1、1,Java程序设计与项目实训 张志锋 邓璐娟 张建伟 宋胜利编著 清华大学出版社,2,章节目录,第1章Java语言概述 第2章Java语言开发环境 第3章Java语言基础 第4章Java语言面向对象程序设计 第5章异常处理 第6章图形用户界面 第7章数据库编程 第8章资费管理系统项目实训 第9章I/O与文件 第10章多线程 第11章网络编程 第12章聊天系统项目实训,3,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介 1.3Java应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,4,Java语言作为一种优秀的面向对象语言，具有简单、稳定、可移植、多线程和网络安
2、全等优良特性，已经成为目前软件开发的首选面向对象语言。Java不仅可以开发大型的商业应用软件，也可以开发应用于Web网站的应用软件。,5,1.1计算机语言的发展,按其是否接近人类自然语言，可将计算机语言划分为三大类： 机器语言 汇编语言 高级语言,6,机器语言,1946年，第一台计算机（ENIAC）在美国宾夕法尼亚州诞生，在ENIAC上使用的也是穿孔卡片，在卡片上使用的是专家们才能理解的语言，由于它与人类语言的差别极大，所以称之为机器语言。也就是第一代计算机语言。 这种机器语言是最原始的计算机语言，是直接用二进制代码指令表达的计算机语言，指令是用0和1组成的一串代码，它们有一定的位数，并分成若
3、干段，各段的编码表示不同的含义,7,机器语言优点：是计算机唯一可直接识别的语言。 缺点： 编写程序困难的 容易出错 不易修改 程序可读性极差 移植性差这种语言是计算机能识别的唯一语言，但人类却很难理解它，以后的计算机语言就是在这个基础上，将机器语言越来越简化到人类能够直接理解的、近似于人类语言的程度，但最终送入计算机的工作语言，还是这种机器语言。,8,汇编语言,汇编语言是一种符号语言，使用一些容易记忆的助记符来代替机器指令。相对机器语言可读性好，容易编程，修改也方便。但是不能够直接执行。 用汇编语言编程，最主要的缺点是程序与所要解决问题的数学模型之间的关系不直观，编程难度较大。和机器语言一样，
4、汇编语言程序的可移植性也差。 第二代计算机语言仍然是“面向机器”的语言，但它已注定要成为机器语言向更高级语言进化的桥梁。 一般把机器语言、汇编语言称为低级语言。,9,高级语言,当计算机语言发展到第三代时，就进入了“面向人类”的语言阶段,10,高级语言又称算法语言，它是独立于机型、面向应用、实现算法的语言。高级语言从根本上摆脱了指令系统的束缚，语言描述接近人类语言，人们不必熟悉计算机具体的内部结构和指令，只需把精力集中在问题的描述和求解上。,11,1954年，第一个完全脱离机器硬件的高级语言FORTRAN问 。,12,1957年FORTRAN语言诞生 1958年ALGOL语言诞生 1960年LI
5、SP和COBOL语言诞生 1962年APL和SIMULA语言诞生 1964年BASIC和PL/I语言诞生 1966年ISWIM语言诞生 1970年Prolog语言诞生 1972年C语言诞生 1975年Pascal和Scheme语言诞生 1977年OPS5语言诞生 1978年CSP和FP语言诞生 1980年dBASE II语言诞生 1983年Smalltalk-80、Ada和Parlog语言诞生 1984年Standard ML语言诞生 1986年C+语言诞生 1986年CLP(R)和Eiffel语言诞生 1987年Perl语言诞生 1988年CLOS、Mathematica和Oberon语言诞
6、生 1990年Haskell语言诞生 1991年Python语言诞生 1995年Java、PHP和Ruby语言诞生 2002年C#语言诞生。,13,高级语言程序设计思想又经历了面向问题、面向过程（Pascal、C）、面向对象的发展过程（C+、Java、C#）。,14,60 年代中后期，软件越来越多，规模越来越大，而软件的开发基本上是各自为战，缺乏科学规范的系统规划与测试、评估标准，其恶果是大批耗费巨资建立起来的软件系统，由于含有错误而无法使用，甚至带来巨大损失，软件给人的感觉是越来越不可靠，以致几乎没有不出错的软件。这一切，极大地震动了计算机界，史称“软件危机”。人们认识到，大型程序的编制不同
7、于编写小程序，它应该是一项新的技术，应该像处理工程一样处理软件研制的全过程。程序的设计应易于保证正确性，也便于验证正确性。1969年，提出了结构化程序设计方法，1970年，第一个结构化程序设计语言Pascal语言出现，标志着结构化程序设计时期的开始。,15,80年代初开始，在软件设计思想上，又产生了一次革命，其成果就是面向对象的程序设计。在此之前的高级语言，几乎都是面向过程的，程序的执行是流水线似的，在一个模块被执行完成前，人们不能干别的事，也无法动态地改变程序的执行方向。这和人们日常处理事物的方式是不一致的，对人而言是希望发生一件事就处理一件事，也就是说，不能面向过程，而应是面向具体的应用功
8、能，也就是对象（object）。其方法就是软件的集成化，如同硬件的集成电路一样，生产一些通用的、封装紧密的功能模块，称之为软件集成块或者模块，它与具体应用无关，但能相互组合，完成具体的应用功能，同时又能重复使用。对使用者来说，只关心它的接口及能实现的功能，至于如何实现的，那是它内部的事，使用者完全不用关心，C+、VB、Delphi、C#和Java就是典型代表。,16,下一代语言（又称为第四代）是使用第二代第三代语言编制而成的，每一种语言都有其特定的应用范围。 高级语言的下一个发展目标是面向应用，只需要告诉程序要干什么，程序就能自动生成算法，自动进行处理，这就是非过程化的程序语言。,17,计算机
9、语言的未来发展趋势：面向对象程序设计以及数据抽象在现代程序设计思想中占有很重要的地位，未来语言的发展将不再是一种单纯的语言标准，将会完全面向对象，更易表达现实世界，更易为人编写，其使用将不再只是专业的编程人员，人们完全可以用订制真实生活中一项工作流程的简单方式来完成编程。,18,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2Applet小应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,19,Java语
10、言，是由原Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台的总称。 Java分为三种平台： Java SE(Java Platform Standard Edition，Java标准版平台) Java EE(Java Platform Enterprise Edition，Java企业版平台) Java ME(Java Platform Micro Edition，Java微型版平台)。,20,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理
11、 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2Applet小应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,21,Java语言起源于1991年，是原SUN公司为一些智能消费性电子产品设计的一个通用语言（Oak）。Oak语言是Java的前身。当时，Oak并没有引起人们的注意，项目最初的目的只是为了开发一种独立于平台的软件技术，而且在网络出现之前，Oak可以说是默默无闻，甚至差点夭折。但是，网络的出现改变了Oak的命运。 为了促销和法律的原因，1995年Oak更名为Java。很快Java被工业界认可，许多大公司如IBM、Microsoft、DEC等购买了Jav
12、a的使用权，并被美国杂志PC Magazine评为1995年十大优秀科技产品。,22,Java发展历程中的重大事件：,2009年4月20日，甲骨文宣布收购SUN。该交易价值约为74亿美元。 2010年1月21日，甲骨文宣布正式完成对SUN公司的收购。昔日的“红色巨人”SUN公司走过了Java发展的核心时期。“太阳落山了，红色巨人崛起”也许是未来人们对此次收购的评价。正如甲骨文CEO拉里埃里森(Larry Ellison)所说，“我们收购SUN将改变IT业，整合第一流的企业软件和关键任务计算系统。甲骨文将成为业界唯一一家提供综合系统的厂商，系统的性能、可靠性和安全性将有所提高，而价格将会下滑。”
13、自2005年以来，甲骨文已经收购了51家公司，如仁科、BEA，MySQL等，SUN是第52家，整合被收购者的产品线，一旦整合完成，甲骨文就有了成为IT界巨人的资格。,23,原SUN公司宣布，2010年9月，JDK1.7发布。但由于收购原因，JDK1.7推迟发布。,24,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2Applet小应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,25,SUN对Java的定
14、义是：Java是一种简单的、面向对象的、分布式的、健壮的、安全的、体系结构中立的、可移植的、高性能的、多线程的动态语言。,26,1.Java语言是简单的Java去掉了C和C+中的多继承、指针和内存管理等。Java提供了自动的“垃圾”回收机制，使得程序员不必为内存管理而担忧。Java的简单性减低学习的难度。,27,2.Java语言是面向对象的用以对象为中心的模拟人类社会和人解决实际问题的方法的面向对象的程序设计语言。 Java语言编程更符合人们的思维习惯。,28,3.Java语言是分布式的 Java从诞生就与网络联系在一起，Java的主要优点是面向网络的编程，Java支持网络应用程序的编程，使其
15、成为一种分布式程序设计语言。,29,4.Java语言是健壮的 健壮性又称为稳定性。 编译和执行过程中进行严格的语法检查，以减少错误的发生。 利用自动“垃圾”回收机制管理内存，防止程序员在管理内存时产生错误。 使用异常处理机制捕获并响应异常情况，从而使程序在发生异常的时候能够继续运行。,30,5.Java语言是安全的 Java通常被用在网络环境中。为此，Java提供了一个安全机制以防止恶意代码的攻击。,31,6.Java语言是体系结构独立的 Java源代码不会针对一个特定平台进行编译，而是被转换成一种中间格式（字节码），字节码与体系结构无关，可以在任何有Java虚拟机（JVM）的计算机上运行，而
16、Java虚拟机与平台相关.,32,7.Java语言是可移植的 这种可移植性来源于体系结构独立性，另外，Java语言设计目标就是让程序不用修改就可以在任何平台上运行。,33,8.Java语言是解释型的 Java程序在Java平台上被编译为字节码格式， 然后可以在安装Java平台的任何系统中运行。在运行时，Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要的类在连接阶段被载入到运行环境中。 这是Java语言的一个缺点，因为解释执行的语言一般会比编译执行的语言（如C和C+）执行效率低。,34,9.Java是高性能的 为了提高运行速度，Java语言提供一种即时编译JIT(Just-
17、In-Time)编译器技术，随着JIT编译器技术的发展，Java程序执行速度越来越接近于C+。,35,10.Java语言是多线程的 多线程是指在一个程序中可以运行多个任务。C和C+采用单线程体系结构，而Java语言支持多线程技术。采用多线程机制能够提高程序运行效率，充分发挥硬件资源，但同时也增加了程序的设计难度。,36,11.Java语言是动态的 Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境，也可以通过网络来载入所需要的类，这也有利于软件的升级。,37,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语
18、言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2Applet小应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,38,39,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2Applet小应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,40,Java程序有两种形式：Application（应用程序）和Ap
19、plet（小应用程序）。,41,1.3.1Application应用程序,开发Application（应用程序）和Applet（小应用程序）主要有3步： 编辑 编译 运行,42,1.编辑Java源程序 【例1-1】Application程序（FirstJava.java） / FristJava.java /* 开发者：* 开发地点：办公室 开发时间：*年*月*日 最后一次修改时间：*年*月*日 功能简介：Application程序例子。输出三行字符串。 */ /* FirstJava类是一个Application程序。*/ public class FirstJava public stat
20、ic void main(String args)System.out.println(“欢迎学习Java程序！“);System.out.println(“一分耕耘，一分收获！“);System.out.println(“我将成为一名优秀的Java程序员！“);/main()方法结束 /类FirstJava结束,43,【例1-2】通过命令行参数传值（MainArgu.java） / MainArgu.java /*开发者：*开发地点：办公室开发时间：*年*月*日最后一次修改时间：*年*月*日功能简介：通过命令行传送参数。在程序编译后，运行程序的时候可以输入参数，并把输入的参数保存在命令行数组
21、中。通过for语句把输入的数据输出。 */ public class MainArgupublic static void main(String args)/声明字符串strString str=null;/控制语句和数据遍历将在第3章学习for(int i=0;iargs.length;i+)/遍历数组并通过“+”把字符串连接起来str=argsi+” ”;/for结束System.out.println(str);/main()方法结束 /类MainArgu结束,44,（1）定义类 关键字class用来定义一个新的类，FirstJava是该类的名字，称为类名，由用户自己给出，不能使用关键
22、字命名一个类。 类头由类的修饰符（如public）、关键字class和自定义的类名组成。 类体由“”括起来。 Java是大小写敏感的语言，关键字大小写不能混淆。 一个Java程序中可以包含多个类。一个源文件可以包含多个类，但是每个文件最多只能包含一个公共类，而且这个公共类必须与其所在的文件同名,源程序的解释说明,45,（2）定义main（成员）方法 main方法是Java应用程序必须具有的一个特殊方法，由Java虚拟机自动调用，是应用程序执行的入口，即当运行一个Java应用程序时，Java虚拟机将从main方法中的第1行代码开始执行，直到执行完main方法中的所有代码。 public stat
23、ic void main(String args) 包含main()方法的类称为主类,46,public：指明成员方法main具有公共属性，是一个公有的方法，能够被任何其它对象调用。 static：指明main()方法是一个静态类方法。静态方法不用实例化对象就能够直接调用。 void： 指明main()方法无返回值。 args是形式参数变量，参数类型是String。参数类型不可修改，参数变量名可以改变，通常不修改。参数变量可以接收来自操作系统传送的字符串类型的参数，参数之间用空格或者制表符分开。,47,（3）方法调用System.out.println的说明 一行代码以分号结尾，称为一条语句。
24、Java中每条语句都以分号结尾。 System.out.println(“Hello,World!”)；是一个方法调用语句，它把圆括号中的字符串“Hello,World!”输出到屏幕上，输出完结果后光标移到下一行的开始位置。 System.out.print ()；输出结果后不换行，光标在当前位置。,48,2.编译Java源程序 3.运行Java应用程序,49,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2A
25、pplet小应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,50,1.3.2Applet小应用程序,Applet小应用程序是嵌入在网页中的Java程序，所以开发Applet小应用程序第一步要编写Java源程序，第二步要编写HTML（Hypertext Markup Language，超文本标记语言或超文本链接语言）文件。,51,【例1-3】Applet小应用程序（FirstApplet.java）/ FirstApplet.java /*开发者：*开发地点：办公室开发时间：*年*月*日最后一次修改时间：*年*月*日功能简介：Applet小应用程序 */ import java.awt.
26、*; import javax.swing.*; public class FirstApplet extends JApplet /重载父类JApplet中的paint()方法public void paint(Graphics g)/设置字符串颜色g.setColor(Color.red);/在页面上显示字符串并设置字符串的位置g.drawString(“Applet小应用程序“,30,30); /paint()方法结束 /类FirstApplet结束,52,【例1-4】Applet小应用程序嵌入的HTML文件（AppletExample.html）简单的小应用程序,54,第1章Java语
27、言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2Applet小应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,55,面向对象的第一个原则是把数据和对该数据的操作都封装在一个类中，在程序设计时要考虑多个对象及其相互间的关系。有些功能并不一定由一个程序段完全实现，可以让其它对象来实现。,56,1.所有的东西都是对象 在现实生活中，和我们打交道的周围的事物都是一个个对象，例如，我们学习Java课程、用一个手机打电话、用一台电
28、脑编程等。以面向对象开发的应用程序中，我们把实现某一功能的程序封装成一个类，使用对象来完成对数据的处理和操作。可以将对象想象成为一种新型变量，它保存着数据，而且还可以对自身数据进行操作。,57,2.程序是由对象的组合 应用程序在完成一项业务时，通过消息传递，各对象知道自己应该做些什么。如果需要让对象做些事情，则须向该对象“发送一条消息”。具体来说，可以将消息想象成为一个调用请求，它调用的是从属于目标对象的一个方法，最后通过应用程序完成了一项功能。,58,3.每个对象都有自己的存储空间 对象都有自己的存储空间，对象本身也可容纳其它对象，或者说通过封装现有的对象，可以生成新的对象。因此，尽管对象的
29、概念非常简单，但是经过封装以后却可以在程序中实现复杂的业务操作。,59,4.每个对象都属于某个类 在现实生活中，我们接触的任何对象都是属于某个类或者来自某个类。Java中我们把功能都封装到类中，通过对象调用实现功能。因此每个对象都是某个“类”的一个“实例”。一个类的最重要的特征就是“能将什么消息发给它？”，也就是类本身有哪些操作。,60,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2Applet小应用程序 1
30、.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,61,总结与回顾！,62,第1章Java语言概述,1.1计算机语言的发展 1.2Java语言简介1.2.1Java语言的发展1.2.2Java语言的特点1.2.3Java程序的工作原理 1.3Java应用程序 1.3.1Application应用程序1.3.2Applet小应用程序 1.4一切皆为对象 1.5常见问题及解决方案,63,作 业,编辑、编译并运行本章例题及习题1.7.4，练习文本编辑器用法、体会Java应用程序的运行机制； 在课本上做习题1.7.1、1.7.2 试着用自己的语言回答习题1.7.3中的问题.,64,请复习第1章！ 预习第2、3章！,
