Java概述和入门程序

1、Java概述和入门程序教学目标教学目标nJavaJava语言历史、发展和特点语言历史、发展和特点nJavaJava类库类库nJavaJava开发环境开发环境nJDK JDK 下载、安装与使用下载、安装与使用nJavaJava集成开发环境集成开发环境nJavaJava程序类型及简单例子程序类型及简单例子nn小应用程序小应用程序appletapplet2.1 Java2.1 Java历史及发展历史及发展202X202X年由年由James GoslingJames Gosling负责开发的一个分布负责开发的一个分布式代码系统（式代码系统（OakOak），最初是为家用消费电子），最初是为家用消费电子产

2、品（电冰箱、电视机等）进行编程控制产品（电冰箱、电视机等）进行编程控制 。202X202X年年Sun Sun 公司将目标市场转向公司将目标市场转向 Internet Internet 。202X202X年将年将OakOak语言更名为语言更名为JavaJava。202X202X年年JavaJava被正式发布被正式发布. .2.1 Java2.1 Java历史及发展历史及发展n现在现在JavaJava用于用于: :n开发大型企业的应用程序开发大型企业的应用程序; ;n增强增强WWWWWW服务器的功能服务器的功能; ;n动画游戏的设计，包括图形图像的调用动画游戏的设计，包括图形图像的调用; ;n为消

3、费类设备（如手机、传呼机和移动设备等）为消费类设备（如手机、传呼机和移动设备等）提供应用程序。提供应用程序。2.2 Java2.2 Java语言特点语言特点nJava语言特点：特点：n简单性、n面向对象、n平台无关、可移植、解释型、高性能、动态性、n可靠、安全、n多线程、n分布式处理等。 JavaJava语言特点语言特点1. 简单性v系统精简，但功能齐备。 v风格类似于C+，对C+程序员而言非常容易掌握。 vJava摒弃了C+中容易引发程序错误的地方，如指针操作和内存管理；v提供丰富的类库。 JavaJava语言特点语言特点2 2面向对象面向对象 Java语言是纯面向对象的语言，n程序的结构:

4、由一个以上的类组成。完全是面向对象的，它不支持类似C语言那样的面向过程的程序设计技术。 JavaJava语言特点语言特点3 3平台无关性平台无关性n用Java写的应用程序不用修改就可在不同的软硬件平台上运行。 nJava靠Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）实现平台无关性。JVM是一种抽象机器，它附着在具体操作系统之上，本身具有一套虚拟机的机器指令，并有自己的栈、寄存器组等。计算机硬件环境JVMJavaJava语言特点语言特点n在JVM上，有一个Java解释器用来解释Java编译器编译后的程序。 Java编程人员在编写完软件后，通过JavaJava编译器编译器将J

5、ava源程序编译为JVMJVM的字节代码（Byte Code）。任何一台机器只要配备了JavaJava解释器解释器，就可以运行这个程序，而不管这种字节码是在何种平台上生成的。Byte Code计算机硬件环境JVM通过JVM以及JRE将其转成本地机器代码，JavaJava程序运行环境程序运行环境编译时.Java源程序（.java文件）.Java Bytecode（.class文件）运行时Bytecode加载器字节码校验器解释器JIT代码生成器硬件网络JIT (Just In Time)Java与传统语言的不同运行机制与传统语言的不同运行机制JavaJava语言特点语言特点4.可移植性5.解释性6

6、.高性能 7.动态性Java应用程序可以在配备了Java解释器和运行环境的任何计算机系统上运行，而与体系结构无关。 Java编译器将java源文件生成类文件.class，类文件可通过java命令解释执行，将Java字节码转换为机器码。 JIT编译器。可以提高 Java 代码的执行速度。 允许程序动态地装入运行过程中所需要的类。 JavaJava语言特点语言特点8 8可靠性和安全性可靠性和安全性 vJava语言提供的安全。 v编译器提供的安全。 v字节码校验。v类装载。 Java是强类型语言;Java不支持指针，这杜绝了内存的非法访问； Java的自动单元收集防止了内存丢失等动态内存分配导致的问

7、题； Java解释器运行时实施检查，可以发现数组和字符串访问的越界; Java提供了异常处理机制，使程序从错误状态中恢复。 当Java字节码进入解释器时，首先必须经过字节码校验器的检查，随后，类装载器负责把来自网络的类装载到单独的内存区域，避免应用程序之间相互干扰破坏。最后，客户端用户还可以限制从网络上装载的类只能访问某些文件系统。JavaJava语言特点语言特点9多线程多线程 内置多线程功能，使得在一个程序里可同时执行多个小任务。带来的好处是更好的交互性和实时控制性。 Java提供现成的类Thread，只要继承这个类就可以编写多线程的程序。 多线程机制使应用程序能够并行执行，而且同步机制保证

8、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网络上的实时交互行为。JavaJava语言特点语言特点10分布式处理分布式处理 支持TCP/IP协议。n 分布式包括:n数据分布:指数据可以分散在网络的不同主机上，n操作分布:指把一个计算分散在不同主机上处理。n Java支持WWW客户机/服务器计算模式，因此，它支持这两种分布性。nJava数据分布: Java提供了一个叫作URL的对象，利用这个对象，你可以打开并访问具有相同URL地址上的对象，访问方式与访问本地文件系统相同。nJava操作分布: Java的

9、applet小程序可以从服务器下载到客户端，即部分计算在客户端进行，提高系统执行效率。2.3 Java 类库类库nJava类库也称作Java API (Application Programming Interface)。 在学习Java时，实际上学习内容分成两部分。n第一部分是Java语言本身，以便编写自己的类；n第二部分学会扩展Java类库的类。 本书通过例子讨论了Java的大量类库的使用。2.3 Java 类库类库nJavaJava中的包中的包: :nJava为编写应用程序提供了丰富的预定义类库，这些预定义类库按相关类的范畴进行了分组，这些分组被称作包包（package）.n一个包是一个

10、已命名的类的集合，一个包还可以包含其他的子包。Java所有的包被称为Java应用程序接口API。Java API包分成:n核心包（以java开头的包）n和可选包（以javax开头的包） 核心包和可选包一般被包含Java开发工具包中。2.3 Java 类库类库JDK中的一些重要的包:njava.lang: 提供支持Java的基础类。 njava.util: 提供实用方法和数据结构的类。njava.awt :njavax.swing:njava.applet: 创建小应用程序提供必要的元件njava.io : 提供输入、输出流支持。: 提供支持联网的类。提供图形用户界面编程的类库集合。2.3 Ja

11、va 版本版本nJDK针对不同的的应用，提供不同的服务，分成了JSE、JEE、JME三种类型的版本。nJSE(Java Standard Edition) ，开发标准的PC应用。nJEE(Java Enterprise Edition) ，开发企业级的应用服务。nJME(Java Micro edtion),开发移动设备、嵌入式设备上的应用。JSE、JEE、JME2.4 Java开发环境开发环境nJava开发环境:n使用JDK工具集（Java Developers Kits，JDK），是一种命令行的方式。n使用集成环境IDE(Integrated Developed Environment)。

12、n我们将通过程序例子分别介绍它们的使用方法。JDK JDK 下载、安装与使用下载、安装与使用 nJDK从 java.sun 网站下载，下载适合于操作系统的JDK。nWindow32：下载 “”；nWindow64：下载“”。n 如Window操作系统下，n我们下载JDK的开发工具“njdk-7u51-windows-i586.exe ”nWindow操作系统下安装时，直接运行n “jdk-7u51-windows-i586.exe ”，n 按照安装向导进行安装。n 默认的安装路径 C:Program FilesJavaJDK JDK 安装与使用安装与使用n安装JDK后产生主要的目录结构如下：

13、nbin：Java开发工具，包括Java编译器、解释器、applet解释器等 nlib：Java开发类库 ndb : 纯Java开发的关系数据库Derbynjre：Java运行环境，包括Java虚拟机、运行类库等ninclude: C 语言的头文件JDK JDK 安装与使用安装与使用nJava开发工具包括的文件有 :l javac：Java编译器，用来将java程序编译成Bytecode。l java： Java解释器，执行已经转换成Bytecode的java 应用程序。l jdb： Java调试器， 用来调试java程序。l javap:反编译，将类文件还原回方法和变量。l javadoc：

14、文档生成器,创建HTML文件。l appletviwer：applet解释器, 用来解释已经转换成Bytecode的Java小应用程序。JDK JDK 安装与使用安装与使用n安装完JDK后，必须设置环境变量PATH和CLASSPATH。n PATH环境变量指定Java工具的路经，n CLASSPATH环境变量是指定类的路经。n 假如:JDK安装在目录:n C:Program FilesJavabin，n 用户的Java类文件放在目录下:n D:javaExles，n 环境变量设置如下：n PATH= ;C:Program FilesJavajdk1.7.0_65bin; CLASSPATH=

15、D:javaExles JavaJava集成开发环境集成开发环境nJava开发领域的集成开发环境IDE:MyEclipse 、 EclipseJCreatorJBuilderVisual J+NetBean JCreator JCreator的介绍的介绍nJCreator:为用户提供简洁、快速、占用资源少的功能，例如项目管理功能，可个性化设置语法高亮属性、行数、类浏览器、标签文档、多功能编绎器，向导功能以及完全可自定义的用户界面。nJCreator: 提供了图形化的编绎或运行Java程序。nJCreator的设计接近Windows界面风格，用户对它的界面比较熟悉。其最大特点是与你机器中所装的J

16、DK完美结合.JCreatorJCreator的安装的安装nJCreator的下载地址： n安装JCreator前，必须机器上预先安装好JDK。n安装JCreator时，运行文件并按照提示输入参数。n安装完毕后，在Window程序组产生程序项JCreator PRO。运行JCreator PRO，JCreator显示界面如图2-2所示。在下一节中,将通过程序例子介绍JDK和JCreator的使用方法。JCreatorJCreator显示界面显示界面的安装和简单使用的安装和简单使用nEclipse：一个的开放的IDE, 它允许安装第三方开发的插件来扩展和增强自身的功能。nMyEclipse：以e

17、clipse为核心，并集成开发者常用到的一些有用插件，如struts、Hibernate、Spring等。n一种高级编程环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完全支持HTML, Struts, JSF, CSS, Javascript, SQL, Hibernate编程。2.4.3 MyEclipse的安装和使用的安装和使用n安装MyEclipse时，n运行。 进入解压缩界面n安装完毕后，在Window桌面的程序组产生MyEclipse程序项。 2.4.3 MyEclipse的安装和使用的安装和使用 图2-11 启动Myeclipse的工作空间选择界面的安装和简单使用在中,将通过程序例

18、子 介绍JDK、JCreator和的使用方法。2.5 Java2.5 Java程序类型及简单例子程序类型及简单例子nJava程序有四种基本类型：n应用程序（application）、n小应用程序（applet）、nServletnbean。 这四种类型程序的区别很少，Java的每一个程序都至少有一个类，并且Java语言的的基本编程结构对于所有类型的程序都适用。且每一种类型的程序，都要运行在Java虚拟机JVM上。应用程序应用程序(applications)n应用程序（applications）是一个可以独立运行的程序，它只需要Java虚拟机就能够运行。 n一个Java application中

19、，一定要有一个类包含main方法。例2-1第一个Java application： public class FirstApp public static void main(String args ) System.out.println(This is the first Java Application!); This is the first Java Application! 定义类的关键字 类名 必须这么写 文档注释，程序运行输出结果:例例2-12-1第一个第一个Java applicationJava application的说明的说明(1) (1) 注释行注释行。 Java中注

20、释有Java有二种注释形式： / / 一行的注释一行的注释 / /* * 一行或多行的注释一行或多行的注释 * */ /(2) 关键字关键字classclass：声明一个新的类，类名为FirstApp。 类定义由大括号括起来，类中封装了类的变量（域）和类的方法。 public类(公共的)的源程序文件名，必须与公共类名相同，这是本应用程序文件起名为的原因。 (3) static void main(String args ) 定义了一个主方法main ，是应用程序执行的入口点。main方法所在的类叫做主类，一个应用程序的主类只能有一个。 例2-1第一个Java application的说明mai

21、n方法署名中的符号解释：publicpublic：指明为公共方法。public方法可以被类的对象使用。 staticstatic：指明方法是一个静态方法，静态方法是类的方法,而不是对象的方法，静态方法可以通过类名直接调用。 voidvoid：表示main方法执行后不会返回任何值。String argsString args：园括号中的是定义传递给main方法的参数，是类型名String 的数组args 。例2-1第一个Java application的说明（5） System.out.println(This is my first Java System.out.println(This i

22、s my first Java Application!);Application!);：在命令窗口输出一行文本。 ：在命令窗口输出文本后,但并不换行。 程序的执行分三步：编写、编译和运行。程序的执行分三步：编写、编译和运行。(5) 该程序的执行用JDK完成。 程序的执行分三步：编写、编译和运行。 第一步：利用文本编辑工具，编写生成Java源程序，命名为 第二步：编译。调用Java编译器javac.exe,将源文件编译生成类。 假定放在D:javaExles目录下。 d: /改变盘符 cd javaExles /改变当前路径 javac /编译 第一个Java application程序的执行

23、程序的执行. .分三步：编写、分三步：编写、编译和运行。编译和运行。 第三步：运行。调用Java解释器对类文件解释执行，输出程序的执行结果。 在MS-DOS命令行提示符“D:javaExles”下，输入下列命令执行： java FirstAppn例2-2n用格式化方法printf输出两行文本,并使用JCreator编写程序、编译和运行。例例2-22-2第二个第二个Java applicationJava application：用格式化语句显示两：用格式化语句显示两行文本行文本public class Second public static void main( String args )

24、System.out.printf(You %sn%sn,print,Two lines ); 第二个第二个Java applicationJava application的说明的说明(4) 用JCreator完成该程序的执行。分三步：进行程序书写、编译和运行。具体步骤如下：第一步：利用JCreator，编写生成Java源程序，命名为Second.java. 第二步：程序编译。编译器将源文件编译生成类放在D:javaExles目录下.第三步：程序运行。对类文件解释执行，并输出结果。 例2-3： 要求用户从键盘输入二个整数，计算这两个整数之和，并显示结果 .（1）Scnanner 类在包中。使用

25、时必须导入 import java.util.Scanner; （2）创建标准输入流对象，并赋给引用变量input Scanner input=new Scanner(System.in);（3）通过引用变量input调用Scanner对象的方法nextInt三，完成接受从键盘输入的一个整型数。 firstNumber =input.nextInt三; import java.util.Scanner; public class Addition public static void main( String args ) Scanner input=new Scanner(System.in

26、); /声明三个整型变量 int firstNumber; int secondNumber; int sum; / read in first number System.out.print( 输入第一个数: ); firstNumber=input.nextInt三; / read in second number System.out.print( 输入第二个数: ); secondNumber = input.nextInt三; / substract numbers sum = firstNumber+ secondNumber; System.out.printf( 相加后的结果是

27、: %dn,sum); 定义三个整型变量两数相加显示结果读入两个数,送给整型变量第三个第三个Java applicationJava application的执行结果的执行结果nMyEclipse环境，完成例2-3程序的执行，需要四个步骤：n创建项目；n给项目添加类文件；n输入、编译类文件；n运行类文件MyEclipse环境的使用环境的使用n1. 创建项目：n“File New Java Project” MyEclipse环境下，如何执行应用程序？环境下，如何执行应用程序？n1. 创建项目：n“File New Java Project” MyEclipse环境下，如何执行应用程序？环境下，

28、如何执行应用程序？n1. 创建项目：MyEclipse环境下，如何执行应用程序？图图2-18 新建项目完成界面新建项目完成界面n2.给项目添加类文件。给项目添加类文件。n“new -class” MyEclipse环境下，如何执行应用程序？环境下，如何执行应用程序？n2.给项目添加类文件。MyEclipse环境下，如何执行应用程序？ 输入类名 选项MyEclipse环境下，如何执行应用程序？环境下，如何执行应用程序？n3. 输入源代码，并编译。MyEclipse环境下，如何执行应用程序？环境下，如何执行应用程序？n3. 输入源代码，并编译。MyEclipse环境下，如何执行应用程序？环境下，如

29、何执行应用程序？n4.运行Java主类 n“Run AsJava application” MyEclipse环境下，如何执行应用程序？环境下，如何执行应用程序？n4.运行Java主类 小应用程序小应用程序appletapplet Java小应用程序（applet）是一种嵌入在HTML文档(即Web页)中的Java程序。当浏览器装入一个含有applet的Web页时，applet被下载到该浏览器中，并开始执行。执行applet的浏览器一般称为applet容器。 小应用程序小应用程序appletapplet的下载执行过程的下载执行过程小应用程序小应用程序appletappletn Java 2软件

30、开发工具包含有appletviewer.exe,它是一个applet容器,一般用于对嵌入Web页的 applet进行测试。n 在JCreator集成环境中，会调用appletviewer容器，运行含有applet的HTML文档。例例2-4 第一个第一个Java applet：绘制字符串：绘制字符串n第一个applet的功能是在applet显示区域上绘制字符串“欢迎进入 applet 程序设计”。n 文件名为，经过编译后将生成。n 由于Java小应用程序是不能直接运行的，必须嵌入到网页中，要使用applet容器才能够运行。因此我们将小应用程序嵌入在HTML文件中。 小应用程序的代码如下：小应用程

31、序的代码如下：import java.awt.Graphics; / 导入类 Graphicsimport javax.swing.JApplet; / 导入类 JAppletpublic class WelcomeApplet extends JApplet / draw text on applet background public void paint( Graphics g ) super.paint( g ); g.drawString( 欢迎进入 applet 程序设计, 25, 25 ); 调用基类方法 paint，刷新 applet显示区域调用基类方法 paint，刷新 ap

32、plet显示区域HTML文档文件的代码如下：文档文件的代码如下： 使用支持使用支持JavaJava的微软的的微软的Internet ExplorerInternet Explorer浏览器和小应用程序查看器浏览器和小应用程序查看器AppletViewerAppletViewer这两个这两个appletapplet容器，来执行的显示结果容器，来执行的显示结果 :使用小应用程序查看器AppletViewer的applet容器，来执行的显示结果 :在浏览器下如何运行小应用程序在浏览器下如何运行小应用程序 n双击运行，则会自动打开浏览器窗口，并出现输出结果。在浏览器下如何运行小应用程序在浏览器下如何运

33、行小应用程序 n如果浏览器运行出现“应用程序已被安全设置阻止“的提示信息时：n进入Window的“控制面板-切换到经典视图”,n双击“Java “,双击安全”将安全级别设置成“中”级，并点击“应用”按钮，如图所示，检查设置正确后，然后运行HTML文件。例例2-4 第一个第一个Java applet的说明的说明(1)import java.awt.Graphics; 导入包中的Graphics类。Graphics类使Java applet能绘制各种图形如直线、矩形、椭园以及字符串等。(2)import javax.swing.JApplet; 导入包中的JApplet类。 (3) public

34、class WelcomeApplet extends JApplet 是applet类的声明。定义了一个applet类名为 WelcomeApplet，关键字extends表示继承，即表示WelcomeApplet是超类JApplet的子类，它拥有JApplet类的所有属性和方法，并且在WelcomeApplet类可以重写这些方法并扩展新的功能。例例2-4 第一个第一个Java applet的说明的说明(4) public void paint( Graphics g )是applet的paint方法的声明。paint方法由applet容器调用执行。一个applet的方法有5个：init、s

35、trat、paint、stop和destroy（此次序也是applet容器调用方法的执行次序），这些方法的含义请参见Java文档中的JApplet类的说明。例例2-4 第一个第一个Java applet的说明的说明(5) g.drawString( 欢迎进入 applet 程序设计, 25, 25 );通过引用变量调用Graphics对象的drawString方法，在 applet上指定的像素位置绘制一个字符串。drawString方法有三个参数，第一个参数是要绘制的字符串；第二个和第三个参数是要绘制的字符串的左下角在applet上的平面坐标（25，25），它们也是以像素为单位。例例2-4 第

36、一个第一个Java applet的说明的说明(6)是在HTML文件中嵌入小应用程序，并定义该applet在applet容器中显示区域：以像素为单位的宽度和高度。在HTML文件中嵌入Java小应用程序应使用 标志，这个标志包含几个参数：CODE=“”：用来指出要嵌入的Java小应用程序名称。WIDTH=x：用来指定Java小应用程序的宽度；HEIGHT=x：用来指定Java小应用程序的高度。例例2-4 第一个第一个Java applet的说明的说明(7)WelcomeApplet的编译和运行假设、和放在文件夹“D:javaExles”下。通过两种方法来运行Java小应用程序: 一种方法使用IE浏

37、览器，打开IE浏览器，在地址栏上输入命令： 使用Java的小应用程序查看器AppletViewer。在JCreator集成环境中，调用appletviewer容器，运行含有applet的HTML文档。其过程是:在JCreator中分别创建生成Java程序和HTML文件，先选中对其进行编译完成后，然后选中WelcomeApplet.html,运行它（执行菜单命令”BuildExcute File”）例例 2-5 2-5 第二个第二个Java appletJava applet：绘制：绘制字符串和字符串和图形图形 第二个applet的功能是在applet显示区域上绘制字符串“欢迎进入 applet

38、 程序设计！”并且在此字符串的上方和下方绘制两条直线。 类WelcomeLines从超类JApplet继承。在paint方法中，两次调用Graphics画直线drawLine方法, 一次调用Graphics画字符串drawString方法。 画直线drawLine方法需要四个参数，表示直线在applet上的起点坐标（x1,y1）和终点坐标(x2,y2), 坐标值均以像素为单位。 import java.awt.Graphics; / import class Graphicsimport java.awt.Graphics; / import class Graphicsimport java

39、x.swing.JApplet; / import class JAppletimport javax.swing.JApplet; / import class JAppletpublic class WelcomeLines extends JApplet public class WelcomeLines extends JApplet / draw lines and a string on applet background / draw lines and a string on applet background public void paint( Graphics g ) p

40、ublic void paint( Graphics g ) / call superclass version of method paint / call superclass version of method paint super.paint( g ); super.paint( g ); / draw horizontal line from (15, 10) to (210, 10) / draw horizontal line from (15, 10) to (210, 10) g.drawLine( 15, 10, 180, 10 ); g.drawLine( 15, 10

41、, 180, 10 ); / draw horizontal line from (15, 30) to (210, 30) / draw horizontal line from (15, 30) to (210, 30) g.drawLine( 15, 30, 180, 30 ); g.drawLine( 15, 30, 180, 30 ); / draw String between lines at location (25, 25) / draw String between lines at location (25, 25) g.drawString( g.drawString(

42、 欢迎进入欢迎进入 applet applet 程序设计程序设计!, 25, 25 );!, 25, 25 ); / end method paint / end method paint / end class WelcomeLines / end class WelcomeLines的代码如下：简单输入和输出1. System.out.printf1. System.out.printf三方法进行格式化的输出三方法进行格式化的输出 格式说明符含义示例%s输出字符串,对应的参数类型为String。This is a string%c输出字符.对应的参数类型为chara%d输出整形值，对应的参

43、数类型为整形123%f输出浮点型值。对应的参数类型为分 float或 double12.34%b输 出 布 尔 型 值 。 对 应 的 参 数 类 型 为booleantrue表2-1 printf方法中常用的格式说明符简单输入和输出2.2.应用应用ScannerScanner类进行输入类进行输入 Scanner类在包 java.util 中，用import语句导入 方法含义int nextInt( )输入int 整型数据* next*( )输入* 类型的数据.其中*为基本数据类型byte、short、int、long、float、double、boolean。String nextLine(

44、) 输入一行字符串String next() 输入一个单词表2-2 Scanner常用的输入数据方法 简单输入和输出3.利用对话框JOptionPane进行输入和输出JOptionPane类在包中，用import语句导入。 import javax.swing.JOptionPane; JOptionPane类提供静态方法showInputDialog讲义和showMessageDialog讲义用于输入。 String showInputDialog(Object message)JOptionPane类提供静态方法showMessageDialog讲义用于输出. String showInp

45、utDialog(Component parentComponent, Object message, String title, int messageType)例例2-62-6第三个第三个Java applicationJava application：二个整数相：二个整数相减减 此程序利用对话框，要求用户从键盘输入二个整数，计算这两个整数之差，并显示结果。import javax.swing.JOptionPane; /导入类JOptionPanepublic class Subtraction public static void main( String args ) String firstNumber; String secondNumber; int number1; int number2; int sub; f