《Java面向对象程序设计(第4版)》课件chapter02 Java概述和入门程序.ppt
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1、第第2 2章章 JavaJava概述和人门程序概述和人门程序 教学目标教学目标nJavaJava语言历史、发展和特点语言历史、发展和特点nJavaJava类库类库nJavaJava开发环境开发环境nJDK JDK 下载、安装与使用下载、安装与使用nJavaJava集成开发环境集成开发环境nJavaJava程序类型及简单例子程序类型及简单例子n应用程序应用程序n小应用程序小应用程序appletapplet2.1 Java2.1 Java历史及发展历史及发展 19911991年由年由James GoslingJames Gosling负责开发的一个分负责开发的一个分布式代码系统(布式代码系统(Oa
2、kOak),最初是为家用消费),最初是为家用消费电子产品(电冰箱、电视机等)进行编程电子产品(电冰箱、电视机等)进行编程控制控制 。19931993年年Sun Sun 公司将目标市场转向公司将目标市场转向 Internet Internet。19941994年将年将OakOak语言更名为语言更名为JavaJava。19951995年年JavaJava被正式发布被正式发布.2.1 Java2.1 Java历史及发展历史及发展n现在现在JavaJava用于用于:n开发大型企业的应用程序开发大型企业的应用程序;n增强增强WWWWWW服务器的功能服务器的功能;n动画游戏的设计,包括图形图像的调用动画游
3、戏的设计,包括图形图像的调用;n为消费类设备(如手机、传呼机和移动设备等)为消费类设备(如手机、传呼机和移动设备等)提供应用程序。提供应用程序。2.2 Java2.2 Java语言特点语言特点nJava语言特点:特点:n简单性、n面向对象、n平台无关、可移植、解释型、高性能、动态性、n可靠、安全、n多线程、n分布式处理等。JavaJava语言特点语言特点1.简单性v系统精简,但功能齐备。系统精简,但功能齐备。v风格类似于风格类似于C+C+,对,对C+C+程程序员而言非常容易掌握。序员而言非常容易掌握。vJavaJava摒弃了摒弃了C+C+中容易引发中容易引发程序错误的地方,如指针操程序错误的地
4、方,如指针操作和内存管理;作和内存管理;v提供丰富的类库。提供丰富的类库。JavaJava语言特点语言特点2 2面向对象面向对象 Java语言是纯面向对象的语言,n程序的结构:由一个以上的类组成。完全是面向对象的,完全是面向对象的,它不支持类似它不支持类似C C语言那语言那样的面向过程的程序样的面向过程的程序设计技术。设计技术。JavaJava语言特点语言特点3 3平台无关性平台无关性n用Java写的应用程序不用修改就可在不同的软硬件平台上运行。nJava靠Java虚拟机(Java Virtual Machine,JVM)实现平台无关性。JVM是一种抽象机器,它附着在具体操作系统之上,本身具有
5、一套虚拟机的机器指令,并有自己的栈、寄存器组等。计算机硬件环境计算机硬件环境JVMJavaJava语言特点语言特点n在JVM上,有一个Java解释器用来解释Java编译器编译后的程序。Java编程人员在编写完软件后,通过JavaJava编译器编译器将Java源程序编译为JVMJVM的字节代码(Byte Code)。任何一台机器只要配备了JavaJava解释器解释器,就可以运行这个程序,而不管这种字节码是在何种平台上生成的。Byte CodeByte Code计算机硬件环境计算机硬件环境JVM通过通过JVMJVM以及以及JREJRE将其转成本地机器代码,将其转成本地机器代码,JavaJava程序
6、运行环境程序运行环境编译时编译时.Java源程序源程序(.java.java文件)文件).Java Bytecode(.class.class文件)文件)运行时运行时BytecodeBytecode加载器加载器字节码校验器字节码校验器解释器解释器JIT代码代码生成器生成器硬件硬件网络网络JIT(Just In Time)Java与传统语言的不同运行机制与传统语言的不同运行机制JavaJava语言特点语言特点4.可移植性5.解释性6.高性能 7.动态性JavaJava应用程序可以在配备了应用程序可以在配备了JavaJava解释器和运行环境的任解释器和运行环境的任何计算机系统上运行,而与何计算机系
7、统上运行,而与体系结构无关。体系结构无关。JavaJava编译器将编译器将javajava源文件生源文件生成类文件成类文件.class.class,类文件可,类文件可通过通过javajava命令解释执行,将命令解释执行,将JavaJava字节码转换为机器码。字节码转换为机器码。JITJIT编译器。可编译器。可以提高以提高 Java Java 代代码的执行速度。码的执行速度。允许程序动态地装入运行过允许程序动态地装入运行过程中所需要的类。程中所需要的类。JavaJava语言特点语言特点8 8可靠性和安全性可靠性和安全性 vJavaJava语言提供的安全。语言提供的安全。v编译器提供的安全。编译器
8、提供的安全。v字节码校验。字节码校验。v类装载。类装载。JavaJava是强类型语言是强类型语言;JavaJava不支持指针,这杜绝了内存的非法访问;不支持指针,这杜绝了内存的非法访问;JavaJava的自动单元收集防止了内存丢失等动态内存分配导致的的自动单元收集防止了内存丢失等动态内存分配导致的问题;问题;JavaJava解释器运行时实施检查,可以发现数组和字符串访问的解释器运行时实施检查,可以发现数组和字符串访问的越界越界;Java Java提供了异常处理机制,使程序从错误状态中恢复。提供了异常处理机制,使程序从错误状态中恢复。当当JavaJava字节码进入解释器时,首先必须经过字节码校验
9、器的字节码进入解释器时,首先必须经过字节码校验器的检查,随后,类装载器负责把来自网络的类装载到单独的内存检查,随后,类装载器负责把来自网络的类装载到单独的内存区域,避免应用程序之间相互干扰破坏。区域,避免应用程序之间相互干扰破坏。最后,客户端用户还可以限制从网络上装载的类只能访问某最后,客户端用户还可以限制从网络上装载的类只能访问某些文件系统。些文件系统。JavaJava语言特点语言特点9多线程多线程 内置多线程功能,使得在一内置多线程功能,使得在一个程序里可同时执行多个小个程序里可同时执行多个小任务。带来的好处是更好的任务。带来的好处是更好的交互性和实时控制性。交互性和实时控制性。Java提
10、供现成的类Thread,只要继承这个类就可以编写多线程的程序。多线程机制使应用程序能够并行并行执行,而且同步机制保证了对共享数据的正确操作。通过使用多线程,程序设计者可以分别用不同的线程完成特定的行为,而不需要采用全局的事件循环机制,这样就很容易地实现网络上的实时交互行为。JavaJava语言特点语言特点10分布式处理分布式处理 支持支持TCP/IPTCP/IP协议。协议。n 分布式包括:n数据分布数据分布:指数据可以分散在网络的不同主机上,指数据可以分散在网络的不同主机上,n操作分布操作分布:指把一个计算分散在不同主机上处理。指把一个计算分散在不同主机上处理。n Java支持WWW客户机/服
11、务器计算模式,因此,它支持这两种分布性。nJavaJava数据分布数据分布:Java:Java提供了一个叫作提供了一个叫作URLURL的对象,的对象,利用这个对象,你可以打开并访问具有相同利用这个对象,你可以打开并访问具有相同URLURL地地址上的对象,访问方式与访问本地文件系统相同。址上的对象,访问方式与访问本地文件系统相同。nJavaJava操作分布操作分布:Java:Java的的appletapplet小程序可以从服务小程序可以从服务器下载到客户端,即部分计算在客户端进行,提高器下载到客户端,即部分计算在客户端进行,提高系统执行效率。系统执行效率。2.3 Java 类库类库nJava类库
12、也称作Java API(Application Programming Interface)。在学习Java时,实际上学习内容分成两部分。n第一部分是Java语言本身,以便编写自己的类;n第二部分学会扩展Java类库的类。本书通过例子讨论了Java的大量类库的使用。2.3 Java 类库类库nJavaJava中的包中的包:nJava为编写应用程序提供了丰富的预定义类库,这些预定义类库按相关类的范畴进行了分组,这些分组被称作包包(package).n一个包是一个已命名的类的集合,一个包还可以包含其他的子包。Java所有的包被称为Java应用程序接口API。Java API包分成:n核心包(以ja
13、va开头的包)n和可选包(以javax开头的包)核心包和可选包一般被包含Java开发工具包中。2.3 Java 类库类库JDK中的一些重要的包:njava.lang:提供支持Java的基础类。njava.util:提供实用方法和数据结构的类。njava.awt:njavax.swing:njava.applet:创建小应用程序提供必要的元件njava.io:提供输入、输出流支持。:提供支持联网的类。提供图形用户界面编程的类库集合。2.4 Java开发环境开发环境nJava开发环境:n使用JDK工具集(Java Developers Kits,JDK),是一种命令行的方式。n使用集成环境IDE(
14、Integrated Developed Environment)。n我们将通过程序例子分别介绍它们的使用方法。JDK JDK 下载、安装与使用下载、安装与使用 nJDK从 网站免费下载,下载适合于操作系统的JDK。nWindow32:下载“jdk-7u51-windows-i586.exe”;nWindow64:下载“jdk-7u51-windows-x64.exe”。如Window操作系统下,我们下载JDK的开发工具“jdk-7u51-windows-i586.exe ”Window操作系统下安装时,直接运行 “jdk-7u51-windows-i586.exe ”,按照安装向导进行安装。
15、默认的安装路径 C:Program FilesJavaJDK JDK 安装与使用安装与使用n安装JDK后产生主要的目录结构如下:nbin:Java开发工具,包括Java编译器、解释器、applet解释器等 nlib:Java开发类库 ndb:纯Java开发的关系数据库Derbynjre:Java运行环境,包括Java虚拟机、运行类库等ninclude:C 语言的头文件JDK JDK 安装与使用安装与使用nJava开发工具包括的文件有:l javac:Java编译器,用来将java程序编译成Bytecode。l java:Java解释器,执行已经转换成Bytecode的java 应用程序。l j
16、db:Java调试器,用来调试java程序。l javap:反编译,将类文件还原回方法和变量。l javadoc:文档生成器,创建HTML文件。l appletviwer:applet解释器,用来解释已经转换成Bytecode的Java小应用程序。JDK JDK 安装与使用安装与使用n安装完JDK后,必须设置环境变量PATH和CLASSPATH。n PATH环境变量指定Java工具的路经,n CLASSPATH环境变量是指定类的路经。假如:JDK安装在目录:C:Program FilesJavajdk1.7.0_65bin,用户的Java类文件放在目录下:D:javaExamples,环境变量
17、设置如下:PATH=PATH=;C:Program FilesJavajdk1.7.0_65bin;CLASSPATH=D:javaExamplesCLASSPATH=D:javaExamples JavaJava集成开发环境集成开发环境nJava开发领域的集成开发环境IDE:MyEclipse、EclipseJCreatorJBuilderVisual J+NetBean JCreator JCreator的介绍的介绍nJCreator:为用户提供简洁、快速、占用资源少的功能,例如项目管理功能,可个性化设置语法高亮属性、行数、类浏览器、标签文档、多功能编绎器,向导功能以及完全可自定义的用户界
18、面。nJCreator:提供了图形化的编绎或运行Java程序。nJCreator的设计接近Windows界面风格,用户对它的界面比较熟悉。其最大特点是与你机器中所装的JDK完美结合.JCreatorJCreator的安装的安装nJCreator的下载地址:http:/ PRO。运行JCreator PRO,JCreator显示界面如图2-2所示。在下一节中,将通过程序例子介绍JDK和JCreator的使用方法。JCreatorJCreator显示界面显示界面2.4.3 MyEclipse8.5的安装和简单使用的安装和简单使用nEclipse:一个免费的开放的IDE,它允许安装第三方开发的插件来
19、扩展和增强自身的功能。nMyEclipse:以eclipse为核心,并集成开发者常用到的一些有用插件,如struts、Hibernate、Spring等。n一种高级编程环境,包括了完备的编码、调试、测试和发布功能,完全支持HTML,Struts,JSF,CSS,Javascript,SQL,Hibernate编程。2.4.3 MyEclipse的安装和使用的安装和使用n安装MyEclipse时,n运行myeclipse-8.5.0-win32.exe。进入解压缩界面进入解压缩界面n安装完毕后,在Window桌面的程序组产生MyEclipse程序项。2.4.3 MyEclipse的安装和使用的安
20、装和使用 图图2-11 启动启动Myeclipse的工作空间选择界面的工作空间选择界面2.4.3 MyEclipse8.5的安装和简单使用的安装和简单使用在2.5中,将通过程序例子 介绍JDK、JCreator和MyEclipse8.5的使用方法。2.5 Java2.5 Java程序类型及简单例子程序类型及简单例子nJava程序有四种基本类型:n应用程序(application)、n小应用程序(applet)、nServletnbean。这四种类型程序的区别很少,Java的每一个程序都至少有一个类,并且Java语言的的基本编程结构对于所有类型的程序都适用。且每一种类型的程序,都要运行在Java
21、虚拟机JVM上。应用程序应用程序(applications)n应用程序(applications)是一个可以独立运行的程序,它只需要Java虚拟机就能够运行。n一个Java application中,一定要有一个类包含main方法。例2-1第一个Java application:/FirstApp.java public class FirstApp public static void main(String args)System.out.println(This is the first Java Application!);This is the first Java Applicat
22、ion!定义类的定义类的关键字关键字 类名类名 必须这必须这么写么写 文档注释,文档注释,程序运行输出结果程序运行输出结果:例例2-12-1第一个第一个Java applicationJava application的说明的说明(1)(1)注释行注释行。Java中注释有Java有二种注释形式:/一行的注释一行的注释 /*一行或多行的注释一行或多行的注释 */(2)关键字关键字classclass:声明一个新的类,类名为FirstApp。类定义由大括号括起来,类中封装了类的变量(域)和类的方法。public类(公共的)的源程序文件名,必须与公共类名相同,这是本应用程序文件起名为FirstApp.
23、java的原因。(3)static void main(String args)定义了一个主方法main,是应用程序执行的入口点。main方法所在的类叫做主类,一个应用程序的主类只能有一个。例2-1第一个Java application的说明main方法署名中的符号解释:publicpublic:指明为公共方法。public方法可以被类的对象使用。staticstatic:指明方法是一个静态方法,静态方法是类的方法,而不是对象的方法,静态方法可以通过类名直接调用。voidvoid:表示main方法执行后不会返回任何值。String argsString args:园括号中的是定义传递给main
24、方法的参数,是类型名String 的数组args。例2-1第一个Java application的说明(5)System.out.println(This is my first Java System.out.println(This is my first Java Application!);Application!);System.out.println:在命令窗口输出一行文本。System.out.print:在命令窗口输出文本后,但并不换行。程序的执行分三步:编写、编译和运行。程序的执行分三步:编写、编译和运行。(5)该程序的执行用JDK完成。程序的执行分三步:编写、编译和运行。第
25、一步:利用文本编辑工具,编写生成第一步:利用文本编辑工具,编写生成JavaJava源程序源程序,命名为FirstApp.java 第二步:编译第二步:编译。调用Java编译器javac.exe,将源文件FirstApp.java编译生成类FirstApp.class。假定FirstApp.java放在D:javaExamples目录下。d:/改变盘符 cd javaExamples /改变当前路径 javac FirstApp.java /编译 第一个Java application程序的执行程序的执行.分三步:分三步:编写、编译和运行。编写、编译和运行。第三步:运行第三步:运行。调用Java
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