Java大學(xué)實(shí)用教程第一章.ppt

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Java大學(xué)實(shí)用教程,山東科技大學(xué)孫亮,輔助資料,《ThinkinginJava》BruceEckl《Java編程思想》侯捷Javadoc,Contents,Java的基本知識(shí)面向?qū)ο蟮母拍铑惡蛯?duì)象繼承，多態(tài)正則表達(dá)式I/O，線程圖形用戶界面網(wǎng)絡(luò)編程、JavaApplet,第1章Java語(yǔ)言概述,?本章導(dǎo)讀1.Java語(yǔ)言的誕生2.學(xué)習(xí)Java的必要性3.java的特點(diǎn)4.java與C/C++之關(guān)系5.Java運(yùn)行平臺(tái)6.Java程序開發(fā)7.SDK1.5編譯器的新規(guī)定,1.1Java語(yǔ)言的誕生,Java誕生于1995年，是Sun公司組織開發(fā)的一編程語(yǔ)言，主要貢獻(xiàn)者是JamesGosling。1990年Sun公司成立了由JamesGosling領(lǐng)導(dǎo)的開發(fā)小組，開始致力于開發(fā)一種可移植的、跨平臺(tái)的語(yǔ)言，該語(yǔ)言能生成正確運(yùn)行于各種操作系統(tǒng)、各種CPU芯片上的代碼。他們的鉆研和努力促成了Java語(yǔ)言的誕生。Java的發(fā)展得利于Internet和Web的出現(xiàn)，Internet上有各種不同的計(jì)算機(jī)，它們可能使用完全不同的操作系統(tǒng)和CPU芯片，但仍希望運(yùn)行相同的程序，Java的出現(xiàn)標(biāo)志著真正的分布式系統(tǒng)的到來(lái)。,,返回,Java的發(fā)展簡(jiǎn)史,1991年，Java語(yǔ)言誕生在美國(guó)SUN計(jì)算機(jī)公司，它是由“綠色工程”（GreenProject）小組開發(fā)的，但是它最初的名字不是Java，而是Oak（橡樹）。1994年，“綠色”小組將他們的開發(fā)轉(zhuǎn)向了Internet，用Oak編寫了一系列網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，像網(wǎng)絡(luò)瀏覽器WebRunner等。1995年，隨著Java語(yǔ)言在互聯(lián)網(wǎng)和多媒體上的發(fā)展，它得到了全球計(jì)算機(jī)業(yè)的高度重視。鑒于1.2版與之前版本的巨大差別，SUN公司將1.2版以及其以后版本命名為“Java2”。目前，Java語(yǔ)言的正式版本已經(jīng)發(fā)展到1.6版,1.2學(xué)習(xí)Java的必要性,Java不僅可以用來(lái)開發(fā)大型的桌面應(yīng)用程序，而且特別適合于Internet的應(yīng)用開發(fā)。目前，Java語(yǔ)言不僅是一門正在被廣泛使用的編程語(yǔ)言，而且已成為軟件設(shè)計(jì)開發(fā)者應(yīng)當(dāng)掌握的一門基礎(chǔ)語(yǔ)言。Java語(yǔ)言是面向?qū)ο缶幊?，并涉及到網(wǎng)絡(luò)、多線程等重要的基礎(chǔ)知識(shí)，而且很多新的技術(shù)領(lǐng)域都涉及到了Java語(yǔ)言，因此，學(xué)習(xí)和掌握J(rèn)ava已成為共識(shí)，國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)已將Java語(yǔ)言列入了本科教學(xué)計(jì)劃，IT行業(yè)對(duì)Java人才的需求正在不斷的增長(zhǎng)，一些軟件公司對(duì)其開發(fā)人員周期地進(jìn)行Java的基礎(chǔ)培訓(xùn)工作。在IT行業(yè)發(fā)達(dá)的北美洲，有將近60%的軟件開發(fā)人員在使用Java完成他們的工作，EvansData公司在2002年做的一項(xiàng)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在北美洲，Java的使用率已經(jīng)接近C/C++。返回,1.2學(xué)習(xí)Java的必要性,JamesGosling對(duì)話節(jié)選：推動(dòng)Java最主要的因素是網(wǎng)絡(luò)，Java是以網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為基礎(chǔ)的開發(fā)工具，這是它的強(qiáng)處；在PC領(lǐng)域，Java有很多應(yīng)用，這是表面上看不到的，主要是微軟花了大力氣避免用戶看到；夏威夷火山上的觀測(cè)臺(tái)使用Java控制望遠(yuǎn)鏡，荷蘭健康醫(yī)療組織使用Java解決了保護(hù)隱私等問題；返回,1.3java的特點(diǎn),1．平臺(tái)無(wú)關(guān)性Java語(yǔ)言和其他語(yǔ)言相比，最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠在所有的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，這也是Java風(fēng)靡全球的主要原因。2．面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο缶幊淌且环N先進(jìn)的編程思想，更加容易解決復(fù)雜的問題。3．多線程Java的特點(diǎn)之一就是內(nèi)置對(duì)多線程的支持。多線程允許同時(shí)完成多個(gè)任務(wù)。4．安全5．動(dòng)態(tài)返回,平臺(tái)無(wú)關(guān)性,Java之所以能在所有的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，是因?yàn)镴ava可以在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)之上提供一個(gè)Java運(yùn)行環(huán)境，即一個(gè)運(yùn)行Java程序的平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)由Java虛擬機(jī)（JavaVirtualMachine，JVM）、類庫(kù)以及一些核心文件組成?！耙坏懗桑幪幙捎谩睘榱死斫釰ava不依賴于平臺(tái)的特性，回顧編程語(yǔ)言發(fā)展史：機(jī)器語(yǔ)言：二進(jìn)制代碼；計(jì)算機(jī)可直接識(shí)別；匯編語(yǔ)言：用助記符代替二進(jìn)制指令；仍是面向機(jī)器的低級(jí)語(yǔ)言；高級(jí)語(yǔ)言：更接近于自然語(yǔ)言（英語(yǔ)）；編寫源文件，把它轉(zhuǎn)化成機(jī)器語(yǔ)言然后執(zhí)行。,平臺(tái)無(wú)關(guān)性,源程序轉(zhuǎn)化成機(jī)器語(yǔ)言的兩種方式：編譯方式（Compilation）：針對(duì)當(dāng)前的處理器芯片，將源程序翻譯成機(jī)器指令（成為目標(biāo)程序），交給計(jì)算機(jī)執(zhí)行；解釋方式（Interpretation）：不產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)程序，根據(jù)當(dāng)前處理器芯片，翻譯一句執(zhí)行一句。C語(yǔ)言采用的是編譯方式，提供相應(yīng)的C語(yǔ)言編譯器，針對(duì)特定的CPU芯片對(duì)源文件編譯生成機(jī)器代碼，然而，一旦環(huán)境發(fā)生變化可能需要修改源程序并針對(duì)新的環(huán)境重新編譯。,平臺(tái)無(wú)關(guān)性-Java的處理方式,Java不針對(duì)特定的CPU進(jìn)行編譯，Java提供的編譯器把源程序編譯成稱為“字節(jié)碼”（ByteCode）的一種中間代碼，很接近機(jī)器碼的二進(jìn)制文件，但不能被機(jī)器直接識(shí)別。當(dāng)字節(jié)碼加載到內(nèi)存后，通過Java解釋器，即Java虛擬機(jī)（JavaVirtualMachine，簡(jiǎn)稱JVM）將字節(jié)碼按解釋方式執(zhí)行。Java語(yǔ)言的翻譯方法如圖1.1所示,平臺(tái)無(wú)關(guān)性-Java的處理方式,如果是解釋執(zhí)行的，運(yùn)行速度通常比較編譯方式要慢；Java使用JIT（JustInTime）技術(shù)將字節(jié)碼直接轉(zhuǎn)化成高性能的本地機(jī)器碼；JIT是Sun公司在Java2版本中提供的一個(gè)字節(jié)碼編譯器，是Java運(yùn)行環(huán)境平臺(tái)的一部分，仍具有平臺(tái)獨(dú)立性；因此Java“高效且跨平臺(tái)”。Java編譯器按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)把源程序編譯成字節(jié)碼文件；并為廣大的硬件提供了各種帶JVM的Java運(yùn)行環(huán)境平臺(tái)，解釋執(zhí)行字節(jié)碼。Java源文件——漢語(yǔ)；字節(jié)碼——世界語(yǔ)；,面向?qū)ο蟮娜齻€(gè)主要特性,封裝：將數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作封裝在一起；通過抽象從實(shí)例中抽取共同性質(zhì)形成類，對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例；繼承：子類繼承父類的屬性和功能，同時(shí)又可以定義子類獨(dú)有的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)上的操作；多態(tài)操作名稱的多態(tài)——操作：求面積，圓或矩形？與繼承有關(guān)的多態(tài)——哺乳類的子類貓和狗，操作喊叫具有多態(tài)性；,多線程,處理器同一時(shí)刻只能執(zhí)行一個(gè)線程，但可以在不同的線程之間快速切換，感覺好像多個(gè)任務(wù)在同時(shí)執(zhí)行；Java內(nèi)置對(duì)多線程的支持，而不像C++沒有內(nèi)置的多線程機(jī)制，必須調(diào)用操作系統(tǒng)的多線程功能來(lái)進(jìn)行多線程程序設(shè)計(jì)；,安全,當(dāng)用戶使用支持Java的瀏覽器時(shí)，可以放心的運(yùn)行JavaApplet（Java小應(yīng)用程序），不必?fù)?dān)心病毒的感染和惡意的企圖；JavaApplet將被限制在Java的運(yùn)行環(huán)境中，不允許它訪問計(jì)算機(jī)的其它部分。,動(dòng)態(tài),Java程序的基本組成單元就是類，有些類是自己編寫的，有些類是從類庫(kù)中引入的；而類又是在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)裝載的，使得Java可以在分布環(huán)境中動(dòng)態(tài)的維護(hù)程序和類庫(kù)；而不像C++那樣，每當(dāng)其類庫(kù)升級(jí)后，如果想讓程序具有新類庫(kù)提供的功能，就必須重新修改和編譯。,1.4java與C/C++之關(guān)系,如果你學(xué)習(xí)過C++語(yǔ)言，你會(huì)感覺Java很眼熟，因?yàn)镴ava中許多基本語(yǔ)句的語(yǔ)法和C++一樣，像常用的循環(huán)語(yǔ)句、控制語(yǔ)句等和C++幾乎一樣；但不要誤解為Java是C++的增強(qiáng)版，Java和C++是兩種完全不同的語(yǔ)言，他們各有各的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)長(zhǎng)期并存下去，Java語(yǔ)言和C++語(yǔ)言已成為軟件開發(fā)者應(yīng)當(dāng)掌握的語(yǔ)言；從語(yǔ)言的簡(jiǎn)單性方面，Java去掉了C++中很多容易混淆的概念，或以更清楚、容易理解的方式實(shí)現(xiàn)，如Java不再有指針的概念；Java相比較更易學(xué)好用，但不要誤以為這門語(yǔ)言很干癟?！坝⒄Z(yǔ)比阿拉伯語(yǔ)容易學(xué)，但并不意味英語(yǔ)不能表達(dá)豐富的內(nèi)容和深刻的思想”。返回,1.5Java運(yùn)行平臺(tái),1．三種平臺(tái)簡(jiǎn)介目前Java運(yùn)行平臺(tái)主要分為下列3個(gè)版本：（JavaSE（曾稱作J2SE）——Java標(biāo)準(zhǔn)版或Java標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。JavaSE提供了標(biāo)準(zhǔn)的JDK開發(fā)平臺(tái)，利用該平臺(tái)可以開發(fā)Java桌面應(yīng)用程序和低端的服務(wù)器應(yīng)用程序，也可以開發(fā)JavaApplet。JavaEE（曾稱作J2EE）——Java企業(yè)版或Java企業(yè)平臺(tái)，可以構(gòu)建企業(yè)級(jí)的服務(wù)應(yīng)用。JavaEE平臺(tái)包含了JavaSE平臺(tái)，并增加了附加類庫(kù)，以便支持目錄管理、交易管理和企業(yè)級(jí)消息處理等功能。JavaME（曾稱作J2ME）——Java微型版或Java小型平臺(tái)。JavaME是一種很小的Java運(yùn)行環(huán)境，用于嵌入式的消費(fèi)產(chǎn)品中，如移動(dòng)電話、掌上電腦或其他無(wú)線設(shè)備等。三種平臺(tái)都包括了相應(yīng)的JVM。,返回,2．安裝JavaSE平臺(tái),學(xué)習(xí)Java必須從JavaSE開始，因此，本書基于JavaSE來(lái)學(xué)習(xí)Java。目前Sun公司已發(fā)布了JDK的1.6版本。如果安裝JDK選擇安裝到E：\Jdk1.6目錄下，則會(huì)生成如圖1.1的目錄結(jié)構(gòu)。1.從下載JavaSE的JDK1.6（jdk-6u24-windows-i586.exe），不用下載JVM；2.安裝時(shí)注意設(shè)置路徑為沒有系統(tǒng)還原的分區(qū)，如E:\jdk1.6，中間會(huì)提示安裝JRE（JavaRuntimeEnvironment，Java運(yùn)行環(huán)境），注意不可與JDK的安裝路徑相同。,返回,,圖1.1JDK目錄結(jié)構(gòu),1）系統(tǒng)環(huán)境Path值的設(shè)置,JDK平臺(tái)提供的Java編譯器（javac.exe）和Java解釋器（java.exe）位于Java安裝目錄的bin文件夾中，為了能在任何目錄中使用編譯器和解釋器，應(yīng)在系統(tǒng)特性中設(shè)置Path。對(duì)于Windows2000、Windows2003、WindowsXP，用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“我的電腦”，彈出菜單，然后選擇屬性，彈出“系統(tǒng)特性”對(duì)話框，再單擊該對(duì)話框中的高級(jí)選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊按鈕“環(huán)境變量”，添加如下的系統(tǒng)環(huán)境變量（如圖1.2所示）：返回,,圖1.2設(shè)置環(huán)境變量path,2）系統(tǒng)環(huán)境ClassPath值的設(shè)置,編輯系統(tǒng)環(huán)境變量ClassPath的值。對(duì)于Windows2000、Windows2003、WindowsXP，用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊“我的電腦”，彈出菜單，然后選擇屬性，彈出“系統(tǒng)特性”對(duì)話框，再單擊該對(duì)話框中的高級(jí)選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊按鈕“環(huán)境變量”，添加如下的系統(tǒng)環(huán)境變量（如圖1.3所示）：如果曾經(jīng)設(shè)置過環(huán)境變量：ClassPath，可點(diǎn)擊該變量進(jìn)行編輯操作，將需要的值加入即可。對(duì)于Win9x，用記事本編輯Autoexec.bat文件，將如下的設(shè)置語(yǔ)句加入即可，setclasspth=E:\jdk1.6\jre\lib\rt.jar;.;也可以在命令行窗口，如MS-DOS窗口鍵入命令：setclasspth=E:\jdk1.6\jre\lib\rt.jar;.;,,圖1.3設(shè)置環(huán)境變量classpath,一般不需要，僅在安裝過其他商業(yè)化Java開發(fā)產(chǎn)品，可能會(huì)被修改。,,3）僅僅安裝JRE,如果你只想運(yùn)行別人的Java程序可以只安裝Java運(yùn)行環(huán)境JRE，JRE由Java虛擬機(jī)、Java的核心類以及一些支持文件組成?？梢缘卿汼un的網(wǎng)站免費(fèi)下載Java的JRE。,返回,4）一些IDE（IntegratedDevelopmentEnvironment）開發(fā)工具,SunOneJBuilderEclipse——目前最為流行IDE開發(fā)環(huán)境適合于設(shè)計(jì)開發(fā)大型軟件，初學(xué)者應(yīng)當(dāng)使用JDK來(lái)開發(fā)Java程序；,1.6Java程序開發(fā),1.Java應(yīng)用程序的開發(fā)開發(fā)一個(gè)Java應(yīng)用程序需經(jīng)過三個(gè)步驟：編寫源文件、編譯源文件生成字節(jié)碼、加載運(yùn)行字節(jié)碼。1)編寫源文件(1)源文件的組成使用一個(gè)文字編輯器，如Edit或記事本，來(lái)編寫源文件。不可使用Word編輯器，因它含有不可見字符。Java是面向?qū)ο缶幊蹋琂ava應(yīng)用程序的源文件是由若干個(gè)書寫形式互相獨(dú)立的類組成。見例子1,(2)應(yīng)用程序的主類,一個(gè)Java應(yīng)用程序必須有一個(gè)類含有publicstaticvoidmain（Stringargs[]）方法，稱這個(gè)類是應(yīng)用程序的主類。args[]是main方法的一個(gè)參數(shù)，是一個(gè)字符串類型的數(shù)組（注意String的第一個(gè)字母是大寫的），以后會(huì)學(xué)習(xí)怎樣使用這個(gè)參數(shù)。,返回,(3)源文件的命名規(guī)則,源文件的命名規(guī)則是：a.如果源文件中有多個(gè)類，那么只能有一個(gè)類是public類；如果有一個(gè)類是public類，那么源文件的名字必須與這個(gè)類的名字完全相同，擴(kuò)展名是java；b.如果源文件沒有public類，那么源文件的名字只要和某個(gè)類的名字相同，并且擴(kuò)展名是java就可以了。類名和源文件的命名注意區(qū)分大小寫！,返回,(4)良好的編程習(xí)慣,在編寫程序時(shí)，一行最好只寫一條語(yǔ)句，類體的以方法的大括號(hào)最好也獨(dú)占一行，并有明顯的縮進(jìn)。本書在編寫代碼時(shí)，盡量遵守良好的編程習(xí)慣。2）編譯Java源程序當(dāng)創(chuàng)建了Hello.java這個(gè)源文件后，就要使用編譯器（javac.exe）對(duì)其進(jìn)行編譯：需要打開MS-DOS命令行窗口，進(jìn)入C盤，然后進(jìn)入到1000目錄中，如圖1.4所示。,返回,,,如果Java源程序中包含了多個(gè)類，編譯后將生成多個(gè)擴(kuò)展名為.class的文件，每個(gè)只存放一個(gè)類的字節(jié)碼，其文件名與類名相同。,3）運(yùn)行Java程序,Java應(yīng)用程序必須通過Java虛擬機(jī)中的Java解釋器（java.exe）來(lái)解釋執(zhí)行其字節(jié)碼文件。Java應(yīng)用程序總是從主類的main（注意不可缺少static）方法開始執(zhí)行。因此，必須如下運(yùn)行Java應(yīng)用程序：C:\1000\>javaHello——執(zhí)行主類的類名運(yùn)行效果如圖1.5所示。當(dāng)Java應(yīng)用程序中有多個(gè)類時(shí)，java命令執(zhí)行的類名必須是主類的名字（沒有擴(kuò)展名）。例：,,當(dāng)運(yùn)行這個(gè)Java程序時(shí)，Java虛擬機(jī)僅僅將Hello.class和A.class加載到內(nèi)存中，而B.class沒有加載到內(nèi)存中，應(yīng)為程序的運(yùn)行并未用到類B,,（1）編譯源文件c:\1000\>javacTom.java如果編譯成功，你的目錄1000下就會(huì)有Tom.class和Example.class這兩個(gè)字節(jié)碼文件了。（2）執(zhí)行c:\1000\>javaExamplejava命令后的名字必須是主類的名字，運(yùn)行效果如圖1.6。,返回,,2.JavaApplet程序的開發(fā),開發(fā)一個(gè)JavaApplet程序需經(jīng)過三個(gè)步驟：編寫源文件、編譯源文件生成字節(jié)碼、通過瀏覽器加載運(yùn)行字節(jié)碼。（1）編寫源文件一個(gè)JavaApplet源文件也是由若干個(gè)類組成的，一個(gè)JavaApplet源文件不再需要main方法，但必須有且只有一個(gè)類擴(kuò)展了Applet類，即它是Applet類的子類（Applet類是系統(tǒng)提供的類），我們把這個(gè)類稱作JavaApplet源文件的主類。下面的例子2是一個(gè)簡(jiǎn)單的JavaApplet源文件。,2）編譯,c:\1000\>javacBoy.java編譯成功后，文件夾C:\1000下會(huì)生成一個(gè)Boy.class文件。如果源文件有多個(gè)類，將生成多個(gè)class文件，都和源文件在同一文件夾里。如果你對(duì)源文件進(jìn)行了修改，那么你必須重新編譯，再生成新的字節(jié)碼文件。,返回,3）運(yùn)行,JavaApplet由瀏覽器來(lái)運(yùn)行，因此我們必須編寫一個(gè)超文本文件（含有applet標(biāo)記的web頁(yè)）通知瀏覽器來(lái)運(yùn)行這個(gè)JavaApplet。下面是一個(gè)最簡(jiǎn)單的一個(gè)html文件，通知瀏覽器運(yùn)行JavaApplet。我們使用記事本編輯如下：現(xiàn)在可以使用瀏覽器打開文件Boy.html運(yùn)行JavaApplet，效果如圖1.7所示。,返回,,返回,1.7JDK1.6編譯器的新規(guī)定,JDK1.6的編譯器javac.exe和以前版本的編譯器有了一個(gè)很大的不同，不再向下兼容，也就是說，如果在編譯源文件時(shí)沒有特別約定的話，用JDK1.6的編譯器生成的字節(jié)碼只能在安裝了JDK1.6或JRE1.6的Java平臺(tái)環(huán)境中運(yùn)行?？梢允褂谩?source”參數(shù)設(shè)定字節(jié)碼適合的Java平臺(tái)。如“javac–source1.2文件名.java”，這樣編譯生成的字節(jié)碼可以在1.2版本以上的Java平臺(tái)運(yùn)行，使字節(jié)碼有更好的可一致性。,返回,