Java语言程序设计.ppt

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1、课程目标通过这门课的学习, 你将会了解到 Java application 和 Java applet 基本数据类型 Java 控制流程 方法 面向对象程序设计 图形用户界面 异常 多线程 多媒体 I/O 网络 数据库参考教材 Java语言程序设计 （美）Y. Daniel Liang 著 王镁 李娜 译 机械工业出版社 Java编程思想（第2版）Thinking in Java （美）Bruce Eckel 著 侯捷 译 机械工业出版社 Java程序设计教程（第5版） （美）H.M.Deitel, P.J.Deitel 著 施平安等 译 清华大学出版社1.1 Java简介简介1.1.1 Ja

2、va的起源与发展 Java是一种计算机程序语言，用来编写嵌入在Web网页中运行的Java Applet，也可以编写独立运行的Java Application，是当今十分流行的网络编程语言。1.1.2 Java 语言特点 按照Java设计者的解释，Java是一个简单、面向对象、网络适用、解释型、健壮、安全、结构中立、可移植、高性能、多线程、动态的计算机程序语言。1 简单性简单性 Java的风格类似于的风格类似于C+；从某种意义上讲，；从某种意义上讲，Java语言本身很大程度上模仿了语言本身很大程度上模仿了C及及C+，因，因此此C和和C+程序员可以很快掌握程序员可以很快掌握Java编程技术编程技术

3、 Java摒弃了摒弃了C+中很少使用、难理解、容易引中很少使用、难理解、容易引发程序错误的地方，如指针、结构、联合、操发程序错误的地方，如指针、结构、联合、操作符重载作符重载 Java采用接口（采用接口（interface）取代了）取代了C+的多重的多重继承继承 Java采用自动内存分配和回收采用自动内存分配和回收 Java很很“小小”。40KB的内核，的内核，175KB的基本的基本库库2 面向对象面向对象 JavaJava语言的设计集中于对象及其接口，它提供语言的设计集中于对象及其接口，它提供了简单的类机制以及动态的接口模型了简单的类机制以及动态的接口模型 对象中封装了它的状态变量以及相应的

4、方法，对象中封装了它的状态变量以及相应的方法，实现了模块化和信息隐藏实现了模块化和信息隐藏 而类则提供了一类对象的原型，并且通过继承而类则提供了一类对象的原型，并且通过继承机制，子类可以使用父类所提供的方法，实现机制，子类可以使用父类所提供的方法，实现了代码的复用了代码的复用 JavaJava是真正的面向对象语言是真正的面向对象语言封装性（封装性（EncapsulationEncapsulation）继承性（继承性（InheritanceInheritance）多态性（多态性（PolymorphismPolymorphism）3.Java 是解释执行的是解释执行的 Java的源程序首先由编的源

5、程序首先由编译器（译器（javac.exe）编译）编译成字节码成字节码 再由解释器（再由解释器（java.exe）解释执行解释执行 Java解释器能直接在任解释器能直接在任何机器上执行何机器上执行Java字节字节码码Java源代码Java编译器Java字节码Java解释器CPU4.Java 是健壮的是健壮的 程序的健壮性即是程序的可靠性程序的健壮性即是程序的可靠性 Java非常重视及早检查错误，非常重视及早检查错误，Java编译器可以编译器可以查处许多其它编译器运行时才能发现的错误查处许多其它编译器运行时才能发现的错误 Java不支持指针，从而避免了对内存直接操作不支持指针，从而避免了对内存直

6、接操作容易造成的数据破坏容易造成的数据破坏 Java具有实时异常处理的功能，具有实时异常处理的功能，Java强制程序强制程序员编写异常处理的代码，能够捕获并响应意外员编写异常处理的代码，能够捕获并响应意外情况情况5.Java 是安全的是安全的 作为作为Internet程序设计语言，程序设计语言，Java用于网络和分布式环境用于网络和分布式环境 Java执行多层安全机制用来保护系统不受恶意程序攻执行多层安全机制用来保护系统不受恶意程序攻击和破坏击和破坏 不允许不允许Applet读写计算机的文件系统，防止对文件破读写计算机的文件系统，防止对文件破坏、传播病毒等坏、传播病毒等 不允许不允许Apple

7、t运行浏览器所在计算机上的任何程序运行浏览器所在计算机上的任何程序 除了存储除了存储Applet的服务器之外，不允许的服务器之外，不允许Applet建立用建立用户计算机与任何其他计算机相连户计算机与任何其他计算机相连6.Java 是体系结构中立的是体系结构中立的 Write once, Run Anywhere 即即Java的平台无关性的平台无关性 Java 程序被编译成一种与体系结构无关的字程序被编译成一种与体系结构无关的字节代码节代码 只要安装了只要安装了Java运行时系统运行时系统Java程序就可以在程序就可以在任意的处理器上运行，任意的处理器上运行，Java解释器得到字节码解释器得到字

8、节码后，对他进行转换使他能够在不同的平台上运后，对他进行转换使他能够在不同的平台上运行行 Java在操作系统级得到统一支持在操作系统级得到统一支持Java 是体系结构中立的（续）是体系结构中立的（续）Windows下 C 语言编程过程Java 语言编程过程C 源程序（扩展名.c）Java 源程序（扩展名.java）Windows可执行文件（扩展名.exe）Windows操作系统C编译程序执行Java字节码文件（扩展名.class）Java编译程序Windows下Java字节码解释程序Linux下Java字节码解释程序能直接解释Java字节码的CPUJava虚拟机（JVM）执行执行执行Windo

9、ws操作系统Linux操作系统7.Java 是可移植的是可移植的 基本数据类型的大小和算法作统一规定基本数据类型的大小和算法作统一规定 例如与例如与C不同，不同，int型大小固定型大小固定32位位 定义了可移植性接口定义了可移植性接口 例如抽象例如抽象Windows类类 系统本身是可移植的系统本身是可移植的 Java系统可以放在任何环境中系统可以放在任何环境中8.Java 是高性能的是高性能的 设计字节码时已经把机器码的翻译问题考虑进去了，设计字节码时已经把机器码的翻译问题考虑进去了，所以实际翻译过程非常简单，编译器在对程序进行优所以实际翻译过程非常简单，编译器在对程序进行优化后生成高性能的字

10、节码。化后生成高性能的字节码。 尽管字节码翻译执行的速度已经足够快，但有时也会尽管字节码翻译执行的速度已经足够快，但有时也会要求有更高的性能。程序运行时，字节码将被快速翻要求有更高的性能。程序运行时，字节码将被快速翻译成当前译成当前CPU的指令，在某种程度上相当于将最终机的指令，在某种程度上相当于将最终机器指令的产生放在动态加载器中进行。器指令的产生放在动态加载器中进行。 在在Sun Microsystems SPARCStation 10计算机上计算机上进行的一项进行的一项30万个方法调用的实验，证明解释型字节万个方法调用的实验，证明解释型字节码翻译成机器代码的速度和码翻译成机器代码的速度和

11、C/C+ 几乎没有区别。几乎没有区别。9.Java 是多线程的是多线程的 多线程概念很象多任务，多线程概念很象多任务，Java可以把一个程序分可以把一个程序分成多个任务以便使任务易于完成和最大限度利用成多个任务以便使任务易于完成和最大限度利用CPU资源资源 多线程机制使应用程序能够并行执行，而且同步多线程机制使应用程序能够并行执行，而且同步机制保证了对共享数据的正确操作机制保证了对共享数据的正确操作 通过使用多线程，程序设计者可以分别用不同的通过使用多线程，程序设计者可以分别用不同的线程完成特定的行为，而不需要采用全局的事件线程完成特定的行为，而不需要采用全局的事件循环机制，这样就很容易地实现

12、网络上的实时交循环机制，这样就很容易地实现网络上的实时交互行为互行为10.Java 是动态的是动态的 Java自身的设计使她适合于一个不断发展的环境自身的设计使她适合于一个不断发展的环境 在在Java类库中可以自由的加入新的方法和实例变类库中可以自由的加入新的方法和实例变量而不会影响用户程序的执行量而不会影响用户程序的执行 Java通过接口来支持多重继承使之比严格的类继通过接口来支持多重继承使之比严格的类继承具有更灵活的方式和扩展性承具有更灵活的方式和扩展性1.1.3 Java的用途的用途Java程序有两种类型： 一种是可在Web网页上运行的Applet，称为小应用程序。 另一种是Applic

13、ation，即应用程序，可完成任何计算任务。1.1.4 用于Web的Applet 图1.1是Java JDK自带的一个演示程序。用浏览器打开网页文件example1.html，嵌入的Applet就开始运行，一个模拟时钟出现在网页上，显示出系统当前时间。图1.1Internet上的Web页面是用HTML（超文本标记语言）编写的，HTML只能用来定义页面的布局结构，它不是一种编程语言。用HTML建立的Web页面是静态的，而且不具备交互能力。假如想通过Web页从事商业活动，就必须使Web页具有和用户交互的能力，此时Applet就可以大显身手了。例如，用Java编写一个接受用户订单输入的Applet，

14、然后嵌入到HTML中，当用户打开该页面时，嵌入的Applet将被运行，用户可以输入订单信息，然后安全地发送出去。1.1.5 独立运行的独立运行的ApplicationApplet运行时的窗口界面是由浏览器提供的，因此它不能脱离浏览器而独立运行。而 Application则和任何Windows应用程序一样自建窗口界面，可以独立运行。事实上，Java语言就是一门高级编程语言，和其他高级编程语言并无两样。图1.2所示为一个图形方式的Java Application，运行结果和普通的Windows应用程序完全一样。图1.21.2 JDK 及其版本及其版本1.2.1 什么是什么是JDK？ JDK 是是J

15、ava开发工具包开发工具包 (Java Development Kit ) 的缩写。它是一种用于的缩写。它是一种用于构建在构建在 Java 平台上发布的应用程序、平台上发布的应用程序、applet 和组件的开发环境和组件的开发环境 JDK是一切是一切java应用程序的基础，所有的应用程序的基础，所有的java应用程序是构建在这个之上的。它是一应用程序是构建在这个之上的。它是一组组API，也可以说是一些，也可以说是一些java Class1.2.2 JDK 的版本的版本 JDK的版本的版本 JDK 1.02 (1995) JDK 1.1 (1996) Java 2 SDK 1.2 (1998)此

16、版本以后称为此版本以后称为Java 2 Java 2 SDK 1.3 (2000) Java 2 SDK 1.4（我们使用的版本）（我们使用的版本） Java 2 SDK 1.5（最新）（最新） 按按Java的应用环境划分的应用环境划分 J2EE（Java 2 Platform Enterprise Edition） J2SE（Java 2 Platform Stand Edition） J2ME（Java 2 Platform Micro Edition）1.2.3 Java 开发工具开发工具 商业软件商业软件 Borland JBuilder Microsoft Visual J+ Sym

17、antec Caf Forte by Sun MicroSystems IBM Visual Age for Java 开源软件或共享软件开源软件或共享软件 Eclipse Jcreator NetBean2.开始进入我们的开始进入我们的Java世界世界 实现一个简单的实现一个简单的Java Application Java Application的编写的编写 编译编译 执行执行Java Application 实现一个简单的实现一个简单的Java Applet Java Applet的编写的编写 编译编译 察看察看Java Applets2.1一个简单的一个简单的 Java Applicat

18、ion/This application program prints Welcome/to Java! public class Welcome public static void main(String args) System.out.println(Welcome to Java!); 编译程序编译程序 命令行命令行 javac file.javaJava SourceFileBytecodeCompilerJava Application 的执行的执行 命令行命令行 java classnameJavaInterpreteron WindowsJavaInterpreteron S

19、un SolarisJavaInterpreteron LinuxBytecode.示例示例javac Welcome.javajava Welcomeoutput:.Application 程序剖析程序剖析 注释（注释（Comment） 保留字（保留字（Reserved word） 修饰符（修饰符（Modifier） 语句（语句（Statement） 块（块（Block） 类（类（Class） 方法（方法（Method） main方法（方法（The main method）一个简单的应用一个简单的应用Java Applet例例 1.2/* This is an example of Java

20、 applets */import java.awt.Graphics;public class WelcomeApplet extends java.applet.Applet public void paint (Graphics g) g.drawString(Welcome to Java!,10,10); 创建一个创建一个html文件文件Viewing Java AppletsBrowser withJavaInterpretationon WindowsBrowser withJavaInterpretationon SunAppletApplet 察看工具察看工具appletvi

21、ewer htmlfile.html例例:appletviewer ViewWelcomeApplet.htmlApplet 程序剖析程序剖析 import语句语句 继承（继承（extends） 类的实例类的实例 方法方法paint和类和类GraphicsApplications 与与 Applets的比较的比较 相同点相同点 代码相同，都是代码相同，都是Java程序程序 不同点不同点 运行环境有所差别运行环境有所差别 Application是独立运行的程序，与其它高是独立运行的程序，与其它高级语言编写的级语言编写的Application相同相同 Applet必须在浏览器中运行必须在浏览器中运

22、行 出于安全考虑，出于安全考虑，Applet受到了一些安全限制受到了一些安全限制Java虚拟机（虚拟机（JVM）的运行过程）的运行过程 代码的装入代码的装入 代码的校验代码的校验 代码的执行代码的执行Welcome.class载入类（ClassLoader）字节码验证Byte code Verifier解释器Interpreter解释字节码并调用底层硬件指令运行程序JDK的安装及配置的安装及配置 安装安装 比较简单，直接运行安装程序，按照提示操作即可比较简单，直接运行安装程序，按照提示操作即可 环境变量的配置环境变量的配置 java_home jdk的安装路径，例如：的安装路径，例如：c:j2sdk1.4.2 classpath java类文件的路径类文件的路径 一般配置如下：一般配置如下：.;%java_home%lib; %java_home%libtools.jar;. path 命令的搜索路径命令的搜索路径 在原来的基础上增加：在原来的基础上增加：%java_home%bin;%java_home%jrebin如何验证安装的正确性如何验证安装的正确性 在在MS-DOS命令提示符下，输入：命令提示符下，输入： Java version 出现出现 版本信息后，就为正确的安装。版本信息后，就为正确的安装。