第一课Java语言概述

1、第一课java语言概述授课时数： 2课时授课内容： java语言的发展历程 java的语言特点 java语言的开发环境 java运行系统与jvm java程序的基本结构简单的java程序开发实例授课目的： 了解java语言的发展历程掌握java语言的特点熟知java运行系统与jvm 熟练java搭建java语言开发环境 掌握java程序的开发过程授课重点及难点： 建立java的开发环境 理解java运行系统与jvm编译执行第一个java程序教学方法：比较与比喻教学方式，提高学生的学习兴趣 程序调适，让学生对java程序获取感性认识，激发兴趣； 适度提问，养成学生勤于思考的学习习惯教学过程设计：

2、一、介绍java的发展历史，发展现状与趋势1990年sun启动“绿色计划”（为电视机的机顶盒嵌入程序）；1991年sun公司成立由james gosling （葛斯林）领导的green小组，研究 与开发面向家电市场的软件产品，创建了新的程序设计语言oak语言；1992.8 oak与greenos、用户接口模块、硬件模块集成为star seven,成功表 现高效的小程序代码技术，green小组升级为first person子公司；1994first person解体，sun决定将oak与3w相结合；1995.1 james gosling和naughton （诺顿）完成oak新版与笫一个基于oa

3、k 的应用程序web runner。oakjavawebrunner-*hotjava,支持java的第二代浏览器1995年秋netscape公司获sun公司批准在navigator 2.0 32位版中支持java。1996.1 java 软件开发工具集 jsdk （java software development kit）包括生备注提问：了解学生对 java的认识程度, 激发学习热情；成java中最基本小应用程序和应用程序所需要的所有工具和标准类库。jsdk简称 jdk, sun发布的第一个版本为jdk 1.0。实际上jdk还包括java程序的运行环境 jreo1997.2 sun 发布了

4、 jdk 1.1。1998.12 sun 发布了 jdk 1.2 （java 2 平台）。1999.6 sun重新定义了 java技术架构。并将java 2平台分为三版本：标准 版（j2se）、企业版（j2ee）和微缩版（j2me）。 java 2 platform standard edition 一 j2se它针对用户是公司、科研和政府机构屮编写pc软件的开发人员，是为java桌 面和工作组级应用的开发与运行提供环境。它的实现主要包括java软件开发工具集 j2sdk （java software development kit）和运行环境 j2re。 java 2 platform en

5、terprise edition j2ee是j2se的扩展集，主要用于服务器端开发可伸缩、可迁移、以数据库为核心的 企业级web应用开发。并为企业级应用的开发提供了各种服务、工具。 java 2 platform micro edition 一 j2me是j2se的浓缩集。它定义了一组针对嵌入式设备和消费电子设备的api和运行 环境，即是对j2se的语言的精简和运行环境的优化。这些设备包括无线手持设备、 pda、电视机顶盒以及其他缺乏足够的资源去支持j2se的设备。2001.9.24 j2ee1.3 发布2002.2.26 j2se1.4 发布2004.9.30 j2se1.5 发布，为了祝贺

6、，更名为 j2se5.02005.6 javaone大会召开，sun公司公开javase6。此时，java的各种版本 已经更名以取消其中的数字“2”： j2ee更名为java ee, j2se更名为java ee, j2me 更名为java meo二、java的语言特点java是一种“简单、安全、面向对象、动态、体系结构中立、可移植、高性能、 多线程、解释型、分布式”的编程语言。1、简单对c+进行成功改造：去掉指针，取消多重继承和运算符重载说明：java语言不支持c+语言的内存单元指针，通过符号指针來引用内存。而符 号指针由java运行系统在运行时具体解释为实际的内存地址。java只支持单巫继

7、承，单 支持接口，一个类可以实现多个接口，利用接口可以得到多继承的有点。设立自动内存回收说明：java语言采用自动内存分配和回收大大简化了程序设计者的内存管理工作， 而c+语言要求程序员对内存进行分配和冋收。2、安全性java的内存分配和引用模型对于程序员透明，完全由底层的运行系统控制：内存布局与c、c+不同，不是由编译器决定，而是运行系统根据所在的硬 件平台的特性决定；取消了 c、c+的指针，java编译器通过符号指针来引用内存，由java运行 系统在运行时将符号指针具体解释为实际的内存地址。java虚拟机对字节码进行加密传输、客户端校验以及对解释器在客户端临时分 配、布置内存管理来保障其安

8、全性。在字节码的传输过程屮使用了公开密钥加密机 制pkc,在运行环境中提供了 4级安全性保障机制：4 字节码校验器(bytecode verifier)4-类装载器(class loader)4运行时内存布局4文件访问限制3、面向对象java是最纯洁的面向对象语言，它完全基于类、对象，以类的形式组织代码、 数据类型。具有而向对象所共有的特性：封装性、继承性、多态性。 java对象具有模块化性质和信息隐藏能力，满足而向对象的封装要求；支持继承；通过抽彖类与接口支持多态4、动态java程序的基本组成单元.类，是运行时动态装载的。因此，java能在分布式系 统屮动态地维护应用程序，并支持类库间一致性

9、，避免诸如类库升级后需要重新编 译整个应用程序这一类问题。5、体系结构中立6、可移植 “一次编译，到处运行”可移植性源于两方面：® java的半编译、半解释的特征java采用标准的独立于硬件平台的数据类型7、高性能和解释性java编译生成的字节码与机器代码十分接近，带有许多的编译信息，在java字 节码格式设计屮充分考虑到它的机器码执行效率，很容易直接转换成对应于特定处 理器的高性能机器码。目前java代码的执行方式有两种，解释执行方式和即时编译执行：解释执行：由解释器通过每次编译并执行一小段代码来完成字节码程序的所有 操作，执行效率接近于c语言或c+语言生成的机器码执行效率。即时编

10、译：市代码生成器先将字节码转换成机器码，再全速执行该机器码，执 行效率可以与c语言或c+语言生成的机器码执行效率媲美。这种方式体现了 java 语言的高性能。8、多线程java在语言级嵌入对并发的支持功能，具体机制就是多线程。线程是比进程更小、更经济的并发执行单位，不拥有单独的内存空间。程序设 计者可以用不同的线程完成特定的行为，而不需要采用全局的事件循环机制，这样 就实现了网络上的实时交互操作。 java屮线程的同步采用c.a.r.hoare的临界区保护规则。 jnva线程执行屮被映射到实际的操作系统线程。9、分布式分布式包插数据分布和操作分布。数据分布是指数据可以分散在网络的不同主 机上；

11、操作分布是指把一个计算分散在不同主机上处理。java语言提供的类库支持对tcp/ip协议处理，支持www的c/s和b/s的计 算机网络模型，所以支持分布式的数据分布和操作分布。数据分布支持(b/s)通过java的url类对象访问网上的各类信息资源,访问方式完全类似于木地文 件系统；操作分布支持(c/s)通过在www页而屮的小应用程序(applet)将计算从服务器分布至客户机，避免 网络拥挤，提高系统效率。三、java语言的开发环境1、java语言的开发工具包jdk+编辑器jdk中主要有两个环境变量：path和classpatho设置path的作用是使dos操作 系统在任何目录下都能识别jdk提

12、供的命令；设置classpath的作用是告诉java运 行系统的类装载器在何处找到第三方提供的类和用户口定义的类。普通的文本编辑器：notepad. edi(plus、utraedit等作为java程序的编辑软件。2、java语言的开发工具包jdk +java图形化集成开发环境用能够与jdk配合使用的具有简单开发与调试的环境如：jcreator, eclipse«四、java体系结构与jvmjdk5.0体系结构：java" 2 platform standard edition 54deployother base ubrarifsi. j |>securny int

13、iumijava languagep< i jw javap i jpoa ； otherjdk5.0体系结构1、整个系统结构=jdk+操作系统平台(windowssolarislinuxunix)2、jdk二java开发环境(编译、调试等工具)+jre运行环境3、jre=部署技术(deployment technologies) +java se 应用编程接口(java se api) +java 虚拟机(jvm)4 java se 应用编程接口( java se api)=用户接口 工具包(user interface toolkits) +集成库(integnition libra

14、ries) + 其他基础类库(other base libraries) + 语言和实用 工具基础类库(lang&util base libraries)jvm组成部分：java虚拟机由5个部分组成：一组指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回 收堆(garbage-collected-heap)和一个方法区域。这5部分是jdva虚拟机的逻辑成 分，不依赖任何实现技术或组织方式，但它们的功能必须在真实机器上以某种方式 实现。java运行系统：是对jvm的具体实现。厂类装配器字节码验证器 运行系统构成解释器代码生成器（即时编译器） j运行支持库运行java运行系统构成五、java程序的基本结构java源程序结构说明:源程序中的三部分要素必须以包声明、引入类声明、类和接口的定义的顺序。如源程序有包语句，只能是源文件中除空语句和注释语句之外的第一语句。 main方法作为java程序的入口点，其声明必须是public static void main(string args)，且该方法放在 public class 中。源文件只能有一个public class的定义，且源文件的名字与包含main方法的 该public class类名保持一致。编程实例操作示 范，向学生示范编 写、编译与运行 java程序的3个完 整步骤。强调java 程序的命名规则