【理学】java面向对象程序设计课件ppt模版课件

第二章 Java概述和人门程序 2教学目标nJava语言特点 nJava类库 nJava开发环境 nJDK 下载、安装与使用 nJava集成开发环境 nJava程序类型及简单例子 n 应用程序 n 小应用程序 applet n servlet n bean 32.1 Java历史及发展n美国 Sun公司 1995年向世界推出了 Java语言n每天都有百万人在用 Java在进行开发各种各样的软件。n现在 Java已用于开发大型企业的应用程序、增强WWW服务器的功能，为消费类设备（如手机、传呼机和移动设备等）提供应用程序。nJava是一种跨平台、适合于分布式计算环境的面向对象编程语言， 能够把整个 Internet作为一个统一的运行平台，大大地拓展了 Client/Server模式应用程序的外延和内涵。42.2 Java语言特点nJava与 C+语言相比 ,它去掉了 C+语言的复杂性和二义性的成分 ,增加了安全性和可移植性的成分。nJava语言具有如下特点：简单性、面向对象、分布式、解释型、可靠、安全、平台无关、可移植、高性能、多线程、动态性等。下面我们将重点介绍 Java语言的面向对象、平台无关、分布式、多线程、可靠和安全等特性。5Java语言特点1面向对象Java语言是纯面向对象的语言，程序的结构表现为由一个以上的类组成。程序的设计集中于对象及其接口，它提供了简单的类机制以及动态的接口模型。对象中封装了它的状态变量以及相应的方法，实现了模块化和信息隐藏；而类则提供了一类对象的原型，并且通过继承机制，子类可以使用父类所提供的方法，实现了代码的复用。6Java语言特点2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，本身具有一套虚拟机的机器指令，并有自己的栈、寄存器组等。7Java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 Java编译器将Java源程序编译为 JVM的字节代码（ Byte Code）。任何一台机器只要配备了 Java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。8Java程序运行环境Java源程序(.java文件 )Java Bytecode(.class文件 )Java编译器Bytecode 装载器字节码校验器Bytecode 解释器系统执行平台图 2-1： Java程序运行环境9Java语言特点3 可靠性和安全性 nJava是强类型的语言 ;nJava不支持指针，这杜绝了内存的非法访问；nJava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；nJava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 ;nJava提供了异常处理机制，使程序从错误状态中恢复。n当 Java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些文件系统。10Java语言特点4 多线程Java提供现成的类 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。11Java语言特点5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处理。Java支持 WWW客户机 /服务器计算模式，因此，它支持这两种分布性。对于前者， Java提供了一个叫作 URL的对象，利用这个对象，你可以打开并访问具有相同 URL地址上的对象，访问方式与访问本地文件系统相同。对于后者， Java的 applet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，提高系统执行效率。122.3 Java 类库nJava类库也称作 Java API(Application Programming Interface,API)。Java提供了一整套网络类库，开发人员可以利用类库进行网络程序设计，方便了实现 Java的分布式特性。在学习 Java时，实际上学习内容分成两部分。第一部分是 Java语言本身，以便编写自己的类；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。132.4 Java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。 我们将通过程序例子分别介绍它们的使用方法。14JDK 下载、安装与使用 nJDK可从 网站免费下载，在这里下载适合于我们计算机操作系统的 JDK。如 Window操作系统下，我们下载 JDK的开发工具 “ j2sdk-1_4_2-win.exe”和 JDK的开发文档 “ j2sdk-1_4_2-doc.zip” （ 帮助文档）。 nWindow操作系统下安装时，直接运行“ j2sdk-1_4_2-win.exe” ，按照安装向导进行安装。n解开 “ j2sdk-1_4_2-doc.zip” ， 得到 JDK的开发文档。 15JDK 安装与使用n安装 JDK后产生主要的目录结构如下： n bin目录： Java开发工具，包括 Java编译器、解释器、 applet解释器等 n demo目录：一些实例程序 n lib目录： Java开发类库 n jre目录： Java运行环境，包括 Java虚拟机、运行类库等16JDK 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 Jdb： 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。17JDK 安装与使用n安装完 JDK后，必须设置环境变量 PATH和CLASSPATH。PATH环境变量指定 Java工具的路经，CLASSPATH环境变量是指定类的路经。假如 JDK安装在 C: jdk1.4.2目录下，用户的 Java类文件放在 D:javaExamples目录下，则环境变量设置如下：PATH C:jdk1.4.1bin;CLASSPATH=C:j2sdk1.4.2lib.; D:javaExamples18Java集成开发环境nJava开发领域的集成开发环境 IDE:JCreator、JBuilder、Visual J+、Eclipse、JPad等。其中优秀的开发工具支持与应用服务（如 BEA WebLogic、 IBM WebSphere） 的集成。具体选用哪种开发工具要视项目的具体情况而定。对于初学者而言，集成开发环境的界面不能太复杂。适合于初学者学习的，应该是界面简单一些，最好是不需要对开发环境做很多的设置的软件。 19JCreator的 介绍nJCreator。 它为用户提供了相当强大的功能，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面。n通过 JCreator， 你不用激活主文档而直接编绎或运行你的 Java程序。 JCreator能自动找到包含主函数的文件或包含 applet的 Html文件，然后它会运行适当的工具。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，是其它任何一款 IDE所不能比拟的。20JCreator的 安装nJCreator的下载地址：/Download.htmn安装 JCreator前，必须机器上预先安装好 JDK。n安装 JCreator时，运行 setup.exe文件并按照提示输入参数。安装完毕后，在 Window程序组产生程序项 JCreator 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。21JCreator显示界面222.5 Java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）、n Servletn bean。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虚拟机 JVM上。23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。24例 2-1 第一个 Java application：/ FirstApp.javapublic class FirstApp public static void main(String args )System.out.println(“This is the first Java Application!“);This is the first Java Application! 25例 2-1 第一个 Java application的 说明(1) 用关键字 class来声明一个新的类，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。一个 Java应用程序由 n(n0)个类组成，但这 n个类中只能有一个是 public类 (公共类 )，且程序名必须与公共类名相同，这是本应用程序文件起名为 FirstApp.java的原因。 Java解释器要求公共类必须放在与其同名的源文件中。(2) 在该类中定义了一个 main方法，它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。 main方法的署名 (signature)一定是： static void main(String args )26例 2-1 第一个 Java application的说明main方法的署名中的符号解释如下：public： 指明 为 公共方法。 public方法可以被类 的 对 象使用。 static： 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。void： 表示 main方法执行后不会返回任何值。括号中的 String args是定义传递给 main方法的参数，参数名为 args， 为 String 类的数组。27例 2-1 第一个 Java application的说明（ 3）在 main方法中，只有一条语句：System.out.println(“This is my first Java Application!“);System.out称为输出设备，允许在执行应用程序的 MS-DOS命令窗口中显示字符集。方法 System.out.println是在命令窗口上输出（或打印）一行文本。而方法System.out.print是在命令窗口上输出（或打印）文本后 ,但并不换行。(4) 注释行。在本程序中第一行 “/” 后的内容为注释，进行编译时，这一行所有内容会被忽略。 Java还有另外一种类型的注释。用一个 “/*” 起头，随后是注释内容，并可跨越多行，最后用一个 “*/” 结束。28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。具体步骤如下：第一步：利用文本编辑工具，编写生成 Java源程序，命名为 FirstApp.java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。在 MS-DOS命令行提示符 “ D:javaExamples ” 下，输入下列命令执行编译： D:javaExamples javac FirstApp.java 29第一个 Java application程序的执行 .分三步：编写、编译和运行。第三步：运行。调用 Java解释器 java.exe对类文件FirstApp.class解释执行，输出程序的执行结果。在 MS-DOS命令行提示符 “ D:javaapplication” 下，输入下列命令执行： D:javaExamples java FirstApp30例 2-2 第二个 Java application： 在对话框中显示文本n 许多 Java程序使用窗口或者对话框显示结果或输入数据。如 Microsoft Internet Explorer、 Netscape等浏览器使用窗口输入网页地址和显