第一讲 java基础.ppt

Java程序设计 六安职业技术学院信息工程系刘颜颜 课程目标 了解面向对象程序设计的思想 以及软件开发流程 学习Java语言的基本概念和编程方法 基本掌握Java类库的使用 能够利用所学的方法开发简单的小型应用程序 项目1第一个java程序 学习内容Java的历史与版本Java的特点Java虚拟机Java编译与执行过程Java开发环境 JDK的安装环境变量的设置编辑 编译和运行Java应用程序 学习重点和难点 Java特点与Java虚拟机环境变量设置Java程序开发过程 Java的历史 Java语言之父 JamesGoslingJAVA是SUN公司于上世纪90年代开发的 JAVA最初为用于家用电器而开发 1990年12月 SUN公司的一个开发小组从事家用电器方面的小型研究项目 最初的方案是用C 开发 开发人员JamesGosling对C 实现这一任务感到失望 决定自己编写了一种更好的语言来实现这一项目 最初 这种语言命名为OAK 橡树 Java的历史 1995年8月 Netscape公司的浏览器率先支持JAVA 随后 Microsoft的InternetExplorer浏览器也支持JAVA 这样 随着万维网的日益普及 JAVA得到了广泛的使用 1996年 Java编译器的第一版发布并发放许可 1997年 SUN推出Java1 1 JDK1 0 国际标准化组织批准Java规范 1998年 SUN推出Java2 JDK1 2 2002年 SUN推出JDK1 4 2004年底 JDK1 5发布 后改名为JavaSE5 02006年 发布JavaSE6 0 Java的版本 目前 JAVA有三个版本 J2SE标准版 用于工作站和小型机 也是我们学习JAVA时的编译和运行环境 J2EE企业版 用于开发大型 计算密集型工程 J2ME用于小型平台 如手机 家用电器等 Java语言的特点 照Java设计者的解释 Java是一个简单 面向对象 网络适用 解释型 健壮 安全 结构中立 可移植 高性能 多线程 动态的计算机程序语言 1 简单性设计Java语言的出发点就是容易编程 不需要深奥的知识 Java语言的风格十分接近C 语言 但要比C 简单得多 Java舍弃了一些不常用的 难以理解的 容易混淆的成分 如运算符重载 多继承等 增加了自动垃圾搜集功能 用于回收不再使用的内存区域 这不但使程序易于编写 而且大大减少了由于内存分配而引发的问题 简单性还体现在小上 Java解释器 系统模块和运行模块都比较小 适合在小型机器上运行 也适合从网上下载 2 面向对象面向对象编程是一项有关对象设计和对象接口定义的技术 或者说是一项如何定义程序模块才能使它们 即插即用 的技术 Java继承了C 面向对象技术的核心 更具有动态解决问题的特性 对象通过继承和重定义 成为解决新问题的模块 使代码重用有了可能 3 网络适用性Java提供了大量的系统模块支持基于TCP IP协议的编程 这使得Java建立网络连接要比C C 容易得多 Java程序通过URL访问网络资源和存取本地文件系统一样简单 4 健壮性Java程序的健壮性从多方面得到了保证 Java提供早期的编译检查和后期的动态 运行期 检查 大量消除了引发异常的条件 Java和C 的显著不同是有一个指针类 它可以防止内存覆盖和数据破坏 另一个不同是Java用真正的数组代替了C 的指针运算 可以进行数组元素的越界检查 5 安全性Java主要用于网络和分布式环境 采取了很多措施来加强系统的安全性 Java可以组建病毒无法入侵和无法篡改的系统 其数字验证使用了基于公共密钥的技术 安全性和健壮性密切相关 Java的指针类技术杜绝了非法存取数据结构或关键对象属性的可能 关死了病毒发起攻击的大门 6 结构中立网络一般由各种类型的计算机构成 Internet尤为如此 为了使Java程序在网络的任何地方都能运行 Java编译器生成的目标代码是结构中立的 即任何安装了Java运行环境的计算机都能执行这种代码 这一点对单机系统也同样重要 很多软件都要针对不同的平台 如IBM 苹果机等 开发不同的版本 而Java程序的同一个版本就可运行在任何平台上 这种目标代码称为字节码 bytecode 它和计算机平台无关 相反 字节码被设计成既能很容易地被任何计算机解释执行 又能快速地翻译成本地机器代码 7 可移植性结构中立构成了程序可移植性的基础 另一方面 很多语言的基本数据类型长度都有平台依赖性 而Java则采取固定长度 例如整数类型Int的长度固定为32位 双精度类型Double的长度固定为64位 Java的类库提供了可移植的接口 例如 类库中有一个抽象类Window 它适用于UNIX WindowsNT 95和Macintosh Java系统本身也是可移植的 Java编译器是用Java写成的 Java解释器是用ANSIC写成的 它们都有良好的移植性 8 解释型Java是解释执行的 程序运行时 字节码被直接翻译成本地机器指令 中间没有存储 由于模块连接是步进的和多线程的 执行速度可以很快 9 高性能设计字节码时已经把机器码的翻译问题考虑进去了 所以实际翻译过程非常简单 编译器在对程序进行优化后生成高性能的字节码 尽管字节码翻译执行的速度已经足够快 但有时也会要求有更高的性能 程序运行时 字节码将被快速翻译成当前CPU的指令 在某种程度上相当于将最终机器指令的产生放在动态加载器中进行 在SunMicrosystemsSPARCStation10计算机上进行的一项30万个方法调用的实验 证明解释型字节码翻译成机器代码的速度和C C 几乎没有区别 10 多线程现实世界中 每时每刻都有很多事情在我们身边同时发生 多线程的概念和这种情况差不多 就是让计算机同时运行多个程序段 编写一个能同时处理多个任务的程序要比编写一个单线程程序困难得多 Java提供了一套复杂的线程同步化机制 程序员可以方便的使用基于这种机制设计的方法 编写出健壮的多线程程序 11 动态性在很多方面 Java都比C C 更加动态化 它被设计成能适应环境变化的语言 Java的动态性可以更好地适应不断变化的执行环境 Java的编译与执行过程 一次编译 到处运行 不同的操作系统有不同的虚拟机 Java虚拟机 JVM Java最令人瞩目的特性是它具有跨平台性 这一特性的基础是Java虚拟机 JavaVirtualMachine JVM 虚拟机也叫运行时系统 Java代码编译后生成的 class文件不是二进制可执行代码 而是字节码 它是经过高度优化的一系列指令序列 最终由JVM解释执行 不同的操作系统有不同的虚拟机 它类似一个小巧而高效的CPU 运行在不同操作系统平台上 抹平了不同操作系统之间的差异 假如Java程序编译成二进制可执行代码 每个Java程序要为运行该程序的每种操作系统准备一种版本 这样就无法实现跨平台性 JDK是整个Java的核心 包括了Java运行环境 JavaRuntimeEnvirnment 一堆Java工具和Java基础的类库 rt jar 不论什么Java应用服务器实质都是内置了某个版本的JDK 最主流的JDK是Sun公司发布的JDK 除了Sun之外 还有很多公司和组织都开发了自己的JDK 例如IBM公司开发的JDK BEA公司的Jrocket 还有GNU组织开发的JDK等等 其中IBM的JDK包含的JVM JavaVirtualMachine 运行效率要比SunJDK包含的JVM高出许多 而专门运行在x86平台的Jrocket在服务端运行效率也要比SunJDK好很多 JDK JavaDevelopmentKit Java开发包 Java开发工具 是一个写Java的applet和应用程序的程序开发环境 它由一个处于操作系统层之上的运行环境还有开发者编译 调试和运行用Java语言写的applet和应用程序所需的工具组成 Java开发环境 1 JDK JavaDevelopmentKit JDK包含的基本组件包括 javac 编译器 将源程序转成字节码 jar 打包工具 将相关的类文件打包成一个文件 javadoc 文档生成器 从源码注释中提取文档 jdb debugger 查错工具 java 运行编译后的java程序 class后缀的 2 开发工具 MyEcliplse8 0 从开发效率的角度来看 选择一个好的集成开发环境 IntegratedDevelopmentEnvironment IDE 是必需的 至于使用何种IDE 依开发团队的需要而定 目前常用的IDE主要有 Eclipse NetBeans IntelliJIDEA MyEclipse企业级工作平台 MyEclipseEnterpriseWorkbench 简称MyEclipse 是对EclipseIDE的扩展 利用它我们可以在数据库和J2EE的开发 发布 以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率 它是功能丰富的J2EE集成开发环境 包括了完备的编码 调试 测试和发布功能 完整支持HTML Struts JSF CSS Javascript SQL Hibernate JavaSE6的下载与安装 不同版本的Java产品可以从SUN公司的网站上免费下载 然后参阅SUN公司提供的安装指南进行安装 JavaSE6提供了两个软件产品 Java开发工具箱 JavaSEDevelopmentKit 简称JDK Java运行时环境 JavaSERuntimeEnvironment 简称JRE JDK主要包含了Java程序开发所需要的编译 调试等工具 JRE主要负责Java程序的运行 提供类库 Java虚拟机等 JavaSE6安装完毕后 将在安装目录下看到这两个产品的根目录jre1 6 0和jdk1 6 0 安装JDK后 jdk1 6 0 bin目录下包含一些开发工具 其中 javac exe Java编译器 用来将java程序编译成字节码 编译后的文件后缀是 classjava exe Java解释器 执行已经转换成Bytecode的Java应用程序 即 执行 class文件 javadoc exe 文档生成器 创建HTML文件 appletviewer exe Applet解释器 用来解释已经转换成Bytecode的Java小应用程序 JavaSE6的下载与安装 环境变量path 设置JDK命令 工具 文件所在路径 设置path后 可以在任何路径下使用这些JDK命令 工具 环境变量classpath 设置类库所在路径 设置后Java程序就可以访问类库中的类了 系统环境变量的设置 系统环境变量的设置 一般做法 JAVA HOME C ProgramFiles Java jdk1 6 0 03 你的JDK安装目录 Path C ProgramFiles Java jdk1 6 0 03 bin 或者 JAVA HOME binclasspath C ProgramFiles Java jdk1 6 0 03 lib或者 JAVA HOME lib Java程序的类型 JavaApplication Java应用程序 是独立的完整的程序用Java虚拟机来解释运行JavaApplet 小应用程序 不是独立完整的程序 要嵌在web网页中运行由Web浏览器内部包含的Java解释器解释运行 第一个Java应用程序 编辑代码 文件名如 Welcome1 java 文件包含的类或接口的列表 版本信息 作者 日期 版权信息 publicclassWelcome1 Java应用程序由main方法开始执行publicstaticvoidmain Stringargs System out println WelcometoJavaProgramming Welcome1类 文件名要与包含主方法的类或Public类的名字相同 编写JAVA应用程序的注意事项 1 一个JAVA应用程序由一个或几个类组成 类由关键字class声明 2 一个Java源文件通常由一个类组成 Java源文件的文件名必须与类名一致 扩展名为 java 3 每个应用程序有且仅有一个main 方法 应用程序从main 方法开始执行 直到main 方法结束 main 方法必须加修饰符publicstaticvoid 4 通过屏幕输出的语句为 System out println 括号中为要输出的字符串 5 注释方法 单行注释 要注释的内容多行注释 要注释的内容要注释的内容 6 一个Java源文件若由一个以上类组成 最多只能有一个类带public修