第1章Java语言概述-v2.1.ppt

1、2020/8/12,张晓龙 主编,Java程序设计与开发,电子工业出版社, 2010. 8,2020/8/12,参考书籍,参考书 Java 程序设计唐大仕，北交大 Java语言与面向对象程序设计，印旻， 清华大学出版社 Java编程思想，Bruce Eckel著；陈昊鹏等译，机械工业出版社,2020/8/12,第一章 Java语言概述 第二章 Java语言基础 第三章 Java类和对象 第四章 Java的I/O流和异常处理 第五章 Java用户界面类和Applet 第六章Java网络编程 第七章 Java多线程编程,第八章数据库编程 第九章 Servlet与JSP* 第十章 RMI和EJB*,

2、2020/8/12,第1章Java语言概述,1.1 Java语言及其产生 1.2 Java的特点 1.3 Java的体系结构 1.3.1 Java的体系结构 1.3.2 Java虚拟机 1.3.3 垃圾回收机制 1.3.4 代码安全检测 1.4 Java的3种版本 1.5 Java开发环境概述 1.5.1 JDK的安装、配置和使用 1.5.2 JDK工具箱 1.5.3 Eclipse开发环境的安装、配置和使用 1.5.4 Java程序的编写 1.6 本章小结,2020/8/12,第1章Java概述,学习导读 Java 语言是对软件开发技术有深远影响、应用前景广泛、具有丰富的类库、继承了C+传统

3、广泛使用的网络编程语言。本章着重介绍Java语言的众多特性，JDK1.6，Java语言开发环境以及简单Java程序。,2020/8/12,Java用于创建WITS小应用程序,2004年1月9日，美国“勇气”号探测器成功登陆火星，并在随后的一段时间内，由远在美国NASA中的科学家们控制，对火星进行了成功的探访。,2020/8/12,美国BEA公司，1995年创办，两年后上市，六年后用户数过万，八年后营业额超过10亿美元，创造了全球软件产业的一个奇迹。,2020/8/12,一种可同时适用于高性能企业计算平台、桌面计算平台和移动计算平台的计算机编程技术。,2020/8/12,这些的事例有什么内在联系

4、？,Java编程语言,2020/8/12,1.1 Java语言及其产生,随着新技术World Wide Web的发展，面向对象程序设计语言的进程中又出现了另一个萌芽。由于C和C+写成的程序都是与机器相关的，如果不重新编译，程序就不能运行在另一种类型的计算机上。就此问题，人们将注意力集中于开发一种与机器无关的程序设计语言上。,2020/8/12,1.1 Java语言及其产生,1991年，Sun公司的5位技术专家开始将因特网商业化。James Gosling，Patrick Naughton，Chris Warth, Ed Frank和Mike Sheridan花了18个月的时间开发了一种称为Oa

5、k的编程语言，后来当这种新语言在1995年正式发布时，改名为Java。 目前，最常用的版本是1.6。,2020/8/12,1.1 Java语言及其产生,Java这个名称被用于由Sun公司开发的各种技术。Java的内涵包括三种主要的Java组件： Java语言，为Java平台编写软件的设计语言 Java平台，为执行用Java编写的软件提供支 持的各种运行环境 Java API，提供完整的类库(JFC)，包括GUI、数据存储和处理、I/O及网络支持等内容。,2020/8/12,1.2Java的特点,简单易学，Java = C+- 面向对象，有生产力的90%面向对象 分布性，如Internet编程

6、健壮性，强类型 内存管理 异常处理 安全性，如对字节码进行安全性检查，Applet程序 体系结构中立，引入Java虚拟机，字节码与计算机结构无关,2020/8/12,1.2Java的特点(Cont.),移植性，Java虚拟机的引入 解释性，半编译半解释，生成.class类文件 高效性，丰富的类库 多线程，内置线程库 动态性，动态绑定(虚拟函数,虚拟函数表) ,注意：静态函数没有动态性,2020/8/12,1.3 Java的体系结构,2020/8/12,1.3 Java的体系结构,Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在

7、不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码(字节码)，就可以在多种平台上不加修改地运行。,2020/8/12,1.4 Java的版本,三种版本：企业计算，桌面计算和移动计算。 标准版(Java SE)：主要用于桌面应用软件的编程 企业版(Java EE)： Java2的企业版，主要用于分布式的网络程序的开发，如电子商务网站和ERP系统。Java EE包括许多组件，如JSP、Servlet、JDB

8、C、 JavaBean、EJB、JavaMail等 微缩版(Java ME)：主要应用于嵌入式系统开发，如手机和PDA的编程，还有实时系统的开发 另外，高性能的分布式计算(RMI,JINI)等应用。,2020/8/12,1.5 Java开发环境概述,1下载安装JDK JDK的下载：登录Java的官方网站（） 2配置环境变量 设置Java运行环境：进入“控制面板”，双击“系统”，弹出“系统属性”对话框，选择“高级”单击“环境变量”按钮。,2020/8/12,1.5 Java开发环境概述(Cont.),(1) 环境变量 环境变量也称为系统变量，是由操作系统提供的一种与操作系统中运行的程序进行通信的

9、机制，一般可为运行的程序提供配置信息 环境变量一般为“名字、值”对，在Shell编程中以$变量名来取某变量的值 常用的Java环境变量包括：,JAVA_HOMECLASSPATHPATH,2020/8/12,1.5 Java开发环境概述(Cont.),(2) 环境变量 JAVA_HOME,环境变量JAVA_HOME的值应设置为JDK的安装目录的路径，如在Windows平台上JDK的安装目录为“C:program filesjavajdk1.6”，则 JAVA_HOME为那些需要使用Java命令和JVM的程序提供了通用的路径信息,JAVA_HOME = c:program filesjavajd

10、k1.6,2020/8/12,1.5 Java开发环境概述(Cont.),环境变量CLASSPATH的值一般为一个以分号“;”作为分隔符的路径列表，如 当执行Java程序时，执行命令会首先把类名转换为字节码文件的路径信息，再在环境变量CLASSPATH的值的路径列表的每个路径及其子路径中搜索指定的字节码文件，如果在所有路径都找不到该文件，就报告错误.,CLASSPATH=.;%JAVA_HOME% libdt.jar; ,(3) 环境变量 CLASSPATH,2020/8/12,1.5 Java开发环境概述(Cont.),环境变量PATH是操作系统使用的变量，用于搜索在Shell中输入的希望执

11、行的命令 为了便于使用，一般可把JDK中Java命令程序所在的目录的路径加入PATH变量的值中，如：,PATH=%JAVA_HOME%bin;,(4) 环境变量 PATH,2020/8/12,1.5 Java开发环境概述(Cont.),Java命令是JDK中附带的一组可执行的程序，主要用于Java程序的编译、执行及其它用途 Java命令位于JDK的安装目录的子目录“bin”中，可以通过环境变量JAVA_HOME来表示命令的位置,$JAVA_HOME/bin,(5) Java Command (Java命令),2020/8/12,(6) JDKJava Development Kit Java

12、Runtime Environment (JRE) (Java执行环境) Tools (各种工具程序) Java Class Library Source Files (Java类库源码) Demo (关于各种类的例程),1.5 Java开发环境概述(Cont.),2020/8/12,包括Javac, Java, AppletViewer等,2020/8/12,(7) Java IDE,Java IDE (Java集成开发环境) JDK1.6 +MyEclipse6.0 +Eclipse3.3作为开发环境,Eclipse IntelliJ JBuilder Netbeans Workshop

13、WSAD,2020/8/12,(8) Eclipse IDE,下载并安装软件包 jdk-6u7-windows-i586-p.exe MyEclipse_6.0.1GA_Eclipse3.3.1_Full.exe 解压并安装,如图所示:,2020/8/12,(9) Java程序开发过程,安装JDK,设置环境变量,安装IDE,源程序文件 (*.java),编译,字节码文件 (*.class),程序设计,程序修改,错误,成功,保存,Applet,Rich Client App,Java EE Server App,Java ME App,安装,开发,运行,2020/8/12,Java程序的分类:

14、Java Application 由JAVA解释器独立运行字节码 由专门的命令行启动程序执行 程序中有定义了main()方法的主类 Java Applet 不能独立运行，字节码必须嵌入HTML文档 当浏览器调用含APPLET的Web页面时执行 程序中含有java. applet. Applet 类的子类,1.5.4 Java程序的编写,2020/8/12,(1)Java Application,public class First public static void main(String args) System.out.println(“Hello, Java World!”); 开始使

15、用JDK： /编译器 编译出First.class E:JavaPracticejavac First.java /解释器 运行主类 E:JavaPracticejava First 运行结果如右图所示:,2020/8/12,编写Java程序需要注意的几点： Java区分大小写 一个程序中可以有一个或多个类，但其中只能有一个主类(public class修饰) 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 如果将一个java源程序中标记为主类的public去掉的话，则可将此源程序保存为任何一个合法的.java文件，试试看编译后的.class文件有何不同？ 编译时

16、要提供后缀名，而解释执行时只需要类名，如果运行时带上了.class，试试看能否正常运行？,2020/8/12,(2)Java Applet,import java.awt.Graphics; import javax.swing.JApplet; public class WelcomeApplet extends JApplet public void paint(Graphics g) super.paint(g); g.drawString(Welcome to Java Programming!, 25, 25 ); 此Applet实现的功能是在起始点坐标为（25, 25）的矩形框中显

17、示如下内容： Welcome to Java Programming!,2020/8/12,Java Applet程序： Java Applet 中不需要有 main 方法，它的要求是程序中有且必须有一个类是系统类Applet的子类，也就是必须有一个类的类头部分以 extends Applet 结尾。 所有的 Java Applet 程序中都必须有一个系统类 Applet 的子类，因为系统类 Applet 中已经定义了很多的成员域和成员方法，它们规定了 Applet 如何与执行它的解释器www浏览器配合工作。,2020/8/12,字节码的解释与运行,源代码,目标码,可执行代码,源代码,字节码,

18、编译,连接,运行,操作系统,编译,解释执行,Java解释器,2020/8/12,字节码的执行要经过三个步骤： 首先，类加载器为程序执行所需的类进行加载。在此过程需要检验该类文件是否符合类文件规范； 其次，字节码校验器检查该类文件的代码中是否存在着某些非法操作；如果字节码校验器检验通过，由Java解释器负责把该类文件解释成为机器码进行执行。 最后，字节码的翻译和执行。 注意：Java程序的代码和数据都被限制在一定内存空间里执行，不允许程序访问该内存空间外的内存，如果是Applet程序，还不允许访问客户端机器的文件系统。,字节码的解释与运行(Cont.),2020/8/12,几个编译选项和运行选项

19、,1. javac -verbose XXX.java /输出编译时信息 javac XXX.java -encoding utf-8 /指定编码集 javac -d . XXX.java /指定存放目录 javac -classpath .;E:Java XXX.java /指定类路径 2. java -verbose:class XXX /监视类加载 java -verbose:gc XXX /监视内存回收 java -verbose:gni XXX /本地方法调用 java -classpath .;E:Java XXX /指定类路径,2020/8/12,对于Java独立应用程序来说，J

20、ava运行系统一般是指Java解释器；而对于Applet，Java运行系统一般是指能运行Applet的与Java兼容的Web浏览器，并且其中包含了支持Applet运行的环境。 Java运行系统的功能是对字节码进行解释和执行。,JRE运行时,2020/8/12,JRE运行时(Cont.) -跨平台运行机制,Source Code(源程序 *.java),Byte Code(字节码文件 *.class),Windows,Linux,Unix,2020/8/12,由于Java的目标代码需要Java运行系统的支持，虽然Java运行系统被建立在各种不同的平台上，但为了做到Java 的可移植性，被建立在不

21、同平台上的Java运行系统的功能要求是一样的，为此Java引入了Java虚拟机(Java Virtual Machine)的概念，即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟的机器. 这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机，生成虚拟机能够理解的代码，然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。,Java虚拟机,2020/8/12,Java虚拟机(Cont),1 ()V Code LineNumberTable main (Ljava/lang/String;)V SourceFile HelloWorldApp.java Hello World! HelloWorldApp ,与平台无关的字节码,2020/8/12,虚拟机的优点,平台无关性 (System Independence) 安全 (Security),无论是运行在嵌入式设备还是多个处理器的服务器上，虚拟机都执行相同的指令，所使用的支持库也具有标准的API和完全相同或相似的行为。,虚拟机可以根据要求对其中执行的程序进行控制，使其无法访问虚拟机运行的操作