《Ｊａｖａ教程》-单元1教学材料

任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

１.１.１Ｊａｖａ的发展历史１９９１年，美国的Ｓｕｎ公司成立专门的研究小组对家用消费类电子设备进行前沿研究。由ＪａｍｅｓＧｏｓｌｉｎｇ领导的Ｇｒｅｅｎ小组进行软件相关研究，该小组在开始阶段选择当时已经成熟的Ｃ＋＋语言进行设计和开发，发现执行Ｃ＋＋程序需要大量设备资源，且不能兼容不同的设备。因此，该小组在吸收Ｃ＋＋语言优势的基础上，自主开发了一种新的语言，因公同门前有一棵橡树而起名为Ｏａｋ（橡树），即Ｊａｖａ语言的前身。下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

Ｇｒｅｅｎ小组的成果最终没有转变成Ｓｕｎ公司的产品，也没有为Ｓｕｎ公司带来收益，Ｏａｋ面临夭折的危险。１９９５年，随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的出现和迅速发展，亟需一种可以在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ客户端运行，且能够在不同的计算机设备和操作系统中运行的程序设计语言。此时，Ｇｒｅｅｎ小组受到ＭａｒｋＡｒｄｒｅｅｓｅｎ开发的Ｍｏｓａｉｃ和Ｎｅｔｓｃａｐｅ的启发，用Ｏａｋ开发了ＨｏｔＪａｖａ浏览器，并得到了Ｓｕｎ公司首席执行官ＳｃｏｔｔＭｅｃＮｅａｌｙ的支持，为Ｏａｋ进军Ｉｎｔｅｒｎｅｔ创造了契机。但由于版权问题，Ｓｕｎ公司不得不对该语言重新命名。在命名会议中有人提出以杯中的爪哇岛（Ｊａｖａ）咖啡命名，并得到大家认可，于是Ｏａｋ语言正式改名为Ｊａｖａ语言，图标也设计为冒着热气的咖啡。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的发展，Ｊａｖａ语言和浏览器融合产生了Ａｐｐｌｅｔ技术。目前，Ａｐｐｌｅｔ技术基本上已经被Ｆｌａｓｈ技术替代，但是，Ａｐｐｌｅｔ技术使Ｓｕｎ公司的该研发小组获得了新生。Ｊａｖａ语言发展大事记：１９９５年５月，Ｓｕｎ公司正式向外界发布Ｊａｖａ语言，Ｊａｖａ语言正式诞生。１９９６年１月，ＪＤＫ１０发布。１９９７年２月，ＪＤＫ１１发布。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

１９９８年１２月ＪＤＫ１２发布。ＪＤＫ１２的发布是语言发展的里程碑，Ｊａｖａ首次被划分为Ｊ２ＳＥ、Ｊ２ＥＥ和Ｊ２ＭＥ。此后，Ｓｕｎ公司将Ｊａｖａ改称Ｊａｖａ２，Ｊａｖａ语言也开始被国内开发者学习和使用。２０００年５月，ＪＤＫ１３发布。２００２年２月，ＪＤＫ１４发布。２００４年１０月，ＪＤＫ１５发布，同时Ｓｕｎ公司将ＪＤＫ１５改称Ｊ２ＳＥ５０６０，同时，Ｊ２ＥＥ改称ＪａｖａＥＥ１２５６。２００６年６月，ＪＤＫ１６发布，也称作ＪａｖａＳＥ６０，改称ＪａｖａＳＥ，Ｊ２ＭＥ改称ＪａｖａＭＥ。２０１１年７月，ＪＤＫ１７发布。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

１.１.２Ｊａｖａ的特点及优势Ｊａｖａ是一种优秀的程序设计语言，其最大的优点就是平台无关性，相同的代码在Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｌｉｎｕｘ、Ｓｏｌａｒｉｓ、ＭａｃＯＳ等平台上都可运行，从而实现“一次编写，到处运行”。除此之外，Ｊａｖａ还具有面向对象、可靠性、安全性、多线程等特性。１平台无关性Ｊａｖａ的平台无关性是指用Ｊａｖａ编写的应用程序不用修改即可在不同的软／硬件平台上运行，即Ｊａｖａ应用程序的运行不受平台约束，一次编译，可实现多平台运行。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

２面向对象面向对象编程思想是软件工程学的一次革命，大大提升了人们的软件开发能力，是软件工程学发展的里程碑。Ｊａｖａ语言使用类和对象的概念，实现了对象的封装。类提供了一类相似对象实体的原型，使用继承来实现子类和父类之间的联系，并通过类的多态、

抽象和接口等技术使程序易于扩充和维护。３可靠性和安全性Ｊａｖａ的最初设计目的是应用于电子类消费产品，因此要求有较高的可靠性。Ｊａｖａ虽然源于Ｃ＋＋，但消除了许多Ｃ＋＋的不可靠因素，可以避免许多编程错误。由于Ｊａｖａ主要用于网络应用程序开发，因此对安全性也有较高的要求。Ｊａｖａ通过自己的安全机制防止病毒程序的传播和下载程序对本地系统的威胁和破坏。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

４多线程Ｊａｖａ从两方面支持多线程。一方面，Ｊａｖａ环境本身是多线程的，由若干个系统线程负责无用存储单元的回收、系统维护等系统级操作；另一方面，Ｊａｖａ语言内置多线程控制，可以大大简化多线程应用程序的开发。１.１.３

Ｊａｖａ的运行机制Ｊａｖａ程序的运行必须经过编写、编译和运行三个步骤。其中，编写是指在Ｊａｖａ开发环境中输入程序代码，形成扩展名为“Ｊａｖａ”的Ｊａｖａ源文件。编译是指使用Ｊａｖａ编译器对源文件进行错误排查的过程，编译后将生成扩展名为“ｃｌａｓｓ”的字节码文件。运行是指使用Ｊａｖａ虚拟机将字节码文件翻译成机器代码，执行并显示结果。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

Ｊａｖａ虚拟机（ＪａｖａＶｉｒｔｕａｌＭａｃｈｉｎｅ，ＪＶＭ）是Ｊａｖａ平台无关性的基础，ＪＶＭ中的Ｊａｖａ解释器用于解释经Ｊａｖａ编译器编译的字节码文件。Ｊａｖａ编程人员在编写完Ｊａｖａ源文件后，通过Ｊａｖａ编译器将Ｊａｖａ源程序编译为字节码文件。机器只要安装了Ｊａｖａ虚拟机，就可以运行该程序，与字节码文件在什么平台上生成无关。此外，Ｊａｖａ采用基于ＩＥＥ标准的数据类型，通过ＪＶＭ保证数据类型的一致性和平台无关性。字节码文件是一种与具体硬件环境及操作系统无关的中间代码，是一种二进制文件，是源文件由Ｊａｖａ编译器编译后生成的目标代码文件。编程人员和计算机都无法直接读懂字节码文件，字节码文件必须由专用的Ｊａｖａ虚拟机解释执行。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

运行Ｊａｖａ程序时，首先启动ＪＶＭ，然后由ＪＶＭ负责解释执行Ｊａｖａ字节码文件，并且Ｊａｖａ字节码文件只能通过ＪＶＭ运行。通过ＪＶＭ即可把Ｊａｖａ字节码文件和具体的硬件平台以及操作系统环境分隔，只要在不同的平台上安装了针对具体平台的ＪＶＭ，Ｊａｖａ程序就可以运行，而不用考虑当前具体的硬件平台及操作系统环境，也不用考虑字节码文件是在何种平台上生成的。ＪＶＭ把不同软／硬件平台的具体差别隐藏起来，从而真正实现了二进制代码级的跨平台移植。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

１.１.４

ＪＤＫ简介Ｊａｖａ开发工具箱（ＪａｖａＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＫｉｔ，ＪＤＫ）是Ｓｕｎ公司免费为Ｊａｖａ程序员提供的Ｊａｖａ开发工具。ＪＤＫ通过命令行运行，主要包括以下常用工具。（１）ｊａｖａｃｅｘｅ：Ｊａｖａ程序编译器，用于将源代码编译成字节码文件，以“ｃｌａｓｓ”为扩展名存入Ｊａｖａ工作目录中。执行命令格式如下：ｊａｖａｃ［选项］文件名（２）ｊａｖａｅｘｅ：Ｊａｖａ解释器，用于执行字节码文件。该命令中的类名参数必须是一个完整定义的名字（包括该类所在包的包名、类名和包名之间的分隔符“”）。

执行命令格式如下：ｊａｖａ［选项］类名［程序参数］上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

（３）ｊａｖａｄｏｃｅｘｅ：Ｊａｖａ文档生成器，用于根据Ｊａｖａ源文件和包生成ＨＴＭＬ格式的文档。（４）ｊａｖａｐｅｘｅ：Ｊａｖａ类分解器，对“ｃｌａｓｓ”文件提供字节码的反汇编，并打印，默认情况下，打印类的公共域、方法、构造方法和静态初值。执行命令格式如下：ｊａｖａｐ［选项］类名（５）ａｐｐｌｅｔｖｉｅｗｅｒｅｘｅ：ＪａｖａＡｐｐｌｅｔ浏览器。执行命令格式如下：ａｐｐｌｅｔｖｉｅｗｅｒ［－ｄｅｂｕｇ］ＵＲＬ上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

【任务实施】１.实施思路（１）安装和配置ＪＤＫ；（２）安装和配置Ｅｃｌｉｐｓｅ。２.实施步骤ＪＤＫ中包含了Ｊａｖａ开发中必需的工具和Ｊａｖａ程序的运行环境（即ＪＲＥ）。ＪＤＫ的安装文件可以从ｈｔｔｐ：／／ｊａｖａ．ｓｕｎ．ｃｏｍ／ｊａｖａｓｅ／ｄｏｗｎｌｏａｄｓ／ｉｎｄｅｘ．ｊｓｐ下载，目前的ＪＤＫ版本为６.０，ＪＤＫ的安装文件有３个不同操作系统的版本，在这里使用Ｗｉｎｄｏｗｓ版本的ＪＤＫ，下载文件为“ｊｄｋ－６ｕ２－ｗｉｎｄｏｗｓ－ｉ５８６－ｐ.ｅｘｅ”。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

如果需要６.０之前版本的ＪＤＫ，也可以在Ｓｕｎ的官方网站进行下载，具体的链接地址为ｈｔｔｐ：／／ｊａｖａ．ｓｕｎ．ｃｏｍ／ｊａｖａｓｅ／ｄｏｗｎｌｏａｄｓ／ｐｒｅｖｉｏｕｓ．ｊｓｐ，在这个地址中提供了ＪＤＫ１.３以后的各个版本ＪＤＫ安装文件的下载服务。下面对ＪＤＫ的安装过程进行详细的说明：（１）双击运行下载的安装文件“ｊｄｋ－６ｕ２－ｗｉｎｄｏｗｓ－ｉ５８６－ｐ．ｅｘｅ”，就可以进入图１－１所示的ＪＤＫ安装界面。（２）图１－１所示的安装ＪＤＫ的欢迎界面在几秒钟之后会自动切换到图１－２所示的ＪＤＫ安装协议选择界面。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

（３）在图１－２所示界面中，提供的是ＪＤＫ的安装许可证协议信息，在这里只能选择“接受”，如果选择“拒绝”就会退出ＪＤＫ的安装，在这里直接单击“接受”按钮，进入图１－３所示的ＪＤＫ安装功能选择界面。（４）在图１－３所示界面中，可以选择需要安装的功能，在这里接受默认的安装即可，在默认的安装中已经提供了基本的Ｊａｖａ开发和运行环境。单击“下一步”按钮就可以进入图１－４所示的ＪＤＫ安装进度界面。（５）在ＪＤＫ安装进度结束以后，会自动进入图１－５所示的ＪＲＥ安装功能选择界面，在ＪＤＫ的默认安装中，会自动安装ＪＲＥ的功能模块。（６）在图１－５所示的安装界面中，可以选择ＪＲＥ的功能模块和安装位置，在这里选择默认的设置即可，单击“下一步”按钮，可以进入图１－６所示的ＪＲＥ安装进度界面。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

（７）在ＪＲＥ安装进度结束以后，就会自动进入图１－７所示的结束信息提示界面。在图１－７所示的界面中单击“完成”按钮，就可以完成ＪＤＫ的安装。到这一步为止，ＪＤＫ和ＪＲＥ的安装工作已经全部结束，但是现在还不能马上使用ＪＤＫ中提供的开发工具，ＪＤＫ安装结束之后，必需设置必要的环境变量才能正常使用开发工具。

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（８）ＪＤＫ环境变量配置。在ＪＤＫ安装结束之后，必须进行环境变量的设置，才可以使用ＪＤＫ提供的开发工具。下面对环境变量的设置步骤进行详细的介绍。①用鼠标右键单击“我的电脑”图标，在弹出的菜单中选择“属性”选项可以打开“系统属性”窗口，选择“高级”｜“环境变量”选项，可以得到图１－８所示的环境变量设置界面。②在图１－８所示的界面中，可以对系统的环境变量进行设置，图中上半部分是用户变量界面，下半部分是系统变量界面，在系统变量界面中，选择“Ｐａｔｈ”这个变量，然后单击“编辑”按钮，就可以进入图１－９所示的“Ｐａｔｈ”变量编辑界面。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

③在图１－９所示的界面中，可以修改“Ｐａｔｈ”变量的值，在这里需要在“Ｐａｔｈ”变量中添加ＪＤＫ的路径信息，例如在安装ＪＤＫ的时候，选择的安装路径为“Ｃ：＼ＰｒｏｇｒａｍＦｉｌｅｓ＼Ｊａｖａ＼ｊｄｋ１．６．０＿０２”，所以需要在“Ｐａｔｈ”变量值的最前面添加“Ｃ：＼ＰｒｏｇｒａｍＦｉｌｅｓ＼Ｊａｖａ＼ｊｄｋ１．６．０＿０２＼ｂｉｎ；”。需要注意的是，在引号的内容中，最后的逗号一定不能缺少。经过上面的处理，ＪＤＫ的环境变量已经设置完成，下面需要测试ＪＤＫ的安装配置是否成功。可以在ＤＯＳ命令行中测试ＪＤＫ是否安装成功。选择“开始”｜“运行”命令，会弹出运行程序的选择界面，输入“ｃｍｄ”并回车，就可以进入ＤＯＳ界面，在这个界面中输入“ｊａｖａ－ｖｅｒｓｉｏｎ”，如果得到图１－１０所示的界面，说明ＪＤＫ的安装配置已经成功。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

（９）安装和配置Ｅｃｌｉｐｓｅ。访问“ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｌｉｐｓｅ．ｏｒｇ／ｄｏｗｎｌｏａｄｓ／”下载相关软件，解压缩之后，Ｅｃｌｉｐｓｅ即可使用。在Ｅｃｌｉｐｓｅ安装目录下双击“ｅｃｌｉｐｅｘｅ”可执行文件即可启动Ｅｃｌｉｐｓｅ。【任务拓展】Ｃ语言是结构化编程语言。Ｃ语言层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护。Ｃ语言的表现能力和处理能力极强，不仅具有丰富的运算符和数据类型，便于实现各类复杂的数据结构，还可以直接访问内存的物理地址，进行位（ｂｉｔ）级的操作。由于Ｃ语言实现了对硬件的编程操作，因此，Ｃ语言集高级语言和低级语言的功能于一体，既可用于系统软件的开发，也可用于应用软件的开发。上一页下一页返回任务１.１搭建Ｊａｖａ开发环境

Ｃ＋＋语言是在Ｃ语言的基础上改进而来的一种编程语言，主要是增加了许多新的功能，难度也较Ｃ语言更大，侧重于计算机底层操作，即系统软件的开发。Ｊａｖａ是在Ｃ＋＋的基础上再次改进后形成的一种编程语言，它侧重于网络和数据库编程。Ｃ、Ｃ＋＋和Ｊａｖａ都是编程语言，基本语法类似，但具体内容差别较大。Ｃ语言是结构化编程语言，Ｊａｖａ语言是面向对象的编程语言。【任务实训】１.实训目的能够正确安装和配置Ｊａｖａ集成开发环境。２.实训内容仿照任务１.１中【任务实施】的具体过程，完成ＪＤＫ的下载、安装和环境变量配置，并在命令提示符窗口中运行Ｊａｖａ命令和ｊａｖａｃ命令。上一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

【任务目标】（１）掌握Ｊａｖａ的程序结构；（２）掌握使用Ｅｃｌｉｐｓｅ创建Ｊａｖａ程序的步骤。【任务陈述】（１）使用Ｅｃｌｉｐｓｅ编写第一个Ｊａｖａ程序；（２）在Ｅｃｌｉｐｓｅ控制台输出字符串“ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ！”。任务运行结果如图１－１１所示。下一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

１.２.１Ｊａｖａ程序结构Ｊａｖａ程序主要分为两类：Ｊａｖａ应用程序（ＪａｖａＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）和Ｊａｖａ小程序（ＪａｖａＡｐｐｌｅｔ）。１.Ｊａｖａ应用程序Ｊａｖａ应用程序是指能够独立运行的程序，需要独立的解释器来解释运行。Ｊａｖａ应用程序的主类必须包含ｐｕｂｌｉｃｓｔａｔｉｃｖｏｉｄｍａｉｎ（Ｓｔｒｉｎｇ［］ａｒｇｓ）的ｍａｉｎ（）方法。该方法是Ｊａｖａ应用程序执行时的入口。下一页返回上一页任务１.２初入Ｊａｖａ世界

Ｊａｖａ应用程序的基本结构如下：其中，①处表示程序所在的包；②处表示程序需要导入的包；③处表示类的定义；④处表示Ｊａｖａ应用程序执行入口；⑤处放置编写的代码。上一页下一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

２.Ｊａｖａ小程序Ｊａｖａ小程序是运行于网页文件中，用于增强网页的人机交互、动画显示、声音播放等功能的程序，不能独立运行。Ｊａｖａ小程序的基本结构如下：上一页下一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

１.２.２使用Ｅｃｌｉｐｓｅ创建Ｊａｖａ程序在Ｅｃｌｉｐｓｅ中，编译运行Ｊａｖａ程序的方法和其他Ｊａｖａ开发工具稍有不同，本部分内容对Ｅｃｌｉｐｓｅ的基本使用方法进行简单的介绍，使用Ｅｃｌｉｐｓｅ创建并运行一个简单的工程。（１）在使用Ｅｃｌｉｐｓｅ进行Ｊａｖａ开发的时候，首先要做的工作就是建立一个工程。在Ｅｃｌｉｐｓｅ的工具栏中选择“Ｆｉｌｅ”｜“Ｎｅｗ”｜“Ｐｒｏｊｅｃｔ”命令就可以进入图１－１２所示的新建工程界面。（２）在图１－１２所示的界面中，选择“ＪａｖａＰｒｏｊｅｃｔ”选项，然后单击“Ｎｅｘｔ”按钮就可以进入图１－１３所示的工程详细信息设置界面。上一页下一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

在图１－１３所示的界面中，可以设置新建工程的具体信息，包括工程的名称、工程存放位置、所使用的ＪＲＥ版本等信息。设置完这些信息以后，单击“Ｆｉｎｉｓｈ”按钮就可以结束工程的设置，这时候Ｅｃｌｉｐｓｅ会自动进入的工程开发视图。（３）在Ｅｃｌｉｐｓｅ的工具栏中选择“Ｆｉｌｅ”｜“Ｎｅｗ”｜“Ｃｌａｓｓ”命令就可以进入图１－１４所示的新建Ｊａｖａ类界面。（４）在图１－１４所示的界面中，可以设置所要创建Ｊａｖａ类的信息，例如类名、包路径、所需创建的方法等。在这里创建一个名为“ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ”的Ｊａｖａ类，选择使用默认的包路径，即把“ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ”这个类放在工程的根目录下。然后在生成方法中选择自动创建ｍａｉｎ（）方法。完成这些信息设置以后，单击“Ｆｉｎｉｓｈ”按钮完成新建类的设置，就可以进入图１－１５所示的代码编辑界面。上一页下一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

在图１－１５所示的界面中，已经生成了“ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ”这个Ｊａｖａ类的基本代码，用户只需要在ｍａｉｎ（）方法中加入要运行的内容即可。在这里在ｍａｉｎ（）方法中加入“Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔｌｎ（＂ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ！＂）；”这行代码，然后保存，在保存Ｊａｖａ文件的同时，Ｅｃｌｉｐｓｅ已经自动对这个Ｊａｖａ文件进行了编译。（５）接下来要做的工作是运行“ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ”这个Ｊａｖａ类。在Ｅｃｌｉｐｓｅ开发界面左侧的目录树中用鼠标右键单击“ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ.ｊａｖａ”这个文件，在弹出的菜单中选择“ＲｕｎＡｓ”｜“ＪａｖａＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ”命令，就可以运行“ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ.ｊａｖａ”这个文件，在图１－１６所示的控制台界面可以得到程序运行的结果。上一页下一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

【任务实施】１.实施思路（１）按照前述步骤创建一个名为“Ｗｅｌｃｏｍｅ”的类。（２）在ｍａｉｎ（）方法中编写向控制台输出信息的代码。２.程序代码上一页下一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

【任务拓展】Ｊａｖａ程序运行时有一个入口，Ｊａｖａ定义该入口的格式如下：ｍａｉｎ（）方法中包含一个Ｓｔｒｉｎｇ数组类型的参数“ａｒｇｓ”下面通过实例介绍ｍａｉｎ（）方法参数的输入方法。实例１－１：Ｊａｖａ命令行参数传递范例。上一页下一页返回任务１.２初入Ｊａｖａ世界

用鼠标右键单击“Ｗｅｌｃｏｍｅ.ｊａｖａ”图标，选择“ＲｕｎＡｓ”｜“ＲｕｎＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ”命令。在“Ａｒｇｕｍｅｎｔｓ”选项卡下的“Ｐｒｏｇｒａｍａｒｇｕｍｅｎｔｓ”文本框中输入“ＨｅｌｌｏＷｏｒｌｄ！”，单击“Ｒｕｎ”按钮运行程序。【任务实训】１.实训目的（１）掌握使用Ｅｃｌｉｐｓｅ开发简单Ｊａｖａ应用程序的方法；（２）掌握Ｊａｖａ应用程序的框架；（３）掌握创建Ｊａｖａ应用程序的步骤；（４）掌握Ｊａｖａ项目组织结构。２.实训内容仿照任务１.２在Ｅｃｌｉｐｓｅ中编写一个输出个人基本信息（所在学校、所属专业、姓名、年龄）的Ｊａｖａ应用程序。上一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

【任务目标】（１）掌握Ｊａｖａ的标识符、关键字和保留字；（２）掌握Ｊａｖａ的注释方法；（３）掌握Ｊａｖａ的数据类型和数据类型转换；（４）掌握Ｊａｖａ的常量和变量；（５）掌握Ｊａｖａ的运算符和表达式。【任务陈述】（１）输入扇形的半径和角度，在控制台输出扇形的周长和面积。要求：扇形的周长只保留整数部分。（２）任务运行结果如图１－１７所示。下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１.３.１Ｊａｖａ中的标识符程序中的各个元素命名时使用的命名记号称为标识符。Ｊａｖａ中的包、类、方法、参数和变量的名字可由任意顺序的大／小写字母、数字、下划线（＿）和美元符号（＄）组成。标识符不能以数字开头，不能是Ｊａｖａ中的保留字或关键字。例如，下面是合法的标识符：ｙｏｕｍａｎｎｅ、ｙｏｕｒｎａｍｅ、ｙｏｕｍａｍｅ、Ｓｙｏｕｍａｍｅ而下面是非法的标识符：ｃｌａｓｓ、６７９、ＨｅｌｌｏＣａｒｅｅｒｓ下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１.３.２Ｊａｖａ中的关键字和其他语言样，Ｊａｖａ中也有许多关键字，如ｐｂｉｅ、ｓａｔｉｅ等。Ｊａｖａ关键字不能作为标识符使用。关键字并不需要强记，如果使用关键字作标识符，编译器会自动提示错误。Ｊａｖａ常用关键字及用途如下：（１）访问控制：ｐｒｉｖａｔｅ（私有的）；ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ（受保护的）；ｐｕｂｌｉｃ（公共的）。（２）类、方法和变量修饰符：ａｂｓｔｒａｃｔ（声明抽象）；ｃｌａｓｓ（类）；ｅｘｔｅｎｄｓ（扩充，继承）；ｆｉｎａｌ（终极，不可改变的）；ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ（实现）；ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（接口）；ｎａｔｉｖｅ（本地）；ｎｅｗ（新，创建）；ｓｔａｔｉｃ（静态）；ｓｔｒｉｃｔｆｐ（严格，精准）；ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ（线程，同步）；ｔｒａｎｓｉｅｎｔ（短暂）；ｖｏｌａｔｉｌｅ（易失）。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

（３）程序控制语句：ｂｒｅａｋ（跳出循环）；ｃｏｎｔｉｎｕｅ（继续）；ｒｅｔｕｒｎ（返回）；ｄｏ（运行）；ｗｈｉｌｅ（循环）；ｉｆ（如果）；ｅｌｓｅ（反之）；ｆｏｒ（循）；ｉｎｓｔａｎｃｅｏｆ（实例）；ｓｗｉｔｃｈ（开关）；ｃａｓｅ（返回开关里的结果）；ｄｅｆａｕｌｔ（默认）。（４）错误处理：ｃａｔｃｈ（处理异常）；ｆｉｎａｌｌｙ（有没有异常都执行）；ｔｈｒｏｗ（抛出一个异常对象）；ｔｈｒｏｗｓ（声明一个异常可能被抛出）；ｔｒｙ（捕获异常）。（５）包相关：ｉｍｐｏｒｔ（引入）；ｐａｃｋａｇｅ（包）。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

（６）基本类型：ｂｏｏｌｅａｎ（布尔型）；ｂｙｔｅ（字节型）；ｃｈａｒ（字符型）；ｄｏｕｂｌｅ（双精度）；ｆｌｏａｔ（浮点型）；ｉｎｔ（整型）；ｌｏｎｇ（长整型）；ｓｈｏｒｔ（短整型）；ｎｕｌｌ（空）；ｔｒｕｅ（真）；ｆａｌｓｅ（假）。（７）变量引用：ｓｕｐｅｒ（父类，超类）；ｔｈｉｓ（本类）；ｖｏｉｄ（无返回值）。注意：所有的关键字都是小写的，ｆｒｉｅｎｄｌｙ、ｓｉｚｅｏｆ不是Ｊａｖａ的关键字。１.３.３Ｊａｖａ中的保留字所谓保留字是指Ｊａｖａ中现在还没有用到，但是以后随着Ｊａｖａ版本的升级可能会用到的关键字。Ｊａｖａ中的保留字主要有两个：ｇｏｔｏ和ｃｏｎｓｔ。在程序中保留字不能作为标识符使用。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１.３.４Ｊａｖａ中的注释为程序添加注释可以解释程序中某些语句的作用和功能，提高程序的可读性。通过注释可以在源程序中插入设计者的个人信息，还可以用注释暂时屏蔽某些程序语句。下面介绍常用的两种注释形式。１.单行注释单行注释，就是在注释内容前面加双斜线（／／），Ｊａｖａ编译器会忽略双斜线之后的语句信息。例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

２.多行注释多行注释，就是在注释内容前面以单斜线加一个星号（／∗）标记开头，并在注释内容末尾以一个星号标记加单斜线（∗／）标记结束。当注释内容超过一行时使用多行注释，例如：１.３.５Ｊａｖａ中的分隔符Ｊａｖａ中起分隔作用的特殊符号称为分隔符。Ｊａｖａ中的分隔符有６个，分别是分号（；）、大括号（｛｝）、方括号（［］）、小括号（（））、圆点（.）和空格。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１.分号Ｊａｖａ中以英文半角分号作为语句的分隔符，每条语句都以分号结束。例如：注意：中文的分号和英文的分号是有区别的，Ｊａｖａ分隔符为英文半角分号，应注集区分。２.大括号Ｊａｖａ中的大括号用于定义一段代码。例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

３.方括号Ｊａｖａ中的方括号主要用于数组。例如：４.小括号小括号是所有分隔符中功能最丰富的，例如，优先计算２∗（２＋６）、强制类型转换（ｉｎｔ）３.５等。５.圆点圆点是用于类和实例对象调用方法属性、内部类的分隔符，本书单元２中会详细介绍。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

６.空格空格在Ｊａｖａ中用于分割一条语句的不同部分，空格（ｓｐａｃｅ）、换行（Ｔａｂ）、回车（Ｅｎｔｅｒ）都属于空格分隔符。例如：上述语句中Ｓｔｒｉｎｇ和ｎａｍｅ是同一语句的不同部分，用空格作为分隔符。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１.３.６Ｊａｖａ中的常量与变量１.Ｊａｖａ中的常量所谓常量，就是程序运行过程中值不能改变的量。在Ｊａｖａ语言中，使用ｆｉｎａｌ关键宇声明常量，格式如下：例如：注意：在Ｊａｖａ语言中，通常使用大写字符作为常量的标识符。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

２.Ｊａｖａ中的变量所谓变量，就是程序运行过程中值可以改变的量。变量用于存储简单数据和保存对象。变量的声明格式如下：变量类型变量名；例如：变量声明之后，即可对其进行赋值，格式如下：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

例如：也可以在声明变量的同时进行赋值，格式如下：例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１.３.７Ｊａｖａ中的数据类型Ｊａｖａ的数据类型划分为两大类：基本数据类型和引用数据类型。基本数据类型的数据占用的内存大小固定，在内存中存入的是数据本身；引用数据类型在内存中存入的是数据的地址，而不是数据本身。Ｊａｖａ的数据类型如下：ｂｙｔｅ：ｊａｖａ中最小的数据类型，在内存中占８位（ｂｉｔ）即１个字节，取值范围为－１２８～１２７，默认值为０。ｓｈｏｒｔ：短整型，在内存中占１６位，即２个字节，取值范围为－３２７６８～３２７１７，默认值为０。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

ｉｎｔ：整型，用于存储整数，在内在中占３２位，即４个字节，取值范围为－２１４７４８３６４８～２１４７４８３６４７，默认值为０。ｌｏｎｇ：长整型，在内存中占６４位，即８个字节，取值范围为－２６３～２６３－１，默认值为ＯＬ。ｆｌｏａｔ：浮点型，在内存中占３２位，即４个字节，用于存储带小数点的数字（与ｄｏｕｂｌｅ的区别在于ｆｌｏａｔ类型有效小数点只有６～７位），默认值为０。ｄｏｕｂｌｅ：双精度浮点型，用于存储带有小数点的数字，在内存中占６４位，即８个字节，默认值为０。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

ｃｈａｒ：字符型，用于存储单个字符，占１６位，即２个字节，取值范围为０～６５５３５，默认值为空。ｂｏｏｌｅａｎ：布尔型，占１个字节，用于判断真或假（仅有两个值，即ｔｒｕｅ、ｆａｌｓｅ），默认值为ｆａｌｓｅ。１.基本数据类型１）整数型整数型是指值为整数的数据类型，整型数据包括负数，例如１２３、－３４５。整型变量有以下４种：（１）字节型（ｂｙｔｅ）：用关键字ｂｙｔｅ定义的整数型变量，内存分配１个字节，即占８位。例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

（２）短整型（ｓｈｏｒｔ）：用关键字ｓｈｏｒｔ定义的整数型变量，内存分配２个字节，即占１６位。例如：（３）整型（ｉｎｔ）：用关键字ｉｎｔ定义的整数型变量，内存分配４个字节，即占３２位。例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

（４）长整型（ｌｏｎｇ）：用关键字ｌｏｎｇ定义的整数型变量，内存分配８个字节，即占６４位。在为长整型变量赋值时，需在所赋值的后面添加字母“Ｌ”或“ｌ”，标识所赋的值为长整型。如果所赋的值未超出ｉｎｔ型的取值范围，则可以省略字母“Ｌ”或“ｌ”。例如：２）浮点型浮点型变量主要包括以下几种：（１）ｆｌｏａｔ型：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

在为ｆｌｏａｔ型变量赋值时，需要在所赋值的后面添加字母“Ｆ”或“ｆ”，标识所赋的值为ｆｌｏａｔ型。如果所赋的值为整数，且未超出ｉｎｔ型的取值范围，则可以省略字母“Ｆ”或“ｆ”。例如：（２）ｄｏｕｂｌｅ型：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

在为ｄｏｕｂｌｅ型变量赋值时，可以在所赋值的后面添加字母“Ｄ”或“ｄ”，标识所赋的值为ｄｏｕｂｌｅ型。例如：３）字符型数据Ｊａｖａ中的字符通过Ｕｎｉｃｏｄｅ字符编码，以二进制形式存储在计算机中。Ｕｎｉｃｏｄｅ编码采用无符号编码，共可存储６５５３６个字符。因此，Ｊａｖａ中的字符几乎可以处理所有种类的语言文字。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

声明为字符型的变量用于存储单个字符，内存分配２个字节。字符型数据使用关键字ｃｈａｒ进行声明。在为ｃｈａｒ型变量赋值时，必须将所赋的值用英文半角状态下的单引号括起来。例如：Ｊａｖａ中还有一种特殊的字符称为转义符，表１－１列出了常用的转义字符及其含义。４）布尔型声明为布尔型的常量或变量用于存储逻辑值，逻辑值只有ｔｒｕｅ和ｆａｌｓｅ，分别代表逻辑判断中的“真”和“假”。布尔型常量或变量利用关键字ｂｏｏｌｅａｎ进行声明。例如：ｂｏｏｌｅａｎｂａ＝ｔｒｕｅ；／／声明ｂｏｏｌｅａｎ型变量ｂａ，并赋值为ｔｒｕｅ上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

２.引用数据类型Ｊａｖａ语言中除基本数据类型以外的数据类型称为引用数据类型，也称复合数据类型。引用数据类型包括类引用、接口引用以及数组引用。在程序中声明的引用数据类型变量只是为该对象起一个名字，或者说是对该对象的引用，变量值是对象是在内存空间的存储地址而非对象本身，因此称为引用数据类型。１.３.８Ｊａｖａ数据类型转换Ｊａｖａ的数据类型在定义时就已确定，不能随意转换成其他数据类型，但Ｊａｖａ允许开发人员有限度地作数据类型转换处理。数据类型的转换方式包据“自动类型转换”和“强制类型转换”两种。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１）自动类型转换从低级类型向高级类型转换时，开发人员无须进行任何操作，Ｊａｖａ会自动完成类型转换。低级类型是指占用内存大的数据类型，高级类型则指占用内存小的数据类型。例如，ｌｏｎｇ型相对于ｆｌｏａｔ型是低级数据类型，但是相对于ｉｎｔ型则是高级数据类型。在基本数据类型中，除了布尔类型外均可参与算术运算，这些数据类型从低到高的排序如图１－１８所示。例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

２）强制类型转换如需把高级数据类型数据或变量赋值给低级数据类型变量，则必须进行强制类型转换。其语法格式如下：（数据类型）表达式；例如，将Ｊａｖａ默认为ｄｏｕｂｌｅ型的数据“７.５”，赋值给数据类型为ｉｎｔ型变量的方式如下：以上语句在数据“７.５”前添加了代码“（ｉｎｔ）”，即将ｄｏｕｂｌｅ型数据“７.５”的类型强制转换为ｉｎｔ型。在进行强制类型转换时，可能导致数据溢出或精度降低，例如，以上语句中变量ｉ的值最终为７，数据精度降低。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１.３.９Ｊａｖａ中的运算符与表达式Ｊａｖａ中的语句有很多种形式，表达式就是其中一种。表达式由操作数与运算符组成，操作数可以是常量、变量，也可以是方法，运算符类似于数学中的运算符号，如“＋”“－”“∗”“／”“％”等。以表达式“Ｚ＋１００”为例，“Ｚ”与“１００”都是操作数，而“＋”是运算符，表达式的组成结构如图１－１９所示。Ｊａｖａ提供了丰富的运算符，这些运算符除了可以处理一般的数学运算外，还可以处理逻辑运算、地址运算等。根据其用途不同，运算符可分为赋值运算符、算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、自增和自减运算符、位运算符、括号运算符等。上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

１.赋值运算符为变量赋值时需使用赋值运算符“＝”，“＝”在Ｊａｖａ中的含义不是“等于”，而是“赋值”。例如：２.算术运算符算术运算符主要包括：＋（加）、－（减）、∗（乘）、／（除）、％（余数）。１）加法运算符“＋”将加法运算符“＋”的前、后两个操作数相加。例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

２）减法运算符“－”将减法运算符“－”前面的操作数减去后面的操作数。例如；３）乘法运算符“∗”将乘法运算符“∗”的前、后两个操作数相乘。例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

４）除法运算符“／”将除法运算符“／”前面的操作数除以后面的操作数。例如：使用除法运算符时要特别注意数据类型的问题。例如，上述语句中，当ａ、ｂ、ｃ、ｄ的类型皆为整数型，运算结果不能整除时，输出的结果与实际的值会有差异，这是由于整数类型的变量无法保存小数点后面的数据，因此，在声明数据类型及输出时应注意。例如：上一页下一页返回任务１.３计算扇形的面积和周长程序设计

５）余数运算符将余数运算符“％”前面的操作数除以后面的操作数，取其所得到的余数。例如：３.关系运算符关系运算符用于比较两个值的关系。关系运算符包括：＞（大于）、＜（小于）、＜＝（小于等于）、＞＝（大于等于）、＝＝（等于）、！＝（不等于）。关系运算符的运算结果是布尔型，当运算符对应的关系成立时，