Java Programming Language01.ppt

Java语言程序设计Java语言基础,2,课程相关,课程内容：Java程序设计基础；Java面向对象编程；JavaGUI设计和高级特性；,先修课程：程序设计基础；面向对象程序设计；,3,课程实施方式,课时：18次课，共36学时，上机实验24学时；,成绩评定：平时成绩：10%；上机实践：20%；期末考试：70%；,教材：Java语言程序设计，朗波，清华大学出版社,4,主要内容,Java语言简介Java语言特性Java开发环境的配置Java程序开发,5,一：Java语言简介,什么是Java语言Java的应用领域Java的版本JavaAPI文档,6,什么是Java语言？Java是1995年由Sun公司推出的富有创造力的面向对象程序设计语言，它由Java之父詹姆斯.戈士林博士设计。詹姆斯博士亲手设计了Java语言，并完成了Java的原始编译器和虚拟机。Java语言是一种通过解释方式来执行的语言，也是一种跨平台的程序设计语言，真正实现“一次编写，到处运行”。Java非常适合于企业网络和Internet环境，并且已成为Internet中最有影响力的编程语言之一。,7,Java程序既是编译型的，又是解释型的。程序代码经过编译之后转换为一种称为Java字节码的中间语言，然后由Java虚拟机（JVM）对字节码进行解释和运行。编译只进行一次，而解释在每次运行时都会进行。,8,编译与解释,把高级语言变成机器语言的两种转换方式：编译与解释Java采用了混合的方式，既非纯编译，也非纯解释,9,图1Java程序编译和运行过程,10,在图1中，需要清楚：Java字节码不是机器语言，它是一种类似机器语言代码的低级程序格式；Java解释器把Java字节码翻译成机器语言,然后执行；因此，Java编译器不与任何特定的机器相关，Java解释器则与机器相关；Java是体系结构中立的。,11,体系结构中立跨平台,Java源程序,Compile,JavaByteCode,Java解释器ForPC,Java解释器ForUNIX,Java解释器ForMac,Java的承诺：WriteOnce,RunAnywhere,12,Java的应用领域桌面应用系统开发嵌入式系统开发电子商务应用多媒体系统开发分布式系统开发Web应用系统开发,13,Java的版本：最新的Java技术通常称为Java平台，按应用范围分为三个版本：,JavaSE(JavaStandardEdition),JavaME(JavaMicroEdition),标准版适用于开发客户端程序,微型版适用于开发手机、无线设备程序,14,JavaEE的应用,基于JavaEE的企业信息系统波音公司的信息管理系统通用电气公司信息管理系统500强几乎有一半用JavaEE构建信息管理系统金蝶、用友、东软等等,15,JavaAPI文档API的全称为ApplicationProgrammingInterface，即应用程序编程接口。JavaAPI文档是Java程序开发不可缺少的编程词典，主要包括：类的继承结构、成员变量和成员方法、构造方法、静态成员的详细说明和描述信息。可以在Java网站中找到最新的JavaAPI文档。,16,主要内容,Java语言简介Java语言特性Java开发环境的配置Java程序开发,17,Java语言适用于Internet环境，是一种被广泛使用的网络编程语言。下面从以下几点分析其特性：（1）简单Java语言的语法简单明了，容易掌握，而且是纯面向对象的语言。语法规则和C+类似，所以C/C+程序设计人员可以很容易掌握Java语言的语法；Java语言对C+进行了简化和提高。例如，Java使用接口取代了多重继承，并取消了指针；Java语言通过实现垃圾自动收集，大大简化了资源释放管理工作。,二：Java语言特性,18,（2）面向对象面向对象是Java语言的基础，也是Java语言的重要特性。Java本身是一种纯面向对象的程序设计语言，语法中不能在类外定义单独的数据和函数。也就是说，Java语言最外部的数据类型是对象，所有的元素都是通过类和对象来访问。（3）可移植性Java程序具有与体系结构无关的特性，从而使Java程序可以很方便地移植到网络的不同计算机中。,19,（4）分布性Java语言的分布性包括操作分布和数据分布，其中操作分布是指在多个不同的主机上布置相关操作，而数据分布是将数据分别存放在多个不同的主机上。Java可以凭借URL对象访问网络对象，访问方式与访问本地系统相同。（5）安全性Java程序代码要经过代码校验、指针校验等很多的测试步骤才能运行，所以未经允许的Java程序是不会出现损害系统平台的行为。,20,主要内容,Java语言简介Java语言特性Java开发环境的配置Java程序开发,21,Java软件开发包,编写并运行Java程序，需要Java软件开发包(SDK)，有时也简称为Java开发包(JDK)。Java软件开发包有许多版本，我们使用的是JavaSE开发包(JavaStandardEditionDevelopersKit)。,22,Java集成开发环境,Java语言还有一些集成开发环境IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment)，可免去开发人员频繁轮流使用各种工具的困扰，加速Java程序的设计开发。,IBM最受欢迎的OpenSourceJava开发软件,SunJava官方IDE,23,JDK环境的搭建,JDK（又称JavaSE），可以在Sun公司的官方网站（）下载；下载window系统的安装文件：jdk-7-windows-i586,24,JDK的安装后还需要设置相应的环境变量。WindowsXP的环境变量的设置包括PATH环境变量和增加环境变量。增加环境变量名：JAVA_HOME，变量值：C:ProgramFilesJavajdk1.7.0修改Path变量：在原变量值前加上：%JAVA_HOME%bin,25,JDK安装成功后，需要确认环境配置是否正确,26,运行Java程序,运行以下一段代码：publicclassHelloJavapublicstaticvoidmain(Stringarg)system.out.println(“HelloJava”);使用JDK的“javac.exe”命令，将源程序编译成字节码，生成相应的“.class”文件。,27,运行结果：,28,主要内容,Java语言简介Java语言特性Java开发环境的配置Java程序开发,29,四、Java程序开发,Java程序结构面向对象特性,30,Java程序：AppletandApplication,JavaApplet（Java小应用程序）：不是一个完整的应用程序，而是框架程序中的一个模块，只能在WWW浏览器环境下运行；JavaApplet嵌入HTML（超文本标记性语言）网页文件中，通过浏览器执行。,JavaApplication（Java应用程序）：是一个完整的应用程序，可以独立地运行。,31,JavaApplet程序,Javaapplet也称Java小应用程序，是一种嵌入网页中传输并执行的程序；Applet并不包含main方法，相反，它包含有自己特定的一些方法，例如Paint方法,自动执行用于绘制小应用程序的内容；一个applet程序也可以通过使用JSDK中appletviewer工具执行。,32,JavaApplet程序,定义applet的类派生自Applet类，关于继承机制，我们将在后面深入学习；通过使用一个特殊的标签将一个小应用程序的字节码文件嵌入一个HTML文件；JavaApplet程序的字节码文件通过Web传输并且通过浏览器中的Java解释器执行。,33,JavaApplet程序,HTML文件中的applet标签,TheEinsteinApplet,34,Java应用程序,在Java编程语言中:一个程序由一个或者多个类组成每个类包含一个或者多个方法方法由程序语句构成一个Javaapplication总是包含一个main方法，含有main方法的称为主类。,35,Java应用程序,publicclassMyProgram,/commentsabouttheclass,publicstaticvoidmain(Stringargs),/commentsaboutthemethod,方法头,方法体,36,Java应用程序,packageNumber;PublicclassFirststaticStrings1=“你好”;publicstaticvoidmain(Stringargs)Strings2=“Java”;System.out.println(s1);System.out.println(s2);,类包的定义：package包名解决类名的冲突,类体中的主方法：main()必须声明为:publicstaticvoid,37,面向对象特性,Java是一个面向对象的编程语言；正如面向对象所暗示的那样,在Java程序中，对象是基本的实体；对象能非常有效的代表真实世界的实体。,38,对象,对象:状态-描述对象的特征行为-能做什么举例:银行帐户对象的状态:帐号目前存款数目银行帐户对象相关的行为有：存款以及取款注意：对象的行为可能改变对象的状态,39,类,类是对现实世界中的客观事物的抽象，将具有相同属性的一类事物称作类，类的实例称为对象；类是一种复杂的数据类型，它是将不同类型的数据和与这些数据相关的操作封装在一起的集合体类具有对数据的抽象性、隐藏性和封装性；类对象的行为由类的内部数据结构和相关的操作确定；外部行为通过操作接口实现，人们关心的就是操作接口所能提供的服务。,40,Java语言中类的定义,publicclassBookprivateStringname;/定义了一个String类型的成员变量；publicStringgetName()/定义一个getName()方法intid=0;setName(“Java”);/调用类中其他方法returnid+;privatevoidsetName(Stringname)=name;publicBookgetBook()returnthis;,41,对象的创建,在Java语言中通过new操作符来创建对象的：Bookbook=newBook();说明：Java语言是一种纯面向对象的语言，程序中不能在类外面定义单独的数据和函数，其所需要的元素都要通过类和对象访问。,42,面向对象程序三大特征封装继承多态,43,封装,封装是面向对象编程的核心思想，通过类将对象的属性和行为封装起来。采用封装思想保证了类内部数据结构的完整性，避免了外部对内部数据的影响，提高了程序的可维护性。,类,为用户提供对象的属性和行为的接口,用户通过这些接口使用类，无需知道该类内部是如何实现的。,类将内部数据隐藏,图2封装特性示意图,44,继承,在现实当中，对象与对象之间可能会存在一定关系，继承的概念可以用于设计复杂的系统，它提供了将系统的组成部分组织成一个层级结构的方法，以利于对系统的描述。同时它还提供了一个代码重用的结构。,45,继承,Fig.1单重继承,Fig.2多层继承,Fig.3多重继承,46,继承,通过继承，一个类可以产生它的子类；因此类通常具有层次结构；,47,Java语言中类的继承,ClassTest./类的定义；ClassTest2extendsTest/可以新增方法，重写父类方法；说明：Java不允许多重继承，使用接口可以实现多重继承。,48,多态性,封装性是基础，继承性是关键，多态性是扩充；多态性是指对不同类的对象发出相同的消息将会有不同的行为；消息主要是指对类的成员函数的调用，不同的行为是指不同的实现结果；例如：将父类对象应用于子类的特征就是多态。,49,Java多态性实例,publicclassQuadrangle/创建四边形类publicvoiddraw(Quadrangleq)/定义draw方法，参数为Quadrangle类型publicstaticvoidmain(Stringarg)Quadrangleq=newQuadrangle();q.draw(newSquare();/以正方形对象为参数调用draw方法q.draw(newParalle();/以平行四边形对象为参数调用draw方法,50