1、Java 编程技术与应用.ppt

第一讲Java技术综述及程序示例 Java语言的发展 1991年 为消费电子产品开发一个名为Oak的软件 在安全性和可移植性方面有所增强1994年下半年 Internet发展迅猛 SUN把Oak的技术应用于网络 命名为Java 1995年 SUN正式发布Java语言 MS IBM NETSCAPE NOVELL APPLE DEC SGI等公司纷纷购买Java语言的使用权1996年 成立Javasoft分公司来发展Java 1998年 sun发布Java2平台 J2EE 是Java发展史一个里程碑 Java产品系列 Java产品系列 J2ME Java2MicroEdition用于嵌入式Java消费电子平台J2SE Java2StandardEdition用于工作站 PC机的Java标准平台 体现开放精神 J2EE Java2EnterpriseEdition可扩展的企业级应用Java2平台 J2EE体系结构简介 J2EE体系结构特征 多层模式一个应用系统不同的部分可以运行在不同的设备和层次上 基于容器的组件管理容器对其中的EJB组件提供事务管理 安全管理 生命周期 通信管理支持 对EJB的支持EJB使得应用开发人员将精力集中在应用 商务 逻辑的设计上面 Java语言的主要特点 简单性平台无关性面向对象的技术支持多线程动态性安全性Java语言除上述主要特点外 还有高性能 分布性 强大性 解释性 可移植性等 1 Java技术特点概述 Java并不仅仅是一种计算机语言 它和Java平台也有区别Java其实包含如下组成部分 Java语言 语句 格式 定义等 JVM Java编译器 运行时间系统和环境 JavaBASEAPI 核心API 基本应用程序接口 如 Java lang Java io Java AWT 等Java标准延伸接口 延伸API 如 Java多媒体框架 Java安全接口 Javax包等 第3方厂家提供的包Com sun Com IBM Java更是一种先进技术 诸如 JavaOS Java芯片 JavaStation Java开发工具API和Java的部件等 概括讲 Java实际上是一个紧凑 健壮 安全 跨平台和基于网络的计算环境 还有Java计算的概念 它是一种C S结构的端对端解决方案 包含了一系列产品和服务 其中包括的关键部件有 Java设备 Java用户环境 Java计算用服务器 Java处理器 Java开发工具 Java连接中间件 Java管理工具及Java计算的服务等 2 Java的特点概述 Java主要有两个优势 一是标准性和连接性 一是显著加快应用程序开发由此加快了计算机化的步伐 特别是Web技术的推广应用Java语言能让程序在网上自由地运行Java使得 软件租用 成为可能Java的成功之处在于它的开放性JVM是Java可以跨平台 跨操作系统支持的关键Java是多平台兼容的Java全面支持面向对象计算机模型 有利于设计动态程序 而且在网络和单机上都可方便地上机实践 Java语言的特点 概括讲Java有以下11个主要特点 简单性 易学 易用面向对象完全基于类 对象 OOA OOD OOP以类的形式组织代码 数据类型封装 继承 多态分布性 数据分布 操作分布健壮性检查数据类型的匹配 数组下标越界不支持指针 保护内存数据 程序自动内存管理 碎片收集异常控制机制 正确处理运行时错误 安全性字节码加密传输 客户端校验解释器在client端临时分配 布置内存 体系结构中立可移植性源代码级 C C 编译二进制码级 解释解释执行高性能 安全 稳定 移植的代价高效字节码JIT Just In Time 及时编译嵌入C代码多线程 multi thread 动态性 动态联编 3 JavaApplet的特点 Applet是Java的小应用程序 它是动态 安全 跨平台的网络应用程序 Applet通过网页发布 网络用户访问时从网络上安全下载 并在浏览器下运行 Applet是交互式的 它与一般的多媒体下载不同 4 JavaServlet JSP的特点 Servlet是Java的服务器端程序 除了遵守基本Java语法外 还支持Http Get Put Post等协议 它直接在后台服务器端运行 允许用户访问 并将结果 多数情况为页面 返回给用户 Jsp为Java的动态网页方案 符合Jsp语法 与Servlet一样 允许用户访问 当第一次访问时 Jsp引擎将其编译为Servlet字节码 以后访问时直接执行它 所以Servlet的执行和JSP的第2次执行相当快 Java语言的特点 创建一种面向对象的程序设计语言 衍生于C C 但去处了C 中面向过程的内容 简单易学 语法和C基本一致 提供一个程序运行的解释环境 使程序代码独立于平台 具有良好的平台无关性 Java语言的特点 吸收C和C 的优点 使程序员容易掌握 去掉C和C 中影响程序健壮性的部分 如 指针 内存申请和释放 提供多线程机制允许同一个程序有多个执行线索 Java语言的特点 提供动态下载程序代码的机制提供代码检验机制以保证安全性 沙箱机制 三个实现机制 Java虚拟机 JavaVirtualMachine 垃圾收集机制 Garbagecollection 代码安全性检测 CodeSecurity Java虚拟机 JavaVirtualMachine 在一台计算机上由软件模拟 或由硬件来实现的假想的计算机 Java虚拟机的代码存储在class文件中 也称为字节码文件 Java编译器针对Java虚拟机产生class文件 Java虚拟机规定为不同的硬件平台提供不同的编译码规范 该规范使Java独立于平台的 Java解释器负责将Java字节码文件解释运行 边解释边运行 这样影响速度 也可一次解释完 再运行特定平台上的机器码 这样就实现了跨平台 可移植的功能 Java虚拟机 JavaVirtualMachine Java虚拟机定义了 指令集 相当于CPU 寄存器集类文件结构堆栈垃圾收集堆内存区域 Java虚拟机 JavaVirtualMachine Java虚拟机的执行过程有三个典型特点 a 多线程 JAVA虚拟机支持多个线程的同时运行 这些线程独立地执行JAVA代码 处理公共数据区和私有栈中的数据 b 动态连接 JAVA程序之所以适合在网络上运行 一个主要原因是JAVA虚拟机的动态连接特性 c 例外处理 JAVA虚拟机提供了可靠的异常处理 垃圾回收机制 Java中每个对象都有生命周期 我们需要时去创建 调用它 不用时应清除它 在其他语言中 由程序员负责无用空间的回收 如C 但内存的回收是非常难的事情 由于存储器是动态分配的 通常我们无法准确判断存储器应在何时被释放 Java语言提供了一个系统级线程对内存使用进行跟踪 定期检测出不再使用的内存 在系统空闲时自动进行回收 代码安全检测 Java安全性主要考虑来自于JavaApplet 沙箱模型的思想是象Applet这样通过远程下载的代码只能受限访问系统资源 如不能访问本地文件 不能建立新的网络连接 权利受限于沙箱内 Java1 1中采用了信任安全模型 其主要思想是使用户可以有选择的授权给远程代码 如远程用户可信任 那么带有签名的代码将被授权访问本地资源 而不被信任的代码仍将受限于沙箱内 Java与c c 的比较 1 全局变量 Java程序不能定义全局变量 只能通过类中的公用 静态变量实现全局变量 2 无条件转移指令 不支持goto语句 而通过例外处理语句try catch finally来实现 使程序更加结构化3 不支持指针 C语言中指针最灵活 也最容易出错 由指针进行内存地质操作常会造成不可预知的错误 Java与c c 的比较 4 内存管理 Java进行垃圾自动回收 c c 由程序员进行分配和释放内存 new delete5 数据类型的一致性 Java对某种数据类型分配固定的位数 保证平台无关性和可移植性 而c c 在不同平台上分配的位数并不相同 int在IBMPC上为16位 在VAX 11上为32位 Java中对数据类型总是分配固定长度的位数 Java与c c 的比较 6 类型转换Java对对象的处理进行相容性检查 防止不安全的转换 7 头文件Java不支持头文件 类成员的类型和访问权限都封装在类中 用import语句来与其它类进行通信 以使用它们的方法 Java与c c 的比较 8 结构和联合 C语言中结构和联合中所有的成员均为公有 Java不支持结构和联合 所有的内容封装在类中 9 预处理 C 中用宏定义来实现的代码给程序的可读性带来困难 Java不支持宏 用关键字final声明常量 以实现宏定义中广泛使用的常量定义 面向对象程序设计 对象 现实世界中某个具体的物理实体在计算机逻辑中的映射和体现 类 同种对象的集合与抽象 它是所有具有一定共性的对象的抽象 属于类的某一个对象被称作是类的一个实例 电视机 类 我家的那台电视机 对象 对象的状态和行为 对象的状态 称为对象的静态属性 主要指对象内部所包含的各种信息 也就是变量 每个对象个体都具有自己专有的内部变量 这些变量的值标明了对象所处的状态 对象的行为 称为对象的操作 主要表述对象的动态属性 操作的作用是设置或改变对象的状态 对象的状态在计算机内部用变量来表示 而对象的行为在计算机内部用方法来表示 对象的关系 包含 当对象A是对象B的属性时 称对象B包含对象A 显像管 电视机继承 对象A是对象B的特例时 称对象A继承了对象B 黑白电视机 电视机彩色电视机 电视机 对象的关系 关联 当对象A引用对象B的属性时 称对象A和对象B之间是关联关系 对象A 电视机对象B 厂商对象每台电视机对应一个生产厂商 通过自己的厂商找到该厂商的详细信息 面向对象的软件开发过程 OOAOODOOP 面向对象的软件开发过程 简单地说 OOA Object OrientedAnalysis 面向对象的分析 就是运用面向对象的方法进行需求分析 面向对象的软件开发过程 OOD Object Oriente