java程序设计教程第2章-Java初探.ppt

第2章 Java初探 本章学习目标 l了解Java语言的历史和特点。 l理解Java与其他编程语言间的关系。 l初步了解简单Java程序的构成。 l了解流行的Java程序集成开发环境。 l掌握Java Application的一般开发步骤。 2.1 Java概述 lJava是由美国Sun公司开发的支持面向对象程 序设计的语言，它最大的优势是借助于虚拟机 机制实现的跨平台特性，实现所谓的“Write once，run everywhere”。 l易移植性及网络编程使得Java迅速流行起来， 成为一种深受广大开发者喜欢的编程语言。 l目前，随着J2ME、J2SE和J2EE的发展， Java已经不仅仅是一门简单的计算机开发语言 了，它已经拓展发展出一系列的业界先进技术 。 三种版本 lJ2ME（Java 2 Micro Edition）是Java的 微型版，常用于嵌入式设备及消费类电器 （如手机等）上的开发。 lJ2SE（Java 2 Standard Edition）是Java 的标准版，用于针对普通PC的标准应用程 序开发。 lJ2EE（Java 2 Enterprise Edition）是 Java的企业版，用来针对企业级进行应用 服务的开发。 2.1.1 Java的诞生 l1990年12月，SUN 公司成立一个叫做Green Team的小组 。 lGreen Team发表了一款名叫Star Seven(*7)的 机器，它有点像现在我们熟悉的PDA（个人数 字助理），不过它有着比PDA还强大的功能， 比如无线通讯(wireless network)、5寸彩色的 LCD、PCMCIA介面等等。 Java的诞生 lJava语言的前身Oak就是在那时诞生的，主要 的目的是用来撰写在 star 7上的应用程序。 l因为当时Oak要去注册商标时，发现已经有另 外一家公司已经先用了Oak这个名字。Oak这 个名字不能用，那要取啥新名字呢？工程师们 边喝着咖啡讨论着，看看手上的咖啡，突然灵 机一动，就叫 Java好了。就这样它就变成了 业界所熟知的Java了。 l在1995年5月23日，JDK（Java Development Kits）1.0a2版本正式对外发表，它标志着 Java的正式诞生。 2.1.2 Java的特点 l1 平台独立性 2 安全性 l（1）去除指针，避免了对内存的非法访问。 l（2）Java是一种强类型的程序设计语言，要求显 示的声明，保证编译器可以提前发现程序错误，提 高可靠性。 l（3）垃圾自动回收机制让程序员从烦人的内存管 理工作中解脱出来，专注于程序开发；它很好的确 保内存管理的正确性，避免出现“内存泄露”现象。 l（4）Java语言提供了异常处理机制。 l（5）Java程序运行时，解释器会对其进行数组和 字符串等的越界检查，确保程序安全。 3 多线程 l在DOS年代里，人们一次只能运行一个程序，执 行完才能运行下一个，后来出现了视窗windows 之后，人们可以同时运行几个程序，并在各个运 行程序间做切换，比如一边听音乐一边编辑word 文档。 l再后来，为了提高程序的并发性，又引入了线程 的概念，线程也称作轻量级进程，进程是系统分 配资源的基本单位，而线程成为了系统CPU调度 执行的基本单位，一个进程可以只有一个线程， 也可以有多个线程。 4 网络化 l在网络环境中，对象可以在本地或远程机器执行 。Java程序可以通过网络打开和访问对象，就像 访问本地系统一样。 lJava语言提供的丰富类库保证了其可以在HTTP 、FTP和TCP/IP协议中良好运行。 lJava Applet程序需要客户端浏览器的支持，并且 其是通过标签对将自己嵌入 HTML中。当用户浏览该WEB页时，Java Applet 程序才从服务器端下载到客户端解释执行。因此 也称Java Applet是可移动代码，这种移动性为分 布式程序开发提供了一种新的技术途径。 5 面向对象 l（1）封闭性 l（2）继承性 l（3）多态性 2.1.3 Java与其他编程语言间的关系 lC语言适合用来开发系统程序，像很多的操作系 统及驱动程序都是用C来编写的； lFortran适合于用来进行数值计算； lPascal语言结构严谨，适合于做教学语言； lVisual Basic和Delphi适合用来开发中小型的应用 程序，C+适合开发大型的应用程序； l而Java适合开发跨平台的应用程序。 l每种语言都有其各自的特色，至于选用什么语言 作为开发工具，关键要看任务。只有适合的，没 有最好的。 2.2 第一个Java程序 l用Java书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）。 public class Hello public static void main(String args) System.out.println(“Hello,welcome to Java programming.“); 图解 简单Java程序的模版如下： public class 类名 public static void main(String args) /你的程序代码！ 类名称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方法体的开始和结 束。Java程序中大括号都是成对出现的。 习惯类名的首字母用大写，变量名小写打头。 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，最好一条语句占据一行。 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。 注意 2.3 Java程序开发工具 l编写Java源程序的工具软件很多，只要是能编 辑纯文本（注意：word文档不是纯文本）的都 可以，比如notepad（记事本），wordpad（ 写字板），UltraEidt，EditPlus等等。 l对于Java软件开发人员来说，他们一般倾向于 用一些IDE（集成开发环境）来进行程序编写 ，以提高效率，缩短开发周期。 IDE介绍 l（1）Borland 的JBuilder l有人说Borland的开发工具都是里程碑式的 产品，从Turbo C、Turbo Pascal到Delphi、 C+ Builder都是经典，JBuilder是第一个可开 发企业级应用的跨平台开发环境，支持最新的 Java标准，它的可视化工具和向导使应用程序 的快速开发变得可以轻松实现。 IDE介绍 l（2）IBM 的Eclipse lEclipse是一种可扩展的开放源代码IDE， 由IBM出资组建。Eclipse框架灵活、扩展容易 ，因此很受开发人员的喜爱，目前它的支持者 越来越多，大有成为Java第一开发工具之势。 IDE介绍 l（3）Oracle 的JDeveloper lJDeveloper的第一个版本采用的是买的 JBuilder的代码设计的，不过已经完全没有了 JBuilder的影子了，现在JDeveloper不仅仅是 很好的 Java 编程工具，而且是 Oracle Web 服务的延伸。 IDE介绍 l（4）Symantec公司的Visual Cafe for Java l很多人都知道Symantec公司的安全产品， 但很少人知道Symantec的另一项堪称伟大的 产品：Visual Cafe，有人认为Visual Cafe如同 当年Delphi超越Visual Basic一样，今天，它 也超越了Borland 的Delphi。 IDE介绍 l（5）IBM 的Visual Age for Java l一款非常优秀的集成开发工具，用惯了微 软开发工具的朋友在开始时可能会感到非常不 舒服，因为Visual Age for Java采取了与微软 截然不同的设计方式，为什么会这样呢？那是 因为蓝色巨人怎么能跟着微软的指挥棒转呢？ ！ IDE介绍 l（6）Sun公司的NetBeans 与Sun Java Studio 5 l以前叫Forte for Java，现在Sun将其统一 称为Sun Java Studio 5，出于商业目的Sun将 这两工具合在一起推出，不过他们的侧重点是 不同的。 IDE介绍 l（7）Macromedia公司的JRUN l提起Macromedia公司你肯定知道Flash、 PhotoShop，但很少人知道他还有一款出色的 Java开发工具JRUN，JRun是第一个完全支持 JSP 1.0 规格书的商业化产品。 JDK l综上，我们看到可以用来开发Java的利器很多， 它们仅仅是集成的开发环境，而在这些环境中， 其实有一样东西是共同的，也是最核心和关键的 ，那就是JDK（Java Development Kits），中文 意思是Java开发工具集，JDK是整个Java的核心 ，包括了Java运行环境（Java Runtime Envirnment），一堆Java工具和Java基础的类库 (rt.jar)等，所有的开发环境都需要围绕它来进行 ，缺了它就什么都做不了。 建议 l对于初学者而言，我们的建议是：JDK+记事 本就OK了！因为掌握JDK是学好Java的第一 步也是最重要的一步。 l首先用记事本来编辑源程序，然后再利用JDK 来编译、运行Java程序。这种开发方式虽然简 陋，但却是大家学好Java语言本身的好途径。 2.4 Java程序开发步骤 l2.4.1 软件安装 l最主流的JDK是Sun公司发布的JDK，因此本书采 用Sun的JDK，它可以从Sun公司的网站上（ ）免费下载。 l对于普通Java开发人员和一般学习者来说，选用 标准版J2SE就可以了，学会了J2SE，再学J2ME 或J2EE就比较容易上手，因为它们之间虽有所侧 重，但相似之处很多，尤其是语言本身是一样的 ，都是Java。 软件安装 l这里我们采用J2SE 1.4的版本，从网络上下载 到j2sdk-1_4_0_03-windows-i586.exe这个安 装软件（注意：安装软件必须是针对windows 平台上的，不要下错了，因为Sun网站上也提 供了其他平台的安装包，如针对Linux等的） ，下面就可以开始安装了。 软件安装 l安装工作实际上分为两个步骤。安装程序首先会 收集一些信息，用于安装的选择，然后才开始拷 贝文件，设置Windows注册表等具体的安装工作 。安装过程中，读者只需按照提示一步一步操作 即可，假定我们的安装目录设置为C:jdk1.4（注 意：后面配置环境变量时要用到）。 l安装完毕后，切换至C:jdk1.4目录，我们可以发 现有一些子目录。 安装目录信息 l（1）“bin”文件夹 l“bin”文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器 （java.exe）、Applet 查看器（appletviewer.exe ）等Java命令的可执行文件。 安装目录信息 l（2）“demo”文件夹 “demo”文件夹中包含一些源代码的程序示例 。 l（3）“lib”文件夹 “lib”文件夹存放一系列类库。 l（4）“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。 l（5）“include”文件夹 该文件夹存放一些头文件。 2.4.2 环境变量配置 l环境变量的配置主要是为了进行“寻径”，也即让 程序能找到它需要的文件，所以设置的内容就是 一些路径。在Windows操作系统中环境变量的设 置操作如下： l需要配置两个用户变量：path和classpath l新建（若无）classpath用户变量，设置变量 值为“C:jdk1.4lib”，此外，当运行自己编写的 Java程序时，一般还需要将相应的工作目录 也添加到classpath的变量值中，以便程序运 行时能找到所编写的Java类。 2.4.3 编译运行 l设置好环境变量后，就可以在Dos命令行模式下进 行编译和运行操作。 l下面假定程序Hello.java存放在“F:工作目录”路径 ； l打开Dos命令窗口进入到工作目录，然后再运行 “javac Hello.java”命令 ； l源程序编译成功，系统自动在工作目录下生成一个 字节码文件Hello.class，这是一个二进制格式的文 件，供解释运行时用； l编译成功后，就可以进行程序的运行了。运行Java 程序的命令为“java Hello”。 提示 l不以.java为扩展名的源程序文件是一个错误 。 l开发Java程序时，开发人员必须用到JDK，而运 行或使用Java程序时，用户则只需要有JRE（