第1章Java概述

1、Java语言概述1网络程序设计(Java)Java语言概述2教学目的教学目的nJava语言语言n通过本门课程的学习可以使学生掌握Java语言的基本语法和编程规范；尤其是掌握用Java语言进行编程的方法和技巧。n程序设计方法程序设计方法nJava语言是一种面向对象的语言，通过学习使学生掌握用面向对象进行编程的思想和实践。n培养实际开发能力，使学生成为一名合格的Java程序员。Java语言概述3课程信息课程信息n本课程以Java语言为素材，讲授面向对象程序设计的方法与思路。n课程主要包括以下内容：课程主要包括以下内容：nJavaJava语言基础知识。语言基础知识。n面向对象程序设计的基本概念与方法

2、。面向对象程序设计的基本概念与方法。 nJavaJava语言面向对象程序设计基础。语言面向对象程序设计基础。 nJavaJava编程中的几个专题（异常处理、输入输出、类编程中的几个专题（异常处理、输入输出、类库和工具库、多线程、多媒体、网络编程等）。库和工具库、多线程、多媒体、网络编程等）。 Java语言概述4课程总体安排课程总体安排n授课学时授课学时32学时学时n上机安排上机安排16学时学时n考核方式考核方式n上机报告上机报告( (4 4次次, ,占占20%) +20%) +平时出勤考核及作平时出勤考核及作业（占业（占30%30%）+ +期末测试（占期末测试（占50%50%）n实验报告、作业

3、提交实验报告、作业提交方式方式n通过网络平台提交通过网络平台提交Java语言概述5教学用书教学用书nJava程序设计 刘丽华， 吉林大学出版社，2014.7nJava程序设计与案例习题解答及实验指导 刘丽华，吉林大学出版社，2014.7n 网络教学资源:54 软件、电子课件、作业讲解Java语言概述6Java语言概述Java语言概述7学习学习Java意义意义Java现在常用来现在常用来:n1) 开发大规模的商业运用软件开发大规模的商业运用软件n2) 增强网络服务的功能增强网络服务的功能n3) 开发智能消费型电子产品的应用软开发智能消费型电子产品的应用软件件(例如

4、手机例如手机)Java语言概述8第一章第一章 绪论绪论n1.1 Java1.1 Java语言概述语言概述n1.2 Java1.2 Java工作原理工作原理n1.3 Java1.3 Java运行环境建立运行环境建立n1.4 Java1.4 Java程序类型程序类型 AppletApplet与与applicationapplicationn1.51.5项目拓展项目拓展 Java语言概述91.1 Java语言概述语言概述Java语言概述10一、一、Java语言的发展语言的发展nJavaJava诞生于诞生于2020世纪世纪9090年代，其前身是年代，其前身是SunSun公司开发公司开发的一种的一种智能

5、化家电语言智能化家电语言OakOak。n19951995年正式推出了年正式推出了JavaJava语言，随后立即得到了各语言，随后立即得到了各WWWWWW厂商的大力支持，从此厂商的大力支持，从此JavaJava走上了快速发展的走上了快速发展的轨道。轨道。n目前将目前将Java Java 平台分为三个版本：即平台分为三个版本：即Java 2 Java 2 平台标平台标准版（准版（J2SEJ2SE）、）、Java 2Java 2平台企业版（平台企业版（J2EEJ2EE）、）、Java Java 2 2平台微缩版（平台微缩版（J2MEJ2ME）。）。 Java语言概述11nJava之父:詹姆斯葛思林J

6、ames Gosling nSun:太阳微系统电子公司nOracle：甲骨文Java语言概述12二、二、JavaJava语言的特征语言的特征n1简单性简单性 由于由于JavaJava由由C+C+发展而来，其语言风格与发展而来，其语言风格与C+C+十分相似，基本语法部分十分相似，基本语法部分与与C C语言相同；另一方面，语言相同；另一方面，JavaJava又比又比C+C+简单。简单。n2面向对象面向对象 JavaJava是一种完全面向对象的程序设计语言，它去除了是一种完全面向对象的程序设计语言，它去除了C+C+语言中为了兼语言中为了兼容容C C语言而保留的非面向对象的内容，在编程过程中全部使用类

7、和对象。语言而保留的非面向对象的内容，在编程过程中全部使用类和对象。同时，同时，JavaJava语言支持静态和动态风格代码的继承和重用，甚至一些基语言支持静态和动态风格代码的继承和重用，甚至一些基本数据类型，例如：整型、字符型等在本数据类型，例如：整型、字符型等在JavaJava语言中都是可以作为对象语言中都是可以作为对象处理。处理。n3分布式分布式 数据分布和操作分布数据分布和操作分布 JavaJava支持分布式计算的特征。分布式计算中的支持分布式计算的特征。分布式计算中的“分布分布”指的是数据分指的是数据分布和操作分布。数据分布即应用系统所操作的数据可以分散存储在不布和操作分布。数据分布即

8、应用系统所操作的数据可以分散存储在不同的网络节点上；操作分布即应用系统的计算可由不同的网络节点完同的网络节点上；操作分布即应用系统的计算可由不同的网络节点完成。成。JavaJava能实现两种层次上的分布。能实现两种层次上的分布。Java语言概述13n4 4安全性安全性 由于Java是应用于网络的开发语言，因而安全性变得至关重要。Java在语言机制和运行环境中都引入了多级安全措施，其主要措施如下： 内存分配及布局由内存分配及布局由JavaJava运行系统规定：运行系统规定：取消了指针的操作，不允许直接对内存进行取消了指针的操作，不允许直接对内存进行操作。操作。实现内存管理自动化，内存布局由实现内

9、存管理自动化，内存布局由JVM决定。决定。 Java语言概述14n5编译和解释的结合性编译和解释的结合性Java应用程序由编译器编译成字节码，这个字节码不是最终可执行的程序，应用程序由编译器编译成字节码，这个字节码不是最终可执行的程序，不能在具体的平台上运行，还需要不能在具体的平台上运行，还需要由运行系统上的字节码解释器将其解释成机由运行系统上的字节码解释器将其解释成机器语言器语言，从而达到边解释边执行的目的。，从而达到边解释边执行的目的。n 6可移植性可移植性Java的最大特点的最大特点“一次编程，处处使用一次编程，处处使用”。任何机器只要配备任何机器只要配备Java虚拟机，便可以虚拟机，便

10、可以运行运行Java。这主要原因是。这主要原因是Java语言不是针对某个具体平台结构设计的，语言不是针对某个具体平台结构设计的，Java源程序经编源程序经编译后产生的字节码是一种与具体指令无关的指令集合，通过译后产生的字节码是一种与具体指令无关的指令集合，通过Java虚拟机就可以在任何的虚拟机就可以在任何的平台上运行，这样可以使开发人员大大降低了开发、维护和管理的开销。平台上运行，这样可以使开发人员大大降低了开发、维护和管理的开销。n 7多线程多线程多线程技术是允许应用程序并行执行，即多线程技术是允许应用程序并行执行，即同时做多件事，满足了一些复杂软件的要求同时做多件事，满足了一些复杂软件的要

11、求。Java不但内置多线程功能，而且提供语言级的多线程支持，即定义了一些用于建立、管不但内置多线程功能，而且提供语言级的多线程支持，即定义了一些用于建立、管理多线程的类和方法，使得开发具有多线程功能的程序变得简单、容易和有效。理多线程的类和方法，使得开发具有多线程功能的程序变得简单、容易和有效。Java语言概述151.2 Java1.2 Java工作原理工作原理n一、一、Java运行系统运行系统的构成的构成 1Java运行系统包括五部运行系统包括五部分：如图分：如图1-1类装配器；类装配器；字节码检验器；字节码检验器；解释器；解释器；代码生成器；代码生成器；运行支持库运行支持库 。图1-1 J

12、ava运行系统组成运行系统组成 编译编译运行运行Java语言概述16Java虚拟机（虚拟机（JVM）nJavaJava的运行之所以与平台无关，其原因是的运行之所以与平台无关，其原因是JavaJava虚拟机屏蔽了与具虚拟机屏蔽了与具体平台相关的联系。体平台相关的联系。一般高级语言的编译器编译生成的代码是为某一个一般高级语言的编译器编译生成的代码是为某一个特定硬件平台运行而产生的机器码，但特定硬件平台运行而产生的机器码，但JavaJava语言的编译器是将代码编译成语言的编译器是将代码编译成JavaJava虚拟机的目标代码即字节码而不是针对特定平台的机器代码虚拟机的目标代码即字节码而不是针对特定平台

13、的机器代码，所以用，所以用户只需在所使用的平台上安装户只需在所使用的平台上安装JavaJava虚拟机虚拟机(JVM)(JVM)， javajava虚拟机中的虚拟机中的javajava解解释器负责将字节码文件解释成为特定的机器码进行运行。释器负责将字节码文件解释成为特定的机器码进行运行。nJVMJVM其实是在实际的计算机上通过软件模拟来实现的虚拟机器。其实是在实际的计算机上通过软件模拟来实现的虚拟机器。JavaJava虚拟机有自己想象的硬件，共包括以下虚拟机有自己想象的硬件，共包括以下5 5个抽象的逻辑组件。个抽象的逻辑组件。 Java语言概述171.3 Java1.3 Java运行环境建立运行

14、环境建立n1.3.1 JDK的下载与安装的下载与安装 1、下载安装 j2sdkx.x.xxxx 2、环境配置 对于Windows2000/NT/XP系统设置如下：进入“控制面板” “系统” “高级” “环境变量” “系统变量”。双击path，在变量值上输入“D:j2sdk1.6.2_04bin”。如图 1-2Java语言概述18再新建classpath变量,变量值为“.;D:j2sdk1.6.2_04lib” 。如图如图1.3图图1-2 系统变量设置图图1-3 classpath变量Java语言概述19 Java 开发工具 (IDE)nJ2 SDK系列(Sun) 命令行方式nIntellij

15、IDEA (JetBrains公司）nEclipse (IBM)nJBuilder(Borland)nVisual J+(MicroSoft)Java语言概述201.4 Java程序类型程序类型n1.4.1 Application程序程序 Java Application程序有编程开始，到最后看到结果，需要经过3个过程，即编写源代码编写源代码、编译编译和运行运行。1.编写源程序编写源程序 例例1.1一个简单的一个简单的Java程序程序public class Applicationfirst public static void main(String args) System.out.pri

16、ntln(欢迎使用欢迎使用java); Java语言概述212.编译编译n编译的作用就是经过编辑器将编译的作用就是经过编辑器将Java源程序编译成源程序编译成Java字节码文件。首字节码文件。首先进入先进入Windows系统的系统的DOS环境中，再进入环境中，再进入D:source路径后，键入路径后，键入如下命令：如下命令： javac applicationfirst.java n 回车后，如果程序没有错误，屏幕上则不显示错误信息并将源文件回车后，如果程序没有错误，屏幕上则不显示错误信息并将源文件applicationfirst.java生成了生成了applcationfirst.class

17、。 3.3.运行运行n 字节码文件并不是一个可执行程序，它必须通过字节码检验器和字节码文件并不是一个可执行程序，它必须通过字节码检验器和Java解释器解释后才能运行。在上述编译操作后，执行解释器解释后才能运行。在上述编译操作后，执行Java命令运行命令运行Java程序。命令行如下程序。命令行如下: java applicationfirst n编译过程演示如图：图编译过程演示如图：图1-5 图1-5 Java命令运行Java程序Java语言概述22 1.4.2 Applet 程序程序 Java Applet程序实现一个功能需要经过如下程序实现一个功能需要经过如下4个过程：个过程： 1）编写）编

18、写Applet程序；程序； 2）编译）编译Applet程序；程序； 3）编写）编写HTML文件；文件； 4）运行带）运行带Applet程序的程序的HTML文件。文件。Java语言概述23n1编写编写Applet程序程序例例1.2一个简单的一个简单的Applet程序程序import java.awt.Graphics; /将将java.awt包中的系统类包中的系统类Graphics引入本程序引入本程序import java.applet.Applet; /将将java.applet包中的系统类包中的系统类Applet引入本程序引入本程序public class first extends App

19、let public void paint(Graphics g) g.drawString(欢迎学习欢迎学习Java!,20,20); n2. 编译编译Applet程序程序n3. 编写编写first.HTML文件文件 Java语言概述24例例1.3一个嵌入一个嵌入Applet程序的程序的HTML文档文档 A simple Applet Java语言概述25n 4运行运行 运行带Applet程序的HTML有两种方式：（1）在浏览器中执运行）在浏览器中执运行HTML完成first.html保存后，可以使用IE浏览器解释执行Applet程序。 Java语言概述26（2）使用）使用appletvie

20、wer运行运行HTML文件文件在命令行上使用appletviewer运行first.html的命令如下：如图1-6appletviewer first.html图1-6 运行first.htmlJava语言概述27n注意：用IE执行带Applet的HTML程序较慢，因此，不适合在这种环境下进行调试。但是appletviewer工具对HTML语言中的一些标志不能识别，所以两种方式对程序运行出的结果可能不同。Java语言概述281.4.3 Java程序的基本规则程序的基本规则 Java程序的基本规则如下：程序的基本规则如下：n1 1JavaJava程序是由类构成的。程序是由类构成的。JavaJav

21、a程序类中有系统提供类库，也可以程序类中有系统提供类库，也可以是根据需要自定义的类。是根据需要自定义的类。n2 2每一个每一个JavaJava程序都有一个主类，且只有一个主类，无论主类的位程序都有一个主类，且只有一个主类，无论主类的位置如何，程序都从主类开始执行。置如何，程序都从主类开始执行。n3 3调用调用JavaJava程序中的系统类库要在程序的开头用关键字程序中的系统类库要在程序的开头用关键字importimport引入引入所需类库的成员。所需类库的成员。n4 4JavaJava程序中的每条语句都用一个分号结尾。程序中的每条语句都用一个分号结尾。n5 5JavaJava程序区分大小写，同

22、一字母的大小写作为两个不同的字符。程序区分大小写，同一字母的大小写作为两个不同的字符。n6 6JavaJava程序的文件名必须与主类名取成一致，且大小写相同。程序的文件名必须与主类名取成一致，且大小写相同。 Java语言概述29Java语言规则nJava语言区分大小写n类名第一个字母大写 PhoneCard n方法名第一个字母小写 getBalance() n变量名第一个字母小写 cardNumber n内含单词首字母大写Java语言概述30Java术语 JDK、J2 SDKnJDK java developers kit (java开发工具包)nJDK 包含JVM和其他工具，以及所有的API

23、和相关文件。nJDK 是java 技术的旧名(1999/11以前)， JDK1.1 是最后版本。nJava 2 Java 2 Platform, J2 SDK java技术的新名称nSDK Software Development KitJava语言概述31Java术语 APInApplication programming interface. nAPI包括数百个类sun公司预先编好的代码，你可以在编程中充分利用它们的功能。Java语言概述32 Java程序的几种类型nApplicationn“Java应用”是可以独立运行的Java程序。n由Java解释器控制执行。nAppletn“Java

24、小程序”不能独立运行，而是被嵌入到Web页中。n由与Java兼容的浏览器控制执行。Client 机Server 机Browser网页字节码Java语言概述33J2SDK实用程序编译运行练习实用程序编译运行练习njavac Java编译器，将Java源程序编译成字节码njavaJava解释器，直接从类文件执行Java应用程序，即applicationnappletviewer小程序浏览器，执行html文件中的Java小程序，即AppletJava语言概述34Java源程序HelloApplication . javaimport java.io.*;public class HelloAppli

25、cationpublic static void main(String args)for ( int j=0; j5; j+)System.out.println(“Hello, Java World!”); 类声明与定义类声明与定义类中的方法类中的方法语句结尾以分号标志语句结尾以分号标志用大括号括起用大括号括起语句组语句组Java语言概述35Application程序基本结构n由一个或多个“类”组成。n其中必须有一个“类”定义了main() 方法,该方法是自动执行的类方法，是Java应用运行的起始点。而这个类也就称之为“主类”。n编辑Java源文件。如 HelloApplication.j

26、ava import java.io.*; public class HelloApplication public static void main(String args) System.out.println(Hello, Java world! ); Java语言概述36Application程序编译与执行n编译编译 javac javac HelloApplication.java 产生HelloApplication.class 文件n解释执行解释执行 java java HelloApplication （隐含.class文件）nJava程序文件程序文件n源文件名要与主类名同名（

27、包括大小写）源文件名要与主类名同名（包括大小写）n一个类产生一个一个类产生一个.class文件文件Java语言概述37applet 小程序napplet程序中必须包含程序中必须包含java.applet. Applet类的子类。该子类就类的子类。该子类就是是applet小程序的主类。小程序的主类。n系统类系统类Applet中已经定义了很多的成员域和成员方法，它们规定中已经定义了很多的成员域和成员方法，它们规定了了Applet小程序如何与执行它的解释器小程序如何与执行它的解释器 WWW浏览器配合工浏览器配合工作；作； n主方法主方法被浏览器自动调用的方法。被浏览器自动调用的方法。ninit()nstart()nstop()ndestroy ()npaint()Java语言概述38applet 小程序编译与执行n编辑JavaJava源文件 Hel