Java教案讲义.ppt

1、第 1 章,Java 概述,第 1 节 Java语言简介,Java语言由语法规则和类库两部分组成。语法规则确定Java程序的书写规范；类库则提供了一系列开发人员或软件供应商编写的Java程序模块（类）。在编写Java程序的时候，可以直接利用这些类，从而提高软件开发的效率。因此学习Java程序设计包含两部分内容：一是语法规则；二是类库的使用。而后者往往是更好地使用Java语言编程的关键。,一、 Java的历史,前身：OAK（James Gosling 1990） Java大事记 90年，Sun公司开始Green工程 93年，WWW席卷全球 94年，开始定位于Internet 95.5.23，Ja

2、va诞生(Java1.0.2 API) 96年，JDK1.02（支持数据库连接以及分布式对象） 97.2.18，JDK1.1 (java1.1 API) （健壮的事件模型、国际化支持以及Java Beans组件模型） VJ+6.0、cafe、JBuilder . 支持 98年12月，JDK1.2 (Java 2 SDK v1.2 Standard Edition) Swing用户界面工具包，开发GUI应用程序 99年，Java企业级应用 网址（查询新动向）：,二、Java的三种平台,J2ME (Java 2 Micro Edition) J2SE (Java 2 Standard Editio

3、n) J2EE (Java 2 Enterprise Edition),三、Java的特点,编程简单 强健性 安全性 面向对象 封装性 多态性 继承性 动态联编 分布式 跨平台 可移植性 解释方式执行,四、Java语言实现机制,1、Java虚拟机（JVM） JVM是一台由软件模拟或用硬件实现的假想计算机,2、Java程序的运行环境,Java是解释型的高级编程语言,Java虚拟机,运行Java程序的基本过程,1、利用编辑器编写 Java源程序 源文件名：主类名.java 2、利用编译器将源程序编译成字节码 字节码文件名：源文件名.class 3、利用虚拟机（解释器）运行 工作过程：载入、代码校验

4、、解释执行,3、垃圾回收机制,垃圾收集器提供了一个系统及线程对内存使用进行跟踪，从而知道一个对象在什么时候不再使用，从而会自动释放那个对象占据的内存空间。,4、代码安全性检测,Java 1.0 (沙箱安全模型) Java 1.1 (信任安全模型) Java 1.2 (阈管理方式的安全模型),第 2 节 Java体系结构,Java的开发编译环境,常见的Java开发环境,从网络上直接下载JDK（Java Developer Kit），并利用命令行方式操作 javac（编译器）；java（解释器） Java集成开发环境（IDE） Visual J+、Visual Cafe、JBuilder Java

5、教学集成开发环境 BlueJ（需要JDK1.3以上版本的支持）,二、Applet 和 Application,Java Applet（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，所以只能在WWW 浏览器环境下运行。 Java Application（Java应用程序）：是一个完整的应用程序，可以独立地运行。,Java Applet 举例,import java.applet.*; import java.awt.*; public class MyFirstJavaApplet extends Applet public void paint(Graphics g) g.d

6、rawString(“Hello World.”); ,Java Applet小应用程序基本结构, MyFirstJavaApplet ,Java Applet 工作原理,Java Application举例,import java.io.*; public class MyFirstJavaProgram public static void main(String args ) System.out.println(“Hello World!”); ,Java Application程序基本结构,编写Java程序需要注意的几点,Java 区分大小写 类定义不能嵌套 一个程序中可以有一个或多

7、个类，但其中只能有一个主类 源程序编写完毕，应该用主类名作为文件名，再加后缀 .java 存储成磁盘文件,三、Java程序的基本输入输出,Java Applet 的输入输出 输入：利用图形用户界面的控件接收用户信息 输出：利用图形或图像的形式输出结果 Java Application 字符界面：利用 System.in 和 System.print、System.println输入输出 图形用户界面：同 Java Aplplet 类似,import java.applet; import java.awt.*; public class SimpleGraphicsInOut extends

8、Applet Label prompt; TextField input; Label output; public void init( ) prompt=new Label(“Enter a character please:”); input=new TextField(3); output=new Label(“ “); add(prompt); add(input); add(output); public boolean action(Event e,Object o) output.setText(“You ve entered character “+o.toString( )

9、; return true; ,Applet 举例,import java.io.*; public class SimpleCharInOut public static void main(String args ) char c= ; System.out.print(“Enter a character please:”); try c=(char)System.in.read( ); catch(IOException e) ; System.out.println(“Youve entered character”+c); ,Application 字符界面举例,import ja

10、va.awt.*; public class GraphicsAppletInOut public static void main(String args ) AppletFrame MyFrame=new AppletFrame( ); ,Application 图形用户界面举例,class AppletFrame extends Frame Label prompt; TextField input; Label output; AppletFrame( ) super(“Application Graphics Frame”); setLayout(new FlowLayout( );

11、 prompt=new Label(“Enter a character please: “); input=new TextField(4); output=new Label(“ “); add(prompt); add(input); add(output); pack( ); show( ); ,Application 图形用户界面举例,public boolean action(Event e,Object o) output.setText(“Youve entered character “+o.toString( ); return true; public boolean h

12、andleEvent(Event e) if (e.id=Event.WINDOW_DESTROY) System.exit(0); return super.handleEvent(e); ,Application 图形用户界面举例,四、基本符号,1、标识符 Java 的标识符由字母、数字、_和$组成，长度不限。其中字母可以是大写或小写的英文字母，数字为 0 到 9。标识符的第一个字符必须为字母、(_)或($)符号。标识符区分大小写。标识符用来命名变量、符号常量、数组、方法、类、对象、接口、包等。为了提高程序的可读性，标识符最好“见名知义”，而且规范大小写的使用方式。,2、关键字,又称保留字

13、，是 Java 语言规定了特定含义的标识符。用户只能按照系统规定的方式使用，不能自行定义。关键字一律用小写字母表示。Java 中的关键字有 50 个，按用途划分为：数据类型、语句、修饰、方法、类、接口、包，并保留了const和 goto,3、分隔符,分隔符被用来区分 Java 源程序中的基本成分（标识符、关键字、分隔符、运算符和常量），分隔符分为注释、空白符和普通三种。,注释是为源程序增加必要的解释说明的内容，其目的是提高程序的可读性，书写注释是编写程序的良好习惯。Java中有三种形式的注释： /* 注释部分 */ /* 注释部分 */ / 注释部分,第二种分隔符是空白符，包括空格、回车、换行

14、和制表符（Tab键）。各种 Java 基本成分之间的多个空白符与一个空白符的作用相同。,第三种是普通分隔符，具有确定的语法含义，不能用错。它包括四种分隔符： 大括号，用来定义类体、方法体、复合语句和数组的初始化。 ； 分号，是语句结束标志。 ， 逗号，分隔方法的参数，分隔变量说明的各个变量。 ： 冒号，用于语句标号。,五、基本数据类型,六、表达式与运算符,算术运算：+、-、*、/、%、+、- 逻辑运算： import java.util.Random; public final class Math private Math( ) public static final double E =

15、2.7182818284590452354; public static final double PI = 3.14159265358979323846; public static native double sin(double a); public static native double cos(double a); public static native double tan(double a); public static native double asin(double a); public static native double acos(double a); publ

16、ic static native double atan(double a); public static native double exp(double a); public static native double log(double a); public static native double sqrt(double a); public static native double IEEEremainder(double f1, double f2); public static native double ceil(double a); public static native

17、double floor(double a); public static native double rint(double a);,Math类( import java.lang),public static native double atan2(double a, double b); public static native double pow(double a, double b); public static int round(float a) public static long round(double a) private static Random randomNum

18、berGenerator; public static double random( ) public static int abs(int a) public static long abs(long a) public static float abs(float a) public static double abs(double a) public static int max(int a, int b) public static long max(long a, long b) public static float max(float a, float b) public sta

19、tic double max(double a, double b) public static int min(int a, int b) public static long min(long a, long b) public static float min(float a, float b) public static double min(double a, double b) ,七、常量和变量,整型常量：十进制、八进制和十六进制 实型常量：double（双精度）、float 字符常量：单引号括起来 布尔常量：true 和 false 字符串常量：双引号括起来,变量的定义,在 Ja

20、va 语言中，所有的变量必须先定义后使用。其格式为： 数据类型 标识符1=初值，标识符2.； 如果是基本数据类型，变量在声明时就为其分配内存空间，否则，还需要用 new 为声明的变量分配空间。,import java.io.* public class CharInLineOut public static void main(String args) char c; System.out.print(“请输入一个字符”); try c=(char)System.in.read( ); catch(IOException e) ; System.out.println(c+“ ”+c+ “ ”

21、+c); ,import java.applet.Applet; import java.awt.*; public class SimpleGraphicsInOut extends Applet Label prompt; TextField input; Label output; public void init( ) prompt=new Label(“请输入字符”); input=new TextField(3); output=new Label(“ ”); add(prompt); add(input); add(output); ,public boolean action(

22、Event e,Object o) output.setText(o.toString( )+ “ ” +o.toString()+ “ ”+o.toString( ); return true; ,变量的作用域,在类体中声明的类成员变量，可在该类的各个成员方法中使用； 在某个方法体中或参数表中声明的变量只能在该方法体中使用； 在某个语句块中声明的变量，只能在该语句块中使用。,public class VariableScope public static void main(String arge ) int x; x = 10; if ( x = = 10 ) int y = 20; Sy

23、stem.out.println( x = + x); System.out.println( y = + y); System.out.println( x = + x); System.out.println(“ y = ” + y); /y没有定义 ,public class VariableLifeTime public static void main(String arge ) int sum = 0, A = 10; for ( int x = 1; x = 5 ; x+) int y = 0; y = y + A; sum = sum + y; System.out.print

24、( x = + x); System.out.print( y = + y); System.out.println( sum = + sum); System.out.println( sum = + sum); ,在 Java 语言中，嵌套的程序块的内层与外层，不允许定义相同的变量名，否则将导致编译错误。 public class ScopeError public static void main(String arge ) int E = 999; int E = 999; System.out.println( E = + E); , final 变量,在 Java 语言中，可以利用

25、关键字final 将一个变量定义为常量标识符。 final double pi=3.1415926; 变量 pi 的值在作用域范围内，只能被使用，不能被修改。,public class FinalVariable private static final double pi = 3.1415926; public static void main(String arge ) System.out.println( pi = + pi); System.out.println( area = + 3 * 3 * pi); ,八、控制语句,表达式语句：表达式后加一个分号 a+=a*6; a+; a

26、+3; 复合语句：包含在一对大括号中的语句序列 流程控制语句：顺序结构、选择结构和循环结构,选择结构,if (布尔型表达式) 语句1; else 语句2; switch (表达式) case 常量1：语句块1； . case 常量n：语句块n; default：语句块n+1; ,循环结构while ,格式： while (循环条件) 循环体 含义：当循环条件为true时，重复执行循环体。,循环结构 do ,格式： do 循环体 while (循环条件); 含义：重复执行循环体，直到循环条件为false。,循环结构for,格式： for (表达式1；表达式2；表达式3） 循环体； 表达式1：循环

27、初值 表达式2：布尔型表达式，循环条件 表达式3：循环增量表达式,控制转移语句,break语句：使程序的流程从一个语句块内部转移出去。通常在switch和循环语句中使用。 continue语句：只能在循环语句中使用。其作用是终止当前这一轮的循环，直接进入下一轮的循环。,import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet; public class BreakTest extends Applet public void paint( Graphics g ) int count, square, xPos = 25; for ( count

28、= 1; count = 70 ) break; g.drawString( Integer.toString( square ), xPos, 25 ); xPos += 20; g.drawString( Broke out of loop at count = + count,25, 40 ); ,import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet; public class ContinueTest extends Applet public void paint( Graphics g ) int xPos = 25; for (

29、int count = 1; count = 10; count+ ) if ( count = 5 ) continue; g.drawString( Integer.toString( count ), xPos, 25 ); xPos += 15; g.drawString( skip printing 5, 25, 40 ); ,import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet; public class ContinueLabelTest extends Applet public void paint( Graphics g )

30、 int xPos, yPos = 0; nextRow: for ( int row = 1; row row ) continue nextRow; g.drawString( #, xPos, yPos ); xPos += 7; ,九、数组,数组类型属于复合数据类型，它是由类型相同的元素组成的有顺序的数据集合。 特点： 元素类型相同； 元素有顺序； 所有元素共用一个名称。,数组的声明,格式：数组元素类型 数组名 ； 数组元素类型 数组名； 举例： int array_int ; double array_double ; String str; Point P;,数组的创建,与其他的语

31、言不同，在Java语言中，声明数组时不能指定它的长度，而是利用new 来为数组型变量分配内存空间，我们将其称之为创建数组。 array_int=new int10; array_double=new double1000; int String str=new String10; 数组创建后，系统自动为数组元素赋初值。,数组初值,数组元素的默认初值： 整型：0 实型：0.0f 或 0.0d 字符：0 类对象：null int array_int =1,2,3,4,5,6,7; String str=“Fortran”, “QBasic”, “Pascal”;,public class More

32、Primes public static void main(String args) long primes=new long20; int count=2; long number=5; primes0=2; primes1=3; outer: for (;countprimes.length;number+=2) long limit=(long)Math.ceil(Math.sqrt(double)numebr); for (int i=1;icount ,简单类型和引用类型,简单类型的特点：声明时自动分配空间；赋值操作将拷贝数值。 引用类型：声明时不分配空间，需要利用new完成空间分

33、配（String隐含分配）；赋值操作是地址的拷贝。,public class Reference public static void main(String args ) int basic = new int 5; int by_ref , by_copy ; basic1 = 100; basic3 = 1000; printArray(basic, basic); by_ref = basic; printArray(by_ref, by_ref); by_ref1 = 128; by_ref4 = 1024; printArray(basic, basic); by_copy = n

34、ew int5; System.arraycopy( basic, 0, by_copy, 0, basic.length ); printArray(by_copy, by_copy); ,public static void printArray( String str, int data ) System.out.print( str + : ); for( int i = 0; i data.length; i+ ) System.out.print( t + datai ); System.out.println( ); ,public class WeatherFan public

35、 temperature=new float10365; for (int i=0;itemperature.length;i+) for (int j=0;jtemperature0.length;j+) temperatureij =(float)(45.0*Math.random( )-10.0); for (int i=0;itemperature.length;i+) float average=0.0f; for (int j=0;jtemperature0.length;j+) average+=temperatureij; System.out.println(“Average

36、 temperature at location ” +(i+1)+ “= ” +average/(flaot)temperature0.length); ,十、方法,在类中，属性是通过数据成员体现的，而操作是用成员函数（又称为方法）实现的。 方法的定义 修饰符 返回类型 方法名称（参数表） /方法体 ,方法的调用,方法调用有两种基本形式： 返回类型为void 以独立的表达式语句调用 返回类型不是void 在表达式中作为一项因子出现,public class SquareDouble public static void main(String args) double a; for ( in

37、t x = 0; x = 10; x+ ) a = x / 10.0; System.out.println( a = + a + a * a = + square( a ) ); public static double square ( double y ) return y * y; ,方法的参数形式,方法的参数可以是基本数据类型、数组和类对象。 基本数据类型：值参传递 数组：地址传递 类对象：地址传递,import java.awt.Graphics; public class ArrayMaxMin extends java.applet.Applet public void pai

38、nt( Graphics g ) double Max, Min; double data = 0.2, 5.6, 7.88, 20.3, -0.234, 3.22 ; Max = ArrayMax ( data ); g.drawString( Max = + Max, 10, 20 ); Min = ArrayMin ( data ); g.drawString( Min = + Min, 10, 40 ); ,double ArrayMax( double array ) double max = array0; for( int i =1; i max ) max = arrayi;

39、return max; double ArrayMin( double array ) double min = array0; for( int i =1; i array.length; i+) if ( arrayi min ) min = arrayi; return min; ,public class ArrayParameters public static void main ( String args ) double data = 9.0, 56.0, 78.0, 35.0, 36.0 ; PrintA( data ); ElemSqrt( data ); PrintA(

40、data ); static void PrintA( double array ) for ( int i = 0; i array.length; i+) System.out.print( t + arrayi ); System.out.println( ); static void ElemSqrt ( double array ) for ( int i = 0; i array.length; i+ ) arrayi = Math.sqrt ( arrayi ); ,方法的返回值,方法的返回值是数组时，调用方法应该利用一个与方法返回值类型相同的数组名，接收方法的返回结果。 lon

41、g Fib ( int N ) long fibonacci = new long N; return fibonacci; 也可以写成： long Fibonacci ( int N ) ,import java.awt.Graphics; public class ReturnArray extends java.applet.Applet public void paint ( Graphics g ) int n = 25; long Fib = new long n ; Fib = Fibonacci ( n ); paintArray ( g, Fib, 20 ); ,long F

42、ibonacci ( int N ) long fibonacci = new long N; fibonacci0 = 0L; fibonacci1 = 1L; for( int f = 2; f N; f+) fibonaccif = fibonaccif-1 + fibonaccif-2; return fibonacci; ,void paintArray( Graphics g, long data , int yPosition ) int xPos = 20; for( int i = 0; i data.length; i+ ) g.drawString( + datai, x

43、Pos, yPosition ); xPos += 50; if ( ( i + 1 ) % 7 = 0 ) xPos = 20; yPosition += 15; ,方法的递归调用,long factorial(int n) if (n=1) return 1; else return n*factorial(n-1); ,方法的重载,在Java中，同一个方法名可以被定义多次，但要求参数表不能完全一样。调用方法时，系统是通过方法名和参数确定所调用的具体方法。这种现象叫做方法或函数的重载。,import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet;

44、 public class MethodOverload extends Applet public void paint( Graphics g ) g.drawString( The square of integer 17 is + square( 17 ), 25, 25 ); g.drawString( The square of double 17.5 is + square( 17.5 ), 25, 40 ); int square( int x ) return x * x; double square( double y ) return y * y; ,main( )方法,

45、在Java的Application程序中，必须有一个且仅有一个主方法main。当一个程序文件中包含一个或多个类时，程序文件的名称必须与包含main方法的类名相同。main方法是Java程序的起点。,public class MainTest public static void main( String args ) int n = args.length; if( n = 0 ) System.out.println( no parament ! ); else System.out.println( number of paraments : + n ); for ( int i = 0;

46、 i n; i+ ) System.out.println( args + i + = + argsi ); ,第 3 章,在 Java 中定义类,类,类是具有相同属性和行为的对象集合，它是对客观世界的实体进行抽象的结果。,一、类的定义,修饰符 class 类名 extends 父类名 implements 接口名 类成员变量声明； 类方法声明； ,import java.awt.Graphics; class Box double width,height,depth; double volume( ) return width*height*depth; void BoxMessage(G

47、raphics g,int x,int y) g.drawString(“宽度”+width,x,y); g.drawString(“高度”+height,x,y+15); g.drawString(“深度”+depth,x,y+30); ,二、对象的定义和使用,类名 对象名； Box myBox; 注意：类属于复合数据类型，因此，在声明对象时，系统并没有为对象分配空间，用户需要应用new完成分配空间的任务。 myBox=new box( );,public class BoxClass extends Applet public void paint( Graphics g) Box myB

48、ox = new Box( ); double myBoxVolume, Volume; myBox.width = 10.5; myBox.height = 20.6; myBox.depth = 15.7; myBoxVolume = myBox.volume( ); g.drawString(“体积是 : ” + myBoxVolume, 25, 20); myBox.BoxMessage( g, 160, 20 ); ,三、构造函数,为类中数据成员赋初值的途径： 定义数据成员时赋初值 各种类型的默认值 利用构造函数赋初值,构造函数是一个特殊的成员函数，它与类名相同。在创建对象空间后，系

49、统自动根据参数调用相应的构造函数。构造函数的主要功能是为数据成员赋初值。,对象的生成、使用和清除,在Java语言中，创建类对象需要经过声明、实例化（new）和初始化三个步骤。 使用对象包括引用类对象的成员变量和成员方法。格式为类对象名.成员名 类对象的清除由系统完成。不需要用户干预。,四、类成员是类对象的操作,类成员是类对象时,需要用new为其分配空间 class DATE int year, month, day; void setDATE(int y, int m, int d) year = y; month = m; day = d; void showDATE( ) System.o

50、ut.println(nYEAR = + year + tMOUTH = + month + tDAY = + day); ,class Person String name; int no; DATE birthday = new DATE( ); void setP(String s,int n,int y1,int m1,int d1) name = s; no = n; birthday.setDATE(y1,m1,d1); void showP( ) System.out.println(NAME = + name + tNO. = + no); birthday.showDATE(

51、); static public void main(String arg ) Person P = new Person( ); P.setP(Zhang Shan, 1234,1980,6,30); P.showP( ); System.out.println(year=+P.birthday.year); ,五、类对象作为方法参数 class A int x = 5; void change( A a ) System.out.println(a.x = + a.x); a.x = 331; System.out.println(a.x = + a.x); class passObjec

52、t static public void main(String a ) A aa = new A( ); aa.change(aa); System.out.println(aa.x = + aa.x); ,六、类对象作为方法的返回值 import java.awt.Graphics; class Demo int a; Demo(int i) a = i; Demo increaseByTen( ) Demo demo = new Demo(a+10); return demo; ,public class returnObject extends java.applet.Applet p

53、ublic void paint( Graphics g ) Demo demo1 = new Demo( 32 ); Demo demo2; g.drawString(demo1.a: + demo1.a, 30, 40); demo2 = demo1.increaseByTen( ); g.drawString(demo2.a: + demo2.a, 30, 60); demo2 = demo2.increaseByTen( ); g.drawString(demo2.a: + demo2.a, 30, 80); ,class T int x, y; T( ) x = 0; y = 0;

54、T( int i, int j ) x = i; y = j; void setT( int i, int j ) x = i; y = j; ,七、对象数组需要用new为其分配空间,对象数组需要用new为其分配空间,class ObjectArray static public void main(String arg) T t1 = new T2; t10 = new T( ); t11 = new T(33,44); System.out.println( t10.x + , + t10.y ); System.out.println( t11.x + , + t11.y ); t10.

55、setT(77,88); t11.setT(111,999); System.out.println( t10.x + , + t10.y ); System.out.println( t11.x + , + t11.y ); ,八、访问控制修饰符,访问控制符是一组起到限定类、属性或方法被程序里的其他部分访问和调用的修饰符。 类：public、缺省 属性和方法：public、private、protected、private protected、缺省,public（公有）,若类声明为public，则表明这个类可以被所有的其他类访问和引用，即其他类可以创建这个类的对象，并访问这个类内部的可见的成

56、员变量、调用可见的方法 若成员变量声明为public，其他类的方法可以直接访问它，但这样破坏了封闭性 若方法声明为public，其他类可以直接调用这个方法，这样的方法往往作为操作类对象的接口,缺省,若没有设置访问控制符，则说明该类、属性或方法具有缺省访问控制权限。这样的类、属性和方法只能被同一个包中的类访问和引用，因此，我们又将其称为包访问性。,private,用private修饰的属性和方法只能被类自身访问和修改，而不能被任何其他类（包括子类）获取和引用。应该将不希望他人随意引用或修改的属性设置成private，以此将它们隐藏起来，从而实现面向对象的程序设计思想。,protected,用pr

57、otected修饰的成员变量可以被三种类所引用： 该类自身 同一个包中的其他类 在其他包中的该类的子类 = 作用： 允许存在其他包中该类的子类访问,private protected,用private protected修饰的成员变量可以被两种类访问和引用： 该类本身 该类的所有子类 = 与protected的区别： 用来控制类之间继承关系的访问权限,访问控制权限控制小结,九、修饰符 static,static可以修饰类中的属性和方法。 静态属性在类定义时静态地分配空间。它属于类，不属于某个特定的对象，因此可以通过类进行访问。往往将属于类的公共属性说明成static。,用static修饰的方法属于整个类的方法，其特点为： 调用该方法时，前缀应该使用类名 该方法在内存中的代码段随着类定义分配和加载 由于该方法属于整个类，所以，它不能操纵和处理属于某个对象的成员变量，而只能处理static成员变量。,class A int x; static int y = 3; void showx( ) System.out.println(x = + x); static void show( ) Syst