Java语言程序设计基础教程课件（第1章）

Java程序设计,湖北理工学院计算机学院,课程简介,授课教师：伍红华学时总数：50学时，其中理论50学时。学习时间：1-13周课程总成绩=10%平时作业成绩+10%平时考勤+10%实验报告成绩+10%实验考试成绩+60%期末考试成绩,第一章Java程序设计概述,1.1机器语言、汇编语言和高级语言1.2Java语言概述1.3Java平台和主要应用方向1.4Java的垃圾回收与代码安全检查机制1.5典型的Java开发环境1.6Java编程示例1.7反编译工具的介绍1.8JavaJDK6新功能介绍,1.1机器语言、汇编语言和高级语言,计算机程序是由计算机语言编制而成计算机语言是人与计算机进行交流的语言计算机直接能读懂的语言机器语言（MachineCode），也叫机器代码一种纯粹的二进制语言,1.1机器语言、汇编语言和高级语言,自然语言:表达意思常常不够明确例如：用红墨水写一个“蓝”字，请问，这个字是红字还是蓝字？结构常常过于复杂词汇量大，而且在不断发展,为什么不直接采用自然语言?,1.1机器语言、汇编语言和高级语言,1)机器语言(由0和1组成的指令)2)汇编语言（用英文字母和数字表示指令）3)高级语言（接近于人的自然语言和数学语言）,计算机语言,机器语言编写的1+1程序汇编语言（AssemblyLanguage）编写的1+1程序,101110000000000100000000000001010000000100000000,MOVAX,1ADDAX,1,1.1机器语言、汇编语言和高级语言,C语言编写的1+1程序Java语言编写的1+1程序,#includevoidmain()printf(%dn,1+1);,1.1机器语言、汇编语言和高级语言,classAdd11publicstaticvoidmain(Stringargs)System.out.println(1+1);,1.1机器语言、汇编语言和高级语言,高级计算机语言举例,1.2Java概述,Java语言的产生Java语言的发展Java虚拟机及Java的跨平台原理Java语言的关键特点,Java语言的产生,基于C和C+1)1991：用于智能消费型电子产品的语言JamesGosling,“绿色项目”,Oak-Java市场需求发展没有预料的快，差一点就要取消这个“绿色项目”2)1993:网络的发展,挽救了这个项目为网页增加了“动态的内容”，即动态网页设计3)1994:Oak应用于网络,称为Java4)1995:Java正式公布,Java语言的发展,Java现在常用来:1)开发大规模的商业运用软件2)增强网络服务的功能3)开发智能消费型电子产品的应用软件(例如手机),Java虚拟机及Java的跨平台原理,Java虚拟机（JavaVirtualMachine)简称JVM，Java虚拟机可以理解为一个以字节码为机器指令的CPU。对于不同的平台，有不同的虚拟机。Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，随处运行”。,Java虚拟机及Java的跨平台原理,Java语言的关键特点,简单性平台无关性面向对象性安全性分布式多线程动态性,1.3Java平台和主要应用方向,Java不仅是编程语言，还是一个开发平台。Java技术给程序员提供了许多工具编译器、解释器、文档生成器和文件打包工具等同时Java还是一个程序发布平台。两种主要的“发布环境”首先是Java运行时环境（javaruntimeenvironment，简称JRE）包含了完整的类文件包；其次，许多主要的浏览器都提供了Java解释器和运行时环境。,Java技术的平台架构包括以下三个方面,J2SE：定位于客户端程序的应用；J2EE：定位于服务器程序的应用；J2ME：定位于嵌入式系统的应用。J2SE:java2Standardedition(java2标准版)J2EE:java2enterpriseedition(Java2企业版)J2ME:java2microedition(Java2微缩版),1.4Java的垃圾回收与代码安全检查机制,Java的垃圾回收：不再使用的内存空间应回收。在C/C等语言中是由程序员人为负责回收无用内存。Java语言消除了程序员回收无用内存空间的责任；它提供一种系统级线程跟踪内存空间的分配情况，并在Java虚拟机空闲时，检查并释放那些可被释放的内存空间。垃圾回收在Java程序运行时自动进行，程序员无法精确控制和干预。,代码安全检查机制Java虚拟机采用的是“沙箱”运行模式，即把Java程序的代码和数据都限制在一定内存空间里执行，不允许程序访问该内存空间外的内存。Java致力于检查程序在编译和运行时的错误。,1.4Java的垃圾回收与代码安全检查机制,1.5典型的Java开发环境,Java开发工具集，名为JDK（JavaDevelopmentKits），它不仅是Java的开发平台，也是Java的运行平台。学习Java必须从J2SE开始，可以登录网站：，免费下载。,相关概念,JDK:即JavaDevelopmentKit，Java开发工具包。Java1还是Java2:1998年12月，SUN公司发布了JDK1.2，开始使用“Java2”这一名称，目前我们已经很少使用JDK1.1版本，所以我们所说的Java都是指Java2。J2SDK当然就是Java2SoftwareDevelopmentKit。,相关概念,JRE:JRE（JavaRuntimeEnvironment），即Java运行环境，通常已包含在J2SDK中了。如果我们仅仅是为了运行Java程序，而不是从事Java开发，我们可以直接下载JRE，在我们的系统上安装。,下载、安装和了解JDK,1）下载2）安装JDK3）了解JDK,JDK的安装目录下有如下内容：bin目录：提供的是JDK的工具程序，包括javac、java、javadoc、appletviewer等程序。demo目录：一些使用Java编写好的范例程序。jre目录：JDK自己附带的JRE。lib目录：工具程序实际上会使用的Java工具类。src.zip：Java提供的API类的源代码压缩文件。,JDK主要包括以下工具：javac：Java语言编译器，输出结果为Java字节码。java：Java字节码解释器。javadoc：类帮助文档生成器。jar：打包工具。javap：Java字节码分解程序，本程序返回Java程序的成员变量及方法等信息。javaprof：资源分析工具。javaAppletViewer：小应用程序浏览工具，用于测试并运行Applet小程序。javaDebuggerAPI：Java调试工具。,测试环境变量,写一个简单的Java程序，测试一下环境设置是否正确【例1-1】一个简单的Java程序。publicclassHelloWorldpublicstaticvoidmain(Stringargv)System.out.println(你好！我的第一个Java程序！);,1）Java源程序中的注释程序中注释的功能就是对程序的功能或者某一个代码段、语句进行辅助性说明，目的是帮助别人读懂程序。Java支持三种形式的注释：/*多行注释文本*/*文档说明文本*/单行注释文本,2）定义类在Java中，最简单的类定义格式为：class类名其中，关键字class指明了定义一个名为“类名”的类，类的变量和方法被一对大括号括起来。例如，该程序定义了一个名为“HelloWorld”的类，“public”还表明该类是公有类。在Java中，每个.java文件中必须有且只有一个公有类，且该类的类名和文件名必须相同（如公有类HelloWorld对应的文件名为HelloWorld.java）。,3）main方法该程序定义了一个名为main方法。在Java中，方法（method）是指完成一段具体功能的程序段。注意，每一个Java程序中必须有一个形如：publicstaticvoidmain(Stringargs)/dosomething的主方法。,4）创建和使用对象Java把一些常用的功能封装成类库的形式提供给程序员使用。该程序调用了System类中的out对象的println方法，用于输出一个字符串。,1.3.4Java程序的开发过程及运行,5）声明包Java提供了各种各样的类，这些类都是按程序包（package）的形式进行组织的，当要在程序中引用到某个包中的类时，必须在程序中用语句“import包名.类名”的形式声明要引用到的类。如“importjava.util.Date”表示把包java.util中的Date类引用到程序中来，“importjava.util.*”则表示把包java.util中所有的类都引用到程序中来。,1.3.4Java程序的开发过程及运行,6）运行程序编辑完源程序后，即可编译执行。编译的语句为：JavacHelloWorld.java执行的语句为：JavaHelloWorld,注意：1Java的源文件必须以扩展名.java结束；2Java主文件名与类名称必须一致，区分大小写；3Java程序的类名称是指class关键词后的名称。就这个例子而言，也就是HelloWorld，该名称必须与HelloWorld.java的主文件名（HelloWorld）一致。4注意每个字母的大小写，Java程序中会区分字母的大小写，System与system对Java程序来说是不一样的名称。,C:cdjava_work1接着使用javac工具程序来编译.java文件，命令如下：C:java_work1javacHelloWorld.java如果编译顺利成功，则在HelloWorld.java所在的目录，会出现一个HelloWorld.class文件，这是已经编译完成的Java字节码文件。使用java工具程序来执行它，执行方式如下：C:java_work1javaHelloWorld,Eclipse和MyEclipse,1Eclipse是什么？Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse附带了一个标准的插件集，包括Java开发工具。Eclipse还包括插件开发环境（Plug-inDevelopmentEnvironment，PDE），这个组件主要针对希望扩展Eclipse的软件开发人员，因为它允许构建与Eclipse环境无缝集成的工具。,2MyEclipse是什么？MyEclipse是Eclipse的插件，也是一款功能强大的J2EE集成开发环境，支持代码编写、配置、测试以及除错。,1.6Java编程示例,Java程序分为JavaApplication（Java应用程序）和JavaApplet（Java小应用程序）两种类型。,1.6.1第一个JavaApplication,【例1-2】第一个JavaApplication程序MyApplication.java。importjava.util.*;publicclassMyApplicationpublicstaticvoidmain(Stringargs)System.out.println(newDate();Propertiesp=System.getProperties();p.list(System.out);System.out.println(-MemoryUsage:);Runtimert=Runtime.getRuntime();System.out.println(TotalMemory=+rt.totalMemory()+“FreeMemory=”+rt.freeMemory();,1.6.2Java程序的编辑,Java程序的编辑可以使用任何一种文本编辑器，例如UltraEdit、Notepad、Wordpad甚至word，然后只要把编辑好的文件存成后缀为.java的文件。当然也可以用一些集成开发环境，例如Borland公司的JBuilder，IBM公司的VisualageforJava，Sun公司的NetBean，此外还有cafe、kawa等其它集成开发环境。,1.6.3运行JavaApplication应用程序,要编译上述Java文件MyApplication.java，可以在“命令提示符”下进行编译，在命令行中敲入“javacMyApplication.java”。当编译结束后，Java源文件中的每一个类都会生成相应的.class文件