1.4 Java程序开发步骤 要编译和运行Java程序,首先要下载并安装JDK。然后配置环境变量。JDK的安装文件可以从Oracle网站http:/ 8的下载链接,目前更新的补丁为8u191,JDK的安装文件有多个不同操作系统的版本,每种操作系统又分64位和32位两个不同的版本,这些我们选择下载的是Windows操作系统中的32位版本,下载得到的文件为jdk-8u191-windows-i586.exe第3
24、5页1.4.1 安装JDK jdk-8u191-windows-i586.exe是一个自解压文件,双击即可解压缩,并进行安装工作。安装程序首先收集一些信息,用于安装的选择,然后才开始复制文件、设置Windows注册表等。安装过程中,只需按照提示一步一步操作即可。默认的安装目录为“C:Program Files(x86)Javajdk1.8.0_191”(注意:该路径后面配置环境变量时要用到),读者也可根据自己需要更改安装路径第36页1.4.1 安装JDK(1)bin文件夹:bin文件夹中包含编译器(javac.exe)、解释器(java.exe)、Applet 查看器(appletviewer
25、.exe)等Java命令的可执行文件。(2)lib文件夹:lib文件夹存放了一系列Java类库。(3)jre文件夹:jre文件夹存放Java运行时可能需要的一些可执行文件和类库。(4)include文件夹:include文件夹存放一些头文件。第37页1.4.2 环境变量配置(1)在桌面上右击“我的电脑”图标,从弹出的快捷菜单中选择“属性”命令,打开“系统属性”对话框。(2)打开“系统属性”对话框中的“高级”选项卡,单击“环境变量”按钮,打开“环境变量”对话框。该对话框分为两部分,上半部分用于设置用户环境变量,下半部分则用于设置系统环境变量。它们的区别是:用户变量只对本用户有效,且设置后无须重新
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