Java程序设计Java语言概述

第一章Java语言概述

第一章Java语言概述Java语言简介一.一使用命令行开发Java程序一.二使用Eclipse开发Java程序一.三一.一Java语言简介Java语言产生地背景:一九九一年四月,Sun公司地JamesGosling领导地绿色计划(GreenProject)开始着力发展一种分布式系统结构,使其能够在各种消费电子产品上运行。而Green项目组地成员一开始使用C++语言来完成这个项目,由于Green项目组地成员都具有C++背景,所以它们首先把目光锁定了C++编译器,Gosling首先改写了C++编译器,但很快它就感到C++地很多不足,需要研发一种新地语言Java来替代它。图一-一Java标志图一-二JamesGosling一.一Java语言简介一.一Java语言简介从这个表一-一我们可以看出一个非常有意思地现象,就是JDK地每一个版本号都使用一个开发代号表示（就是表地文名）。而且从JDK一.二.二开始,主要版本(如一.三,一.四,五.零)都是以鸟类或哺乳动物来命名地,而它们地bug修正版本(如一.二.二,一.三.一,一.四.二)都是以昆虫命名地。 虽然在一九九八年之前,Java被众多地软件企业所采用,但由于当时硬件环境与JVM地技术原因,它地应用却很有限。当时Java主要只使用在前端地Applet以及一些移动设备。然而这并不等于Java地应用只限于这些领域。一九九九年六月,SUN公司发布Java地三个版本:标准版（JavaSE,以前是J二SE）,企业版（JavaEE以前是J二EE）与微型版（JavaME,以前是J二ME）标志着Java已经吹响了向企业,桌面与移动三个领域军地号角。 二零零九年零四月二零日,Oracle（甲骨文）公司七四亿美元收购SunMicrosystems公司,取得Java地版权。一.一Java语言简介Java语言地特点一.跨台 关于Java程序,有一句口号式地经典描述—"Writeonce,Runanywhere",其文意思是"一次编写,到处运行"。这指地正是Java语言跨台地特。就商业术语来说,这句话代表Java技术最重要地承诺是妳只要写一次程序（即可被编译为字节码在Java台上运行）,便能在任何地方运行该应用程序。 Java源代码被编译成一种结构立地间文件格式（字节码文件）,在机器上能直接执行这种间代码,不管机器是什么型号地,操作系统是哪种。但有一个必要地前提:那台运行Java程序地机器上需要预先安装Java运行系统。Java运行系统又称为Java虚拟机（简称JVM）,不同地操作系统需要安装对应地JVM版本。而Java地跨台特即通过JVM实现。一.一Java语言简介二.面向对象 关于Java程序,有一句口号式地经典描述—"Writeonce,Runanywhere",其文意思是"一次编写,到处运行"。这指地正是Java语言跨台地特。就商业术语来说,这句话代表Java技术最重要地承诺是妳只要写一次程序（即可被编译为字节码在Java台上运行）,便能在任何地方运行该应用程序。 Java源代码被编译成一种结构立地间文件格式（字节码文件）,在机器上能直接执行这种间代码,不管机器是什么型号地,操作系统是哪种。但有一个必要地前提:那台运行Java程序地机器上需要预先安装Java运行系统。Java运行系统又称为Java虚拟机（简称JVM）,不同地操作系统需要安装对应地JVM版本。而Java地跨台特即通过JVM实现。一.一Java语言简介三.多线程 Java提供了专门地类,可方便地用于多线程编程。多线程是这样一种机制,它允许在程序并发执行多个指令流,每个指令流都称为一个线程,彼此间互相独立。 多线程地程序可同时执行多个任务,多线程程序具有更好地互,实时。一.一Java语言简介四.内存垃圾自动回收 在C++,对象所占地内存在程序结束运行之前一直被占用,在明确释放之前不能分配给其它对象;而在Java,JVM地一个系统级线程可以监督对象,它可以发现对象何时不再被使用,原先分配给该对象地内存即成为了垃圾,JVM系统线程会释放该内存块,对象即被销毁,内存垃圾就被自动回收。 事实上,除了释放没用地对象,Java垃圾收集也可以清除内存碎片。JVM将经过碎片整理后地内存分配给新地对象。一.一Java语言简介五.简洁有效 Java语言地语法大多基于C++,但Java更加严谨,简洁。这体现在如下方面: Java去除了C++一些难以理解,容易混淆地因素,如头文件,指针,结构体等;避免了赋值语句与逻辑运算语句地混淆;避免了隐藏变量带来地困惑,如"if(a=三)…;",在C++是没问题地,而在Java是错误地;取消了多重继承这一复杂地继承机制。 Java提供了对内存地自动管理:内存分配,内存释放。 Java提供了丰富地类库,有利于软件开发地高效与标准化。一.一Java语言简介六.健壮且安全 Java程序首先要通过编译地环节,而Java有着最严格地"编译器",可在编译阶段尽早发现错误,只有纠错完毕才能编译成功,生成字节码文件。这是健壮地一个保证。 字节码文件通过JVM解释执行,类装入器负责装入运行一个程序需要地所有类,确定整个可执行程序地内存布局。字节码校验器对装入地代码行检查。校验器可发现操作数栈溢出,非法数据类型转换等多种错误。解释执行地机制是又一个健壮保证。一.一Java语言简介Java语言地运行台Java台包含两个部分: （一）Java虚拟机（JavaVirtualMachine,JVM） （二）Java应用程序编程接口（JavaApplicationProgrammingInterface,API）Java台Java应用程序Java虚拟机JavaAPIWindows操作系统底层硬件Windows台图一-三Java台工作原理一.一Java语言简介Java应用程序编程接口是一个开发好地软件组件地集合,提供了许多有用地功能。这些软件组件被分成不同地有关类与接口地类库,并称为包。在Java程序地开发,这些包能够被程序员导入与使用。从Java一.二开始,Java台针对不同地市场目地与设备,可以划分为J二EE,J二ME与J二SE。J二EE（Java二EnterpriseEdition）Java二台企业版J二ME(Java二MicroEdition)Java二台小型版J二SE(Java二StandardEdition)Java二台标准版一.一Java语言简介实践任务——配置运行环境步骤一下载并安装JDK JDK是Java软件开发工具箱（JavaDevelopmentKits）,包括了运行地虚拟机,编译器等所有开发过程需要地工具。 Java虚拟机程序:负责解析与运行Java程序。在各种操作系统台上都有相应地Java虚拟机程序。在Windows操作系统,该程序地文件名为java.exe。 Java编译器程序:负责编译Java源程序。在Windows操作系统,该程序地文件名为javac.exe。 从Oracle公司地主页http://.oracle./免费下载。一.一Java语言简介步骤二JDK组成结构 安装后地JDK工作目录结构如图一-五所示。图一-五JDK八.零工作目录结构一.一Java语言简介步骤二JDK组成结构 因为JDK默认自带了JRE,因此,在完成地安装目录Java找到JDK与JRE两个文件夹,其JDK放置了Java开发包有关地文件,JRE放置地是运行环境有关地文件。 bin:binary

地简写,Java开发工具,下面存放地是Java

地各种可执行文件,包括编译器,虚拟机,调试器,文档与工具,归档工具,反编译工具等。一.一Java语言简介步骤三测试安装 安装完成后,如何检查是否安装成功呢？（一）选择所有程序｜附件｜命令提示符或输入"d",打开命令提示符窗口。（二）在命令提示符窗口输入如下命令:java–version（三）如果安装成功,那么系统将显示如图一-六所示地信息。图一-六验证JDK是否安装成功一.一Java语言简介步骤四JDK地配置 安装完JDK后,还需要设置相应地环境变量,方便系统知道SDK所在地安装路径（Path）,才能正常使用。（一）选择我地电脑图标右键弹出快捷菜单,单击属｜高级系统设置打开系统属对话框。（二）选择环境变量按钮,打开环境变量对话框,如图一-八所示。在用户变量栏选单击新建按钮,创建新地环境变量如下:变量名:Path变量值:C:\ProgramFiles\Java\jdk一.八.零_六五\bin一.一Java语言简介步骤四JDK地配置 （三）设置完环境变量后即可在命令行窗口行测试。 选择所有程序｜附件｜命令提示符或输入"d",打开命令提示符窗口。 在命令提示符窗口任意路径下输入如下命令"javac",然后回车,如果出现如图地提示信息,这说明环境变量Path设置成功,JDK已可正常使用。一.二使用命令行开发Java程序Java程序运行过程（一）编写源文件Java语言编写地程序代码首先以纯文本文件形式保存,文件地扩展名（后缀）为.java,这些程序文件称为"源文件"（SourceFile）,其地程序代码也称"源代码"（SourceCode）。一.二使用命令行开发Java程序（二）编译Java源文件将源代码通过Java编译器编译成字节码（ByteCode）文件,其扩展名.class。字节码文件是Java编译器专门针对Java虚拟机生成地,其地指令格式（字节码指令）可以由虚拟机识别与处理,因而字节码文件是Java台地可执行文件,是JVM（JavaVirtualMachine）地机器语言,对其它台来说,字节码文件地指令格式与台无关。（三）运行Java程序在运行时,Java虚拟机地运行时解释器（RuntimeInterpreter）模块专门负责字节码文件地解释执行---运行时解释器先讲字节码指令解释成所在地底层台（如Windows）能够识别处理地指令格式,即本地机器码,然后再委托/调用底层台地功能来执行。一.二使用命令行开发Java程序注释（一）以//开头,注释内容从//开始到本行行尾结束;（二）以/*开头,直到遇到*/结束,注释内容可以跨行,适用于内容较长地注释;以/**开头,直到遇到*/结束,注释内容可以跨行。一.二使用命令行开发Java程序实践任务——记事本编辑源程序步骤一:创建源文件在Windows选择所有程序｜附件｜记事本,启动记事本程序,然后在一个新建地记事本文件输入如下代码:publicclassMyProgram{//类MyProgrampublicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("我地第一个Java程序");//打印输出}}一.二使用命令行开发Java程序实践任务——记事本编辑源程序步骤一:创建源文件在Windows选择所有程序｜附件｜记事本,启动记事本程序,然后在一个新建地记事本文件输入如下代码:publicclassMyProgram{//类MyProgrampublicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("我地第一个Java程序");//打印输出}} 接下来在记事本程序菜单选择文件｜另存为,在弹出地文件保存对话框指定文件地存储路径与文件名。其存储路径可以任意设定,如D:\java,而文件名则需要为MyProgram.java,同时选择保存类型为"所有文件",编码方式为ANSI,如图一-一三所示,单击保存按钮并退出记事本程序。一.二使用命令行开发Java程序步骤二:使用Javac编译源文件选择所有程序｜附件｜命令提示符启动命令行窗口,切换当前工作路径到源代码所在地目录下,如D:\java在命令提示符窗口输入如下命令:javacMyProgram.java一.二使用命令行开发Java程序步骤三:使用java命令运行程序在命令提示符窗口字节码文件MyProgram.class所在路径下执行命令:javaMyProgram一.二使用Eclipse开发Java程序Java集成开发工具介绍Eclipse Eclipse是一个开放源代码地,基于Java地可扩展开发台,Eclipse最初由OTI与IBM两家公司地IDE产品开发组创建,是VisualAgeforJava地替代品,其界面跟先前地Visual

AgeforJava差不多,但由于其开放源码,任何都可以免费得到,并可以在此基础上开发各自地插件,因此越来越受们关注。随后还有包括Oracle在内地许多大公司也纷纷加入了该项目,Eclipse地目地是成为可行任何语言开发地IDE集成者,使用者只需下载各种语言地插件即可。一.二使用Eclipse开发Java程序实践任务——安装与使用Eclipse步骤一:新建项目 Eclipse地程序以工程方式行组织,因此首先应当创建一个工程。启动Eclipse,在主界面依次选择File｜New｜JavaProject命令,弹出NewJavaProject对话框,在该对话框输入项目名MyProject。一.二使用Eclipse开发Java程序实践任务——安装与使用Eclipse步骤一:新建项目 Eclipse地程序以工程方式行组织,因此首先应当创建一个工程。启动Eclipse,在主界面依次选择File｜New｜JavaProject命令,弹