1、1,第1章 Java语言概述,Java是Sun 公司研究开发的一种新型的程序设计语言。它不仅成为最为流行的计算机语言之一，而且形成一种专门的技术。,2,1.1 面向对象程序设计,1.1.1 面向对象程序设计思想的诞生 随着软件复杂度的提高，以及Internet的迅猛发展，原先面向过程的软件开发方式已经很难满足软件开发的需要。针对日趋复杂的软件需求挑战，面向对象的软件开发模式诞生了。 目前作为针对软件危机的最佳对策，面向对象（Object Oriented，OO）技术已经引起人们的普遍关注。许多编程语言都推出了面向对象的新版本，一些软件开发合同甚至也指明了必须使用基于OO的技术和语言。,3,1.
2、1.2 面向对象与面向过程的对比,公共数据,算法数据结构,对象消息,程序设计二种方法,4,1、面向过程的程序设计,面向过程面向机器 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。,5,2、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
3、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。,6,3、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。,7,4、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，它同样具有状
4、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 状态 方法 动态属性 成员方法 行为,8,现实中的对象,类是对对象的一个抽象描述；对象是类的实例化。,类（CLASS）为 “man class”,将对象进行抽象为类,将类进行实例化,属性： name /名字 sex /性别 age /年龄 homeplace /家庭住址 company /公司 obligation /部门,方法： eatfood() /吃饭 sleep() /睡
5、觉 study() /学习 work() /工作,张三,9,5、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类的非私有的属性和方法。 A类称之为父类，B类称之为子类。,10,6、为什么要学习面向对象编程,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 不起头来的时候了。 面向对象技术的意义 人脑与电脑的思维 如何解决软件危机,11,软件危机.,1. 软件项目经常无法按期完成，超出经费预算，软件质量难
6、以控制。 2. 开发过程管理不规范，文档不完整，软件维护费用高，有些系统最后甚至不得不放弃。 3. 缺乏严密有效的软件质量检测手段，交付给用户的软件质量差，在运行中暴露出各种各样的问题。 4 .系统升级、更新难度大。,12,7、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,13,8、面向对象技术-人人受益,项目经
7、理 更迅速和更经济地开发和维护软件系统。 系统架构师 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。 程序员 清晰的对象模型，丰富的面向对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。,14,1.1.3 面向对象技术的背景和特点,OO是一种方法，一种思想，同时又是一种技术。OO力求更客观自然地描述现实世界，使分析、设计和实现系统的方法同认识客观世界的过程尽可能一致。 对象是客观世界中的事物在人脑中的映像，这种映像通过对同一类对象的抽象反映成为人的意识，并作为一种概念而存在。例如，当人们认识到一种新的事物苹果，于是人们的意识当中就形成了苹果的概念
8、。这个概念会一直存在于人们的思维当中，并不会因为这个苹果被吃掉而消失。,15,1.2 Java概述,本节首先对Java语言进行简述，包含Java的起源和发展，Java的特性和Java的体系结构，使读者对Java有一个初步的认识。,16,1.2.1 Java的起源和发展,Java起源于1994年，美国Sun Microsystem的Patrick Nawghton、Jame Gosling和Mike Sheridan等人组成的开发小组，开始了代号为Green的项目的研制，其目标是研制一种开发家用电器的逻辑控制系统，产品名称为Oak。1995年1月，Oak被更名为Java。这个名字来自于印度尼西亚
9、的一个盛产咖啡的小岛的名字，小岛的中文名叫爪哇。正是因为许多程序设计师从钟爱的热腾腾的香浓咖啡中得到灵感，因而热腾腾的香浓咖啡也就成为Java语言的标志。,17,1.2.2 Java特性,1简单性 2平台无关性 3 网络编程 4健壮性 5安全性 6浏览器应用 7. 多线程,18,1.2.3 Java体系结构,完整的Java体系结构由4个组件组合而成：Java编程语言、Java类文件格式、Java API和JVM。 其中，JVM（Java虚拟机）是一个虚构出来的计算机。它是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。JVM有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系
10、统。因此，使用Java开发时，本质就是用Java编程语言编写代码，然后将代码编译为Java类文件，接着在JVM中执行类文件。,19,1.3 Java运行机制与JVM,在Java体系结构中，JVM处在核心的位置，是程序与底层操作系统和硬件无关的关键。,20,1.3.1 JVM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JVM是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码。而引入JVM后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译即可运行。,21,1.3.2 JVM的运行机制,JVM通过调用某个指定类的方法main启动，传递给
11、main一个字符串数组参数，使指定的类被装载，同时链接该类所使用的其他类型，并且初始化它们。,22,1.4 Java类库,Java类库就是Java API（Application Programming Interface，应用程序接口），是系统提供的已实现的标准类的集合。 在程序设计中，合理和充分利用类库提供的类和接口，不仅可以完成字符串处理、绘图、网络应用、数学计算等多方面的工作，而且可以大大提高编程效率，使程序简练、易懂。,23,1.5 安装Java开发工具,在学习Java之前，首先需要安装JDK。本节将介绍如何在各种不同的操作系统下安装并配置JDK。,24,1.5.1 下载JDK,JD
12、K是Java Development Kit的缩写，在某些场合下，也能看到SDK这样的旧术语，其是Software Development Kit的缩写。Java开发工具包是免费下载和使用的。读者既可以到相关的网站上进行搜索下载，也可以根据本节提供的URL地址下载相应的JDK。,25,1.5.2 安装JDK,下载完成之后，即可进行安装。下面介绍在Windows操作系统下安装JDK的方法，具体步骤如下。,26,1.5.3 设置Java运行环境,JDK安装完成后，还需要进行Java运行环境的配置。配置的主要工作是设置操作系统的Path和Classpath这两个环境变量，将JDK中的命令程序路径加入
13、到系统的环境变量中。 path环境变量：d:javabin; classpath环境变量： d:javabin; d:javalibdt.jar; d:javalibtools.jar;. Java_Home环境变量： d:javabin; 环境变量的测试： Java version Javac Set classpath,27,1.6 使用命令行,在Java开发过程中最基本的方式是使用命令行。命令行方式指的是在控制台直接调用JDK中提供的各种工具。这些工具有些是针对独立应用程序的，有些是针对Applet程序的。 1编译器javac 2Java的语言解释器java 3Java语言调试工具jdb
14、 4Java文档生成器javadoc 5C头文件和源文件生成器javah 6Java Applet观察器appletviewer 7类文件反汇编器javap,28,1.7 使用集成开发环境,Java的开发除了使用命令行方式外，也支持集成开发环境。这些开发工具集成了编辑器和编译器，支持集成开发，方便使用。这里选择两个具有代表性的开发工具JCreator和Eclipse。前者是一种初学者很容易上手的Java开发工具，缺点是只能进行简单的程序开发；后者是一款相当不错的Java集成开发工具，功能强大能胜任各种企业级Java EE的开发。,29,1.7.1 使用JCreator,JCreator是一个J
15、ava程序开发工具，也是一个Java集成开发环境（IDE）。无论开发Java应用程序或者网页上的Applet元件都难不倒它。在功能上与Sun公司发布的JDK等文字模式开发工具相比更为容易，还允许使用者自定义操作窗口界面及无限撤消操作以及恢复操作（Undo/Redo）等需要解释功能。 JCreator为用户提供了相当强大的功能，如项目管理功能，项目模板功能，可个性化设置语法高亮属性、行数、类浏览器、标签文档、多功能编译器，向导功能以及完全可自定义的用户界面。通过JCreator，可不用激活主文档而直接编译或运行Java程序。,30,1.7.2 使用Eclipse,Eclipse是一款非常优秀的J
16、ava集成开发环境。Eclipse诞生于1999年4月，最初由OTI和IBM两家公司的开发组创建。目前，Eclipse已经深入人心，广受开发人员的青睐。,31,1.8两类Java程序,一个Java源程序是由一个或多个类组成的正文文件 任何Java程序都是一个类 一个可执行的应用程序必须有一个Main方法,32,1.Java Application应用程序,/This is a simple program /注释 import java.lang.System; /类 class SimpleProgram /每个单词首字母大写 public static void main(String a
17、rgs)System.out.println(“This is a simple program!”); ,包,新类,方法,33,2.Java Applet(Java小应用程序）,import java.applet.Applet; import java.awt.Graphics; public class Hello_Applet extends Appletpublic void Paint(Graphics g)g.drawString(“Hello world!“,50,25); ,引入系统类语句,类的首部,类 体,34,1.8.1Java程序的开发、执行流程,文件类型 .java
18、Java源文件 .class 二进制字节码文件 编译过程,35,典型的CLIENT/SERVER方式,1.8.1Java程序的开发、执行流程,CLIENT机,SERVER机,36,JAVA开发工具,JDK（Sun）命令行 Java WorkShop（Sun） Symantee CAFE JBuilder(Borland) Visual J+(MicroSoft) Java Studio (Sun) Visual Age for Java(IBM),37,JDK实用程序,javac Java编译器，将Java源程序编译成字节码 java Java解释器，直接从类文件执行Java应用程序，即app
19、lication appletviewer 小程序浏览器，执行html文件上的Java小程序，即Applet,38,Java源程序,FirstApplication . javapublic class FirstApplicationpublic static void main(String args)for ( int j=0; j5; j+)System.out.println(“Hello! World“); ,类声明与定义,类中的方法,语句结尾以分号标志,用大括号括起 语句组,39,1.8.2Java程序开发过程,1、创建application 编辑Java源文件，例：HelloA
20、pplication.java public static void main(String args ) 使用javac半编译 javac HelloApplication.java 使用java半解释（运行） java HelloApplication,40,2、创建Applet（1）,编辑Java源文件，例：HelloApplet.java import java.awt.Graphics; public class HelloApplet extends java.applet.Appletpublic void paint(Graphics g)g.drawString(“Hello
21、, Java World!“, 10,20); 使用javac javac HelloApplet.java,41,2、创建Applet（2）,由于Applet不是独立的小应用程序，不能直接用Java命令来执行，需要创建一个可以嵌入该Applet字节码的HTML文件。 建立html文件，嵌入HelloApplet.class浏览html文件 使用appletviewerappletviewer HelloApplet .html 使用常规的浏览器,html为后缀，文件主名可任意,42,1.8.3 第一个Java程序：整数相加,开发Java程序的基本过程与其他语言类似，主要分为以下3个步骤。 开
22、发源代码 编译程序 运行程序,43,1 开发源代码,本例中源代码的编写使用的是纯文本编辑器，Windows下的记事本，其他的文本编辑器如UltraEdit，Linux下的vi以及gedit等都是可以的。但是，类似于Word这样的字处理软件不是纯文本编辑器，在编辑过程中会自动添加很多不可见字符，故绝对不能使用类似于Word的文字处理软件作为编写Java源代码的编辑器。开发步骤大致如下。,44,public class AddInt public static void main(String args)int sum,i,j;i=3;j=5;sum=i+j;System.out.println(“两个整数的和是：”+sum); ,45,编译,代码编写完成后，便可以将其编译 javac AddInt.java 3 运行 java AddInt,46,1.9 小结,本章简要介绍了Java的发展史及结构特点，概述了Java运行机制和Java虚拟机、下载和安装JDK，Java运行环境的配置。分别介绍了使用命令行和集成开发工具开发Java应用的一般方法。最后通过一个实例，介绍如何编写及编译运行一个Java程序。通过本章的学习，读者可以初步掌握Java的基本概念，具备了进一步深入学习Java知识的基本条件。,47,课后练习,教材P25： 2、3、4,
