java语言程序设计java课件

1、JAVA课程介绍课程介绍课程信息本课程以java语言素材，讲授面向对象程序设计的方法与思路。课程主要包括以下内容： 面向对象的程序设计基本概念与方法。=JAVA语言基础知识。=Java语言面向对象程序设计基础。=图形用户界面设计。 Java编程中的几个专题（例外处理、输入输出、多线程、多媒体、网络编程等）。课程信息教材Java语言与面向对象的程序设计。网络教学资源软件、电子教案、联机文档、参考书及手册等。本课程使用网络辅助教学系统进行答疑与作业提交。上机安排 自由上机。答疑及上机辅导 每周四下午2:00 - 5:00 。考核平时作业 + 期末测验。 作业3-4次记分。1Java 概述面向对象基

2、本概念Java 语言基础2354OO 程序设计(上)对象与类OO 程序设计(下)高级功能6数据结构与语言基础类7异常处理Applets图形用户界面89多线程101312文件及输入输出网络编程14JDBC与数据库访问J2EEJ2SE J2ME15JSP与Web应用16Java 的可视化编程环境Java概述JAVA特点JAVA工作方式JAVA开发工具JAVA程序类型Java语言的特点Simple （易学，自动内存管理，简化重载，去掉指针及C+中一些不是绝对必要的功能 ） object-oriented （纯面向对象语言，程序代码以类的形式组织，由类来定义对象的各种状态和行为）Distributed

3、 （丰富的网络编程功能-轻松处理TCP/IP通过URL访问远地资源；字节码可来自网络）Interpreted（Java是解释型的，但Java通过预先将源代码编译为接近于机器指令的字节码， 有效地克服了传统解释型语言的性能瓶颈，同时又保持了解释型语言的可移植性。Java解释器能直接在任何机器上执行Java字节码）.Java语言的特点Robust（静、动态检查，排除出现错误的条件， 异常处理，取消指针，内存保护）Secure（使用于网络/分布式运算环境，确保建立无病毒且不会被侵入的系统。内存分配及布局由Java运行系统决定，字节码验证）architecture-neutral（让Ja

4、va应用程序能够在网络上任何地方执行，字节代码- 平台无关性、完全统一的语言版本 - 实现无关性， 访问底层操作系统功能的扩展类库 不依赖于具体系统）5.6.7.Portable（源于7而且Java本身环境的可移植）8.Java语言的特点high-performance（字节码- 目标代码） multi-threaded（在语言级嵌入了对并发控制的功能 - 多线程控制，大大简化了多线程应用程序的开发 ）Dynamic（面向对象设计的延伸。JAVA的基本组成单元是类，而Java的类又是运行时动态装载的。可以在分布环境中动态地维护应用程序和类库的一致性。更能适应时刻变化的环境， Java不会因程序

5、库的更新，而必须重新编译程序 ）9.10.11.Java是什么JAVA是面向对象的程序设计语言=Java是Internet上的世界语。=Java是最佳的网络应用开发语言。JAVA是环境JAVA是产业Java已经逐步从一种单纯的计算机高级编程语言发展为一种重要的Internet平台，并进而引发、带动了Java产业的发展和壮大，成为当今计算机业界不可忽视的力量和重要的发展潮流与方向 ！Java的工作方式编译Java虚拟机（JVM)本地计算机系统.class二进制字节码文件.javajava源程序文件java术语JVM、JREJVM -java virtual machineJVM虚拟机将 java

6、 字节码程序翻译成机器语言。然后有计算机执行。JVM 没有其他相关的文件。.JVM 本身不足以支持java application和applet的运行。JRE - java 运行环境 .JRE 是由JVM 和 java platform 核心类以及相关支撑文件组成。.java术语 APIApplication programming interface.API 是rules(syntax) ：在java技术中如何编程。API包括数百个类公司预先编好的代码，你可以在编程中充分利用它们的功能。java术语 JDK、J2 SDKJDK java developers kit （java开发工具包）

7、JDK 包含JVM和其他工具，以及所有的API和相关文件。JDK 是java 技术的旧名（1999/11以前），JDK1.1 是最后版本。Java 2 Java 2 Platform, J2 SDK java技术的新名称SDK Software Development KitJVM plus all APIs, compilers,tools, and documentation (what you need in order to write java technology programs).J2 SDKJREJVMJVM plus basic APIs (what you need to

8、 distribute to people who will run your Java programs)Java虚拟机JVM提供以下定义：=指令集（Bytecodes 是JVM的机器指令）。=寄存器组=类文件格式=栈=垃圾回收“堆”（实现内存的动态分配和自动回收）=内存区域Java虚拟机本地计算机系统代码生成器JIT code generator解释器字节码验证器类装配器Hello.classJava 开发工具J2 SDK系列（Sun）命令行方式Java WorkShop Forte for javaSun WorkShop Forte DeveloperJBuilder(Borland)

9、VisualVisualJ+(MicroSoft)AgeforJava(IBM)Java程序的几种类型Application=“Java应用”是可以独立运行的Java程序。=由Java解释器控制执行。Applet=“Java小程序”不能独立运行，而是被嵌入到Web页中。=由Java兼容浏览器控制执行。Client 机Server 机字节码网页BrowserJava程序的几种类型Serverlets=是Java技术对CGI 编程的解决方案。=是运行于Web server上的、作为来自于Web browser 或其他HTTP client端的请求 和 在HTTP server上的数据库及其他应用程

10、序之间的中间层程序。Serverlets的工作是：=读入用户发来的数据（通常在web页的form中）=找出隐含在HTTP请求中的其他请求信息（如浏览器功能细节、请求端主机名等。=产生结果(调用其他程序、访问数据库、直接计算结果）=格式化结果（网页）=设置HTTP response参数(如告诉浏览器返回文档格式)=将文档返回给客户端。J2SDK实用程序JavacJava编译器，将Java源程序编译成字节码javaJava解释器，直接从类文件执行Java应用程序， 即applicationappletviewer小程序浏览器，执行html文件中的Java小程序， 即Applet程序类型与用户界面字

11、符界面图形界面ApplicationAppletServerletsApplication程序基本结构由一个或多个“类”组成。其中必须有一个“类”定义了main() 方法,该方法是自动执行的类方法，是Java应用运行的起始点。而这个类也就称之为“主类”。HelloApplication.javapublic class HelloApplicationpublic static void main(String args)System.out.println(Hello, Java world! );Application程序编译与执行编译 javacjavac HelloApplicatio

12、n.java产生HelloApplication.class 文件解释执行 javajava HelloApplicationJava程序文件（隐含.class文件）=源文件名要与主类名同名（包括大小写）=一个类产生一个.class文件HelloAppJava语言中的大小写JAVA语言区分大小写PhoneCard getBalance()cardNumber类名第一个字母大写方法名第一个字母小写变量名第一个字母小写内含单词首字母大写applet 小程序applet程序中必须包含java.applet.Applet类的子类。该子类就是applet小程序的主类。系统类Applet中已经定义了很多的

13、成员域和成员方法，它们规定了Applet小程序如何与执行它的解释器WWW浏览器配合工作；主方法被浏览器自动调用的方法。=init()=start()=stop()=destroy ()=paint()applet 小程序当applet下载时，浏览器首先创建applet实例并调用init()方法进行初始化工作，然后调用start() 方法开始applet小程序的执行；当用户离开小程序所在页面时，浏览器调用stop() 方法停止小程序执行；当用户重新进入小程序页面时，就再调用start方法；当用户退出浏览器时，浏览器调用destroy ()方法并释放资源。每当需要时，浏览器调用paint()方法重

14、画界面。编写applet小程序就是根据需要重新编写这些方法applet 小程序HelloApplet.javaimportimportjava.awt.Graphics;java.applet.Applet; /将java.applet包中/的系统类Applet引入本程序class HelloApplet extends java.applet.Applet public void paint(Graphics g) g.drawString(“Hello, Java World!”, 10,20);编译java小程序javac HelloApplet.javaapplet 小程序建立inde

15、x.html文件，嵌入HelloApplet.class浏览html文件= 使 用 appletviewer appletviewer index.html=使用常规的浏览器HelloApplet编译、运行程序Application:Applet:D: javac HelloApplet.java D: appletviewer index.htmlD: javac HelloApplication.java D: java HelloApplication Hello, Java World!课后作业安装系统熟悉J2 SDK基本命令编写一个Application，在屏幕上显示如下的信息：*

16、Welcome*把上题改写为Applet。网络资源网络资源面向对象程序设计程序设计方法学对象属性与方法对象与类几种关系面向对象技术人人受益程序设计方法学面向过程的程序设计=面向过程的程序遵循面向过程的问题求解方法=其中心思想是用计算机能够理解的逻辑来描述和表达待解决的问题及其具体的解决过程。=算法+数据结构=数据结构利用计算机的离散逻辑来量化表达需要解决的问题 。=而算法则研究如何快捷、高效地组织解决问题的具体过程。面向过程面向机器程序设计方法学面向对象的程序设计=面向对象问题求解关心的不仅仅是孤立的单个过程， 而是孕育所有这些过程的母体系统=它能够用计算机逻辑来模拟、描述系统本身，包括系统的

17、组成，系统的各种可能状态，以及系统中可能产生的各种过程与过程引起的系统状态切换。=面向对象的程序设计是以要解决的问题中所涉及到的各种对象为主要考虑因素。=对象是一种看问题的观点，是对现实世界各种元素的一种抽象。对象既含数据又含功能，因此具有自身处理数据的能力。对象被认为是迄今为止最接近真实事物的数据抽象。现实中的对象现实世界中对象有两个共同的特点：=一方面，它们都有自己的状态，如一台电视机有自己的摆放位置，有关机和开机状态，此刻正在播放某一频道的电视节目等 另一方面，它们又都有自己的行为或功能，如电视机的开机、关机、调台等。对象的属性与方法面向对象程序设计中的对象是现实世界对象的模型化，它同样

18、具有状态和行为。=对象的状态用属性来维护，=对象的行为用方法来实现。因此可以简单地讲，对象是面向对象的程序设计模式，它由描述状态的属性（变量）和用来实现对象行为的方法（代码）组成。几种叫法=属性 静态属性 域 成员变量=方法 动态属性 成员方法状态行为案例-定单系统成立新的公司时尚服装。每月发布商品编目，并寄给定户。客户可以发e-mail 或FAX定货（寄定单）。对于客户的定货要检查存货，如缺货，得暂时搁置定单，直到供货商送到货。公司检查支票和信用卡。公司将定单下发给仓库，给客户发货。注意：=同种商品每月价格不一。如果订户使用的是六个月之前的编目，价格采用当前编目价格。=公司接受所有主要的信用

19、卡。分析对象系统是由相互作用的对象组成。任何系统需要它的对象做它的工作。案例对象：定单，服装，客户在一个问题域中识别对象不是科学而是艺术。对象取决于人的观点（模块化，应用）从“名词”开始确定系统中的对象。对象可以是：=简单的和复杂的：衬衣，银行=实际的和概念的：银行出纳员，银行帐号对象的属性和方法确定对象的属性和方法对象属性：可以是数据或对象。=客户客户号，客户名，地址=定单定单号，定货条目，顾客号（也可以是顾客对象）。对象方法：让对象做的事情(可以对自己，也可以对其他对象），经常影响对象属性。 客户提交定单 定单打印定单，改变条目模型化对象OrderCustomerorderIDCustom

20、er dateOrdered itemsOrdered payment placedBy initialize()CustomerIDname billingAddress shippingAddress phoneinitialize()placeOrder()calcAmountOwed()printOrder() makePayment() changeItem()测试对象与问题域是否有关、适当？ 是否独立存在客户可以独立存在。定单可以，但在使用时必须有客户配合。是否有属性和方法。对象与类相关对象的集合称为 类（Class）类是对象的抽象及描述，它是具有统一属性和方法的多个对象的统一描述

21、体，是用来定义一组对象共有属性和方法的模板。类是用来创建对象实例的样板，它包含所创建对象的状态描述和方法的定义。类是一个型，而对象则是这个型的一个实例。类是静态概念，而对象则是一个动态概念，因为只有在运行时才给对象分配空间，对象才真正存在。概念世界对象是类的唯一性实例现实世界计算机世界映射抽象实例化抽象计算机逻辑的实现概念世界抽象数据类类实体对象接口与实现类是一种封装技术。如果属性或方法被定义为public ,它就是接口的一部分， 其他类可以直接访问它。如果属性或方法被定义为private,它就是实现的一部分。只有类自己的方法可以访问它。对象要注意保护自己的数据（私有属性，公有方法）。对象通过

22、它们的方法管理，实现由编程人员控制。通过接口与对象发生作用，内部实现不影响接口（汽车， 内部变化不影响驾驶）程序一部分变化不会影响其他部 分。复用 事先写好的操作可在整个项目中使用 重用比重写更容易对象与类几种相互关系包含关系=当对象A是对象B的属性时，我们称对象B包含对象A关联关系=当对象A的引用是对象B的属性时，我们称对象A和对象B之间是关联关系。类之间的继承关系=B类继承了A类，就是继承了A类的属性和方法。=A类称之为父类，B类称之为子类。为什么要学习面向对象编程面向对象技术的意义=人脑与电脑的思维=如何解决软件学习面向对象的紧迫性=现在已经到了如果不了解面向对象编程，作为一个程序员就抬

23、不起头来的时候了。面向对象技术意义目前的计算机功能很强，但目前的计算机并不很合理。最大的不合理是来自人认识问题时的认识空间和计算机处理问题时的方法空间的不一致， 人与目前的计算机之间仍存在着较大的隔阂。而面向对象技术有助于减小这一隔阂、并使这两个空间尽量趋于一致。软件复用=类库的使用（可重用的标准化的模块）=类的继承面向对象技术应用的普遍性面向对象技术-人人受益for manager=更迅速和更经济地开发和维护软件系统。foranalysts and designers=模块化的过程将变的简单，并能获得一个清晰的、易于管理的设计方案。For programmers=清晰的对象模型，丰富的面向对

24、象开发工具及类库使得编程变为一件饶有兴趣的工作。程序员明显感到编程效率的提高。Java语言基础q 程序结构q 语句规则q 语言基本单位行言Java 概述面向对象基本概念Java 语言基础OO 程序设计(上)对象与类OO 程序设计(下)高级功能数据结构与语言基础类异常处理Applets图形用户界面多线程文件及输入输出网络编程JDBC与数据库访问J2EEJ2SE J2MEJSP与Web应用Java 的可视化编程环境程序结构一个程序可包括若干个类，各类之间存在并列、继承和包含关系。这些类通常是在一起协同工作的：每一个类都可能需要创建其他类的对象，并调用类或对象的属性及方法。编程只能在方法中。编译后每

25、个类产生一个.class文件packageimport -class类名1class类名2-属性定义方法名1（） -方法名2（） -java的名字空间和包作为一种在整个Internet上动态装载模块的语言，Java特别注意避免名字空间的冲突。全局变量不再是语言的组成部分（没有全局的属性与方法）。所有的方法和属性都在类中定义，是类的组成部分。每个类又是包的组成部分。全限定名 ： 包名 . 类名 . 方法名inport 打开一个包后 ，可直接指定该包中的类名。在本类中，可以直接使用方法名及属性名。包的概述一个包是一组相关类的集合。类库由若干包组成。=java.lang=java.awt=java.

26、applet=java.io=语言核心类（String Integer Math)图形用户界面applet小程序 文件与输入输出网络编程=java.util实用程序类（随机数、日期、系统属性)Java API 文档语句规则语句种类=说明语句如属性说明、变量说明等=表达式语句=控制语句 （条件、循环、转移）=异常处理语句=块语句（代码块，一组语句用花括号括起来）注释=/ -=/* - - -只限于行内*/一段注释文本基本语句用分号结束数据类型与说明语句Java程序中所处理的数据是将各种数据类型实例化后的数据。数据类型实例化的方法：说明语句实例化数据的两中形式：变量与常量基本数据类

27、型数值类型整数 byte(8), short(16), int(32), long(64)浮点类型 float (32), double(64)字符类型char (16)注：Unicode码布尔类型boolean(true / false)引用类型类class字符串String StringBuffer数组类型 数据类型与说明语句基本数据类型说明语句：boolean b = true;short si = 128; int I,j,k = -99;long l = 123456789; char ch = J;char chc = 中 ;float f = 3.1415926;double d

28、 = -1.04E-5;Java几乎是将字符串视为基本数据类型String s = “你好！”;Java 标识符：区分大小写组成 ：字母 数字 _$开头： 字母_$常量false布尔常量 true整型常量=一般常量：32bit长整型常量：64bit(88L)=十进制数：非0开头的正负整数105，-23=八进制数： 0开头的正负整数 017(15), -023(-19)=十六进制：0x开头的正负整数 0x2F(47),-0xa8(-168)浮点常量=一般浮点常量(32bit)3.14F6.18E3F=双精度浮点数（64bit )7.56D6.02E23(D可省）数据类型转换同种数据类型转换:=短

29、类型=长类型长类型：默认短类型：强制不同数据类型转换字符/数值：强例：inta ;longcharb ;c;b = a ;a = ( int ) b ; c= (char) a ;a=(int) c布尔型与其他数据类型之间不能强制类型转换byte short制intlongfloat double数据类型转换import java.io.*;public class a1public static void main(String args) int i=65;char c=a, cc=王;System.out.println(i); System.out.println(char)i); S

30、ystem.out.println(c); System.out.println(int)c); System.out.println(cc); System.out.println(int)cc);System.out.println(char)35328);65Aa 97王29579言1Wrapper类 基本数据类型 Wrapper 类booleanBooleancharCharacterbyteByteshortShortintIntegerlongLongfloatFloatdoubleDoubleInteger属性=static int MAX_VALUE返回int型数据的最大值返回

31、int型数据的最小值=static int构造器=Integer(int value)=Integer(String s)方法MIN_VALUE=int intValue()doubledoubleValue()=String toString()=static String toString(inti)=static IntparseInt(String s)=static IntegervalueOf(String s)类型转换利用类/对象方法利用类方法（静态方法）=static int Integer.parseInt(“23”)=static String Integer.toStri

32、ng(23)=static double Double.parseDouble(“12.3”)=static String Double.toString(12.3)利用对象方法 Doubled;String s;d=new Double(12.3) ;s= d.toString();/构造 Double.valueOf(“12.3”).doubleValue() ; / 返回2引用类型类定义类（新的数据类型）：classMyDate intday ;int month ;int year ;基本数据类型直接分配内存空间。intI,j,k ;引用类型 ？MyDated1 ;d1 = new M

33、yDate() ;null引用类型类MyDated1 = new MyDate() ;d1 day month yeard1.day = 28 ;d1.month = 12; d1.year = 70 ;000 0x01abcdef引用类型数组在Java中，数组是独立的类，有自身的方法，不是变量的集合。一个数组是数组类的一个对象。一维数组定义int IntArray =newint 5 ;=数组类对象引用说明（ IntArray）=动态分配空间（ newint 5 ）int 类型IntArray变量名（提倡格式）引用类型数组intArray = 11, 47, 93, 26, 38 int =

34、分配空间+赋初值=静态初始化必须与数组定义放在一个语句中。 intArrayintArray = new int10 ;/原数组丢失。 XXXX 11 47 93 26 38数组元素为类的对象定义数组Integer Integer a;/ Null handleb = new Integer5;创建数组元素的对象实例for(int i = 0; i b.length; i+) bi = new Integer(I*10); 创建数组时初始化Integer d =new Integer(1), new Integer(2), new Integer(3);数组定义数组元素又是数组对象int in

35、tArray = newint 105 ;int intArray = 1,3,2,4,1,2,3,4 数组类数组使用之前要确定大小，可以在程序中根据需要指定其大小（如用表达式计算出大小）。一旦生成数组，大小不可改变。java不支持变长数组。数组的属性length数组元素的个数java数组作为一种对象类型，可以作为方法的参数，传的是指向数组的引用。ArrayIndexOutOfBoundsException 例外数组类intm1 , m2 ;int am1=5 ;m2=10;a=new intm1m2; for(int i=0 ; i5 ; i+)for(int j=0 ; j10 ; j+)

36、 aij = i*j ;for(int i=0 ; ia.length ; i+)for(int j=0 ; j，=，=，!=，= =逻辑运算符& 与 ，| 或 ， ！非，&简洁与，|简洁或按位运算符按位取反, &按位与, |按位或, 按位异或移位运算符带符号右移, 不带符号右移三目条件运算D=表达式1？表达式2 ：表达式3赋值运算符= ，+=，-=运算符例移位移位= 带符号右移：左侧空出位全用符号位填充=不带符号右移 ：左侧空出位用0填充= 左移：符号位被挤掉x 30-17x 20000011111111011x 20000011100111011二进制表示00011110111011111

37、28 / 21 = 64256 / 24 = 1612812564-2564-256 / 24 = -16128 1128 * 21 = 25616 * 2216 3?y:z;/k=8条件语句if ( 条件表达式)语句块；else语句块；多重嵌套的if语句if (条件1)语句块1； else if (条件2) 语句块2； else if (条件3)else语句块n；switch 开关语句switch(表达式）casecase判断值1：语句组1 ；判断值2：语句组2break ；default：语句组n;switch 的常量和表达式可以是整型、字符型及byte型任何两个case常量不可以有相同的

38、值。只能对等式进行测试，根据表达式取值的不同转向不同的分支。每个case分支中的语句块无须用花括号括起来。每个case分支都只是入口点break 语句是转移语句（转出switch)Java的循环语句while（表达式）do语句组；语句 wh组 ; ile（表达式）;for ( 表达式1；表达式2；表达式3） 语句组；=表达式1：循环变量赋初值,可使用外部没有定义的循环变量=表达式2：循环条件=表达式3：循环变量修正Java的转移语句没有goto语句break=从一个封闭的语句，如switch , , 循环中跳出来break 标号=从包含本break语句的标号指示的封闭语句中跳出来。while

39、(e1) while(e2) break;aaa:while (e1) while(e2)break aaa;Java的转移语句（用在循环体中）continue=提前结束本次循环，即跳过后面的循环体语句，回到循环的条件测试部分继续执行。continue 标号=提前结束标号所指循环。通常是某外层循环。=continue不是goto 语句，标号不能指向与本循环并列的循环或其他循环，也不可指向非循环语句。6Application程序人口点public class HelloWorldApp public static void main(String args) java HelloWorldApp

40、java HelloWorldApp执行包括main方法的主类args0 args1 例：求2100的素数，每行打印5个数字import java.io.*;public class primepublic static void main(String args)First_Loop: for(int i=2,k=0;i100;i+)for(int j=2;j方法空间中的表示：对象“对象”是现实世界的实体或概念在计算机逻辑中的抽象表示。面向对象的程序设计是以要解决的问题中所涉及到的各种对象为主要考虑因素。面向对象语言更加贴近人的思维方式。OOP允许你用问题空间中的术语来描述问题。在面向对象程

41、序设计中还需要一些其他对象，而它们没有在问题空间的对应体。对象“对象”就象是一台小“计算机”：=对象有状态=对象有你要求它执行的操作现实世界中的对象：=它们都有自己的状态 它们又都有自己的行为程序中的对象=用属性表示状态=用方法（代码）实现行为对象与过程考虑对象考虑过程：前者更有意义设计对象设计过程：前者更富挑战性，尤其是设计可重用的对象。面向对象的程序设计和问题求解力求符合人们日常自然的思维习惯，降低分解问题的难度和复杂性，提高整个求解过程的可控制性、可监测性和可维护性，从而达到以较小的代价和较高的效率获得较满意效果的目的。封装-信息隐藏“ 封装”是一种组织软件的方法。其基本思想是把客观世界中联系紧密的元素及相