《Java 2面向对象程序设计基础》Java入门和环境ppt课件

1、第1章 Java入门时间：2次课，4学时第1章 Java入门教学提示：Java语言是目前推广速度最快的程序设计语言，它采用面向对象的编程技术，功能强大又简单易学。Java伴随着Internet的开展而成熟，内置了多线程和网络支持才能，可以说是网络世界的通用语言。 本章主要介绍：Java语言的根本特点和开发的一般过程 。第1章 Java入门1.1 Java概述1.2 Java的工作原理1.3 Java平台1.4 Java类库1.5 面向对象概述1.6 Java程序开发步骤简介1.7 一个简单的Java程序实例1.8 课后练习 1.1 Java概述本节介绍Java的开展、Java语言的特点、与C/

2、C+的区别以及Java的应用。 1.1 Java概述1. Java的开展1991年初，美国的Sun Microsystems公司投资了一个名为Green的研究工程，负责研究消费性电子产品及相关软件的开发。研究小组以C/C+语言为蓝本，并且参考其他一些先进的语言，开发出分布性好、平安性高，合适网络开发环境的语言。由于研发小组成员经常在公司附近的一家咖啡厅喝咖啡，因此最终将咖啡原产地Java爪哇作为新语言的名称。1993年，Internet由字符界面开展到图形界面，这加快了Internet的开展。1994年，Sun公司的元老Bill Joe参加了Green小组并决定将Java用在Internet的

3、WWW开发中并且获得了设计上的成功。1995年，Sun公司正式推出了Java的测试版以及用Java开发的阅读器HotJava，并很快被著名杂志?PC Magazine?、?Time?列入优秀科技产品榜。此后，Netscape、Macromedia、IBM和Microsoft等公司相继宣布支持Java，该语言从此进入飞速开展的时期。 1.1 Java概述2. Java语言的特点1 Java语言最突出的特点是跨平台性，也叫与平台无关性。2 Java语言的第二个重要特点是面向对象。3 Java语言的第三个特点是多线程。4 Java语言的第四个特点是具有编译型语言和解释型语言的优点。 5 Java语言

4、还有一个非常重要的特点，就是Applet功能以及与此相关的图形功能。 1.1 Java概述3. 与C/C+的区别1 Java对内存的分配是动态的，它采用面向对象的机制，采用运算符new为每个对象分配内存空间，而且实际内存还会随程序的运行情况而改变，同时，Java具有自动垃圾搜集功能。2 Java不使用goto语句，而用try-catch-finally异常处理语句来代替goto语句处理除错的功能。3 Java不在所有类之外定义全局变量，而是在某个类中定义一种公用静态的变量来完成全局变量的功能。4 Java不支持头文件。5 Java不支持宏定义，而是用关键字final来定义常量。6 Java为每

5、种数据类型都分配固定长度。7 Java不使用指针，保证了系统的平安性。 1.1 Java概述4. Java的应用1 Java语言由于具有跨平台的特点，使它能很好地用于不同机型、不同操作系统之间的数据交换和通信，完成协调控制、综合管理等功能。2 用于可视化图形软件和动画软件的设计。Java语言由于可以设计质量很高的活动图形软件，因此，它对计算机图形学、多媒体通信能提供良好的支持。3 用于计算机交互软件的设计和开发。由于Java具有良好的图形功能、可视化及可操作化等优点，为交互软件的设计带来方便。4 为Internet网络用户提供生动活泼的带动画的主页。 1.2 Java的工作原理1.2.1 Ja

6、va虚拟机1.2.2 Java虚拟机体系构造1.2.3 代码平安性检查机制1.2.1 Java虚拟机Java虚拟机是软件模拟的计算机，可以在任何处理器上无论是在计算机中还是在其他电子设备中平安并且兼容地执行保存在.class文件中的字节码。Java虚拟机的“机器码保存在.class文件中，有时也称之为字节码文件。Java程序的跨平台主要是指字节码文件可以在任何具有Java虚拟机的计算机或者电子设备上运行，Java虚拟机中的Java解释器负责将字节码文件解释成为特定的机器码来运行。Java源程序需要通过编译器编译成为.class文件字节码文件，Java程序的编译和执行过程如图1-1所示。1.2.

7、1 Java虚拟机图1-1 编译和执行过程 源文件 编译器 解释器 字节码文件 1.2.1 Java虚拟机图1-2 Java虚拟机针对不同软硬件平台的实现 应用程序层 Java应用程序 Java应用程序 Java应用程序 Java 虚拟机 RTOS MIPS PPC X86 Windows Java 虚拟机 Java 虚拟机 UNIX Linux SPARC Java 平台层 操作系统层 硬件层 1.2.2 Java虚拟机体系构造Java虚拟机由5个部分组成：一组指令集、一组存放器、一个栈、一个垃圾回收堆Garbage-collected-heap和一个方法区域。这5部分是Java虚拟机的逻辑

8、成分，不依赖任何实现技术或组织方式，但它们的功能必须在真实机器上以某种方式实现。1.2.2 Java虚拟机体系构造1. Java指令集Java指令集相当于Java程序的汇编语言。Java指令集中的指令包含一个单字节的操作符，用于指定要执行的操作，还有0个或多个操作数，提供操作所需的参数或数据。虚拟机的内层循环的执行过程如下：do 取一个操作符字节; 根据操作符的值执行一个动作;while程序未完毕1.2.2 Java虚拟机体系构造2. 存放器Java虚拟机的存放器用于保存机器的运行状态，与微处理器中的某些专用存放器类似。Java虚拟机的存放器有4种。pc：Java程序计数器。optop：指向操

9、作数栈顶端的指针。frame：指向当前执行方法的执行环境的指针。vars：指向当前执行方法的部分变量区第一个变量的指针。1.2.2 Java虚拟机体系构造3. 栈Java虚拟机的栈有3个区域：1 部分变量区2 运行环境区3 操作数栈区1.2.2 Java虚拟机体系构造4. 无用单元搜集堆Java的堆是一个运行时的数据区，类的实例对象从中分配空间。 5. 方法区 方法区与传统语言中的编译后代码或是UNIX进程中的正文段类似。方法区保存方法代码编译后的Java代码和符号表。 1.2.3 代码平安性检查机制字节码的执行需要经过3个步骤，首先由类装载器class loader负责把类文件.class文

10、件加载到Java虚拟机中，在此过程需要检验该类文件是否符合类文件标准；其次字节码校验器bytecode verifier检查该类文件的代码中是否存在着某些非法操作，例如Applet程序中写本机文件系统的操作；假如字节码校验器检验通过，由Java解释器负责把该类文件解释成为机器码进展执行。Java虚拟机采用的是“砂箱运行形式，即把Java程序的代码和数据都限制在一定内存空间里执行，不允许程序访问该内存空间外的内存，假如是Applet程序，还不允许访问客户端机器的文件系统。 1.3 Java平台1.3.1 Java 常用包1.3.2 Java工具1.3 Java平台完好的Java体系构造包括4个组

11、件：Java编程语言、Java类文件格式、Java应用程序编程接口Application Programming Interface，API和Java虚拟机。Java虚拟机与根本API构成了Java平台，也称为Java运行时环境Java Runtime Environment，JRE，它位于操作系统之上。 1.3.1 Java 常用包Java应用程序编程接口分为3大平台1 Java 2 Platform，Standard EditionJava 2平台，标准版，简称J2SE。2 Java 2 Platform，Enterprise EditionJava 2平台，企业版，简称J2EE。3 Ja

12、va 2 Platform，Micro EditionJava 2平台，微观版，简称J2ME。 1.3.1 Java 常用包Java核心类库中常用的组件包1. java.lang包2. java.io包3. java.util包4. java.awt包5. 包6. java.applet 包7. java.awt.event包1.3.2 Java工具1. Java编译器J2SE自带的Java编译器是javac.exe。Java源程序文件的扩展名为.java，它是标准的ASCII文本文件，利用javac工具，可以将其编译为可执行的Java字节码文件，即扩展名为.class的文件。javac编译器

13、会为每一个类生成一个对应的.class文件，无论这些类是否在同一个文件中。1.3.2 Java工具1 javac命令语法javac 命令行格式为：javac options sourcefiels files命令中参数说明如下： 参数可按任意次序排列。 options指命令行选项。 sourcefiles指一个或多个要编译的源文件。假设一次要对多个文件进展编译，文件名之间用空格分隔。例如：javac hello.java helloworld.java files指一个或多个列表文件。列表文件中包含了要编译的一个或多个源程序文件。假设一次要对多个列表文件进展编译，列表文件名之间用空格分隔。例如

14、：javac f1 f21.3.2 Java工具2 javac命令选项javac编译器有一些标准选项，目前的开发环境支持这些标准选项，将来的版本也将支持它。还有一批附加的非标准选项是目前的虚拟机实现所特有的，将来可能要有变化。非标准选项以-X打头。 1.3.2 Java工具2. Java解释器J2SE所带的Java解释器是java.exe。1 java命令语法java工具用于运行Java应用程序。它通过启动Java运行环境，装载指定的类并调用该类的main方法，从而实现Java应用程序的功能。java命令行格式有两种：java option class argument命令功能是执行一个Jav

15、a类程序。java option -jar file.jar argument命令功能是执行一个封装在Jar归档文件中的程序。1.3.2 Java工具命令中参数说明如下 option 指命令行选项，参见后面的内容。 class 指出要调用的类名。例如：java HelloChine.class。 file.jar 指出要调用的jar文件名。只与-jar 一起使用。例如：java jar HelloWorld.jar。 argument指出要传递给main方法中的实际参数。假如应用程序的main 方法中有使用外部参数的语句时，那么，执行java命令时必须给定相应个数、类型的实际参数。1.3.2

16、Java工具2 java命令选项java运行器有一组标准选项，当前运行环境支持这些选项并且将来的版本也将支持它们。还有一些附加的非标准选项是目前的虚拟机实现所特有的，将来可能有变化。非标准选项以-X打头。 3. Java Applet阅读器Java Applet 阅读器工具是appletviewer.exe。appletviewer 命令可在脱离Web 阅读器环境的情况下运行Applet 小程序，极大地方便了程序调试。该命令行格式为：appletviewer option urlsappletviewer 命令连接到指定的URLHTML文件所指向的文档或资源上，并在其自身的窗口中显示文档引用的

17、每个Applet 小程序的执行结果。 1.4 Java类库Java API是程序员在编写源程序时经常用到的一组类库，Java 类库可分为两大类。捆绑到JDK中的核心类库：这些类库是每个JDK 都必须支持的类库。可选的JDK附加标准类库：这些类库是可选的。假如希望支持某个特征，那么必须提供相应API。 Java核心类库主要包括以下几个部分1 Java运行时库：包括根本输入/输出、Applet、数据构造、网络支持、数学计算和国际化等类库。2 Java 根底类库：AWT 图形用户界面、Swing 图形用户界面、Java2D 图形支持等类库。3 JDBC：Java数据库连接的支持类库。4 Java R

18、MI：Java远程方法调用支持类库。5 平安性：支持数字签名、数字证书的类库。6 Java IDL：Java接口定义语言，支持与CORBA 进展通信。1.5 面向对象概述1.5.1 根本概念1.5.2 Java的面向对象特性1.5 面向对象概述面向对象是一种新兴的程序设计方法，也是一种新的程序设计标准paradigm，其根本思想是使用对象、类、继承、封装、消息等根本概念来进展程序设计。从现实世界中客观存在的事物即对象出发来构造软件系统，并且在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。开发一个软件是为理解决某些问题，这些问题所涉及的业务范围称作该软件的问题域。其应用领域不仅仅是软件，还有计算机体系

19、构造和人工智能等。 1.5.1 根本概念1. 对象的概念对象是系统中用来描绘客观事物的一个实体，它是构成系统的一个根本单位。一个对象由一组属性和对这组属性进展操作的一组效劳组成。从更抽象的角度来说，对象是问题域或实现域中某些事物的一个抽象，它反映该事物在系统中需要保存的信息和发挥的作用；它是一组属性和有权对这些属性进展操作的一组效劳的封装体。客观世界是由对象和对象之间的联络组成的。主动对象是一组属性和一组效劳的封装体，其中至少有一个效劳不需要接收消息就能主动执行称作主动效劳。2. 类的概念把众多的事物归纳、划分成一些类是人类在认识客观世界时经常采用的思维方法。分类的原那么是抽象。类是具有一样属

20、性和效劳的一组对象的集合，它为属于该类的所有对象提供了统一的抽象描绘，其内部包括属性和效劳两个主要部分。在面向对象的编程语言中，类是一个独立的程序单位，它应该有一个类名并包括属性说明和效劳说明两个主要部分。类与对象的关系就如模具和铸件的关系，类的实例化结果就是对象，而对一类对象的抽象就是类。1.5.1 根本概念3. 消息的概念消息就是向对象发出的效劳恳求，它应该包含下述信息：提供效劳的对象标识、效劳标识、输入信息和答复信息。效劳通常被称为方法或函数。4. 封装的概念封装就是把对象的属性和效劳结合成一个独立的一样单位，并尽可能隐蔽对象的内部细节，包含两个含义：把对象的全部属性和全部效劳结合在一起

21、，形成一个不可分割的独立单位即对象。信息隐蔽，即尽可能隐蔽对象的内部细节，对外形成一个边界或者说形成一道屏障，只保存有限的对外接口使之与外部发生联络。封装的原那么在软件上的反映是要求使对象以外的部分不能随意存取对象的内部数据属性，从而有效地防止了外部错误对它的“穿插感染，使软件错误可以部分化，大大减少查错和排错的难度。1.5.1 根本概念5. 继承的概念特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与效劳，称作特殊类对一般类的继承。例如，轮船、客轮；人、大人。一个类可以是多个一般类的特殊类，它从多个一般类中继承了属性与效劳，这称为多继承。例如，客轮是轮船和客运工具的特殊类。在Java语言中，通常我们称一般

22、类为父类superclass，超类，特殊类为子类subclass。6. 多态的概念对象的多态性是指在一般类中定义的属性或效劳被特殊类继承之后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。这使得同一个属性或效劳在一般类及其各个特殊类中具有不同的语义。例如：“几何图形的“绘图方法，“椭圆和“多边形都是“几何图的子类，其“绘图方法功能不同。 1.5.2 Java的面向对象特性Java是面向对象的程序设计语言，从面向对象这个角度看，表达了如下3个特点1. 封装性2. 继承性3. 通信相关性1.6 Java程序开发步骤简介开发一个Java程序有以下几步1 建立Java源程序。Java源程序包含Java命令

23、语句，可用任何文本编辑器建立。注意，使用一些带格式的文本编辑器如Word等在保存源程序文件时，应选择以MS-DOS文本格式保存。2 编译源程序。在命令行状态下执行javac.exe，将源程序编译成字节码文件，字节码文件的内容是Java虚拟机JVM可执行的指令，编译时假如出现错误，那么终止编译，直到修改程序错误后最终通过编译为止。3 运行Java程序。Java虚拟机由Java解释器实现，在命令行状态下执行java.exe，可将应用程序字节码文件解释为本地计算机可以执行的指令并予以执行，运行结果在MS-DOS窗口中显示，假如是图形方式的应用程序，将自动显示图形界面。1.7 一个简单的Java程序实

24、例1.7.1 Java Application程序的演示1.7.2 Java Applet 程序的演示1.7.1 Java Application程序的演示1. 编写Java应用程序新建一个文本文件，在里面输入：/这是我们的第一个Java Application，该程序保存在文件Property.java中import java.util.*; /*下面我们用到了Date和Properties这两个类，是属于java.util这个包的；*/*而System和Runtime这两个类，是属于java.lang这个包的。*/public class Property /程序员给这个类取名为Prope

25、rty public static void mainString args /main是类的主方法 System.out.printlnnew Date ; /在命令行下面打印出日期 Properties p=System.getProperties ; /获得系统的Properties对象p p.listSystem.out; /在命令行下打印出p中的各个系统变量的值 System.out.println- Memory Usage:; /*打印一行字符串-Memory Usage*/ Runtime rt=Runtime.getRuntime ; /获得系统的Runtime对象rt Sy

26、stem.out.printlnTotal Memory= + rt.totalMemory /打印总内存大小 + Free Memory = +rt.freeMemory ; /打印空闲内存大小 1.7.1 Java Application程序的演示2. Java应用程序的编译Sun公司为全世界的Java程序员提供了一个免费的Java程序开发包Java Develop Kit，简称JDK，其中包括了Java编译器命令“javac，以及Java执行命令“java，还有帮助文档生成器命令“javadoc等。所有这些命令都可以在命令行下运行，例如我们要编译上述Java文件Property.java

27、，假如是在windows中进展开发，就可以在“命令提示符下进展编译，在命令行中输入“javac Property.java 。1.7.1 Java Application程序的演示3. Java应用程序的执行当编译完毕以后，在Java源文件中的每一个类都会生成相应的 .class 文件，例如图1-3中就会生成一个Property.class文件，而Java程序在执行时调用的是.class 文件。Java 应用程序的执行是在命令行下进展的，假如是在Windows系统中，就可以在“命令提示符窗口中输入“java Propery来执行，该“java命令会启动Java虚拟机，并读入Property.c

28、lass文件来执行。1.7.2 Java Applet 程序的演示1. Java Applet 程序的编写 Java程序的另一种形式是Java Applet即Java小程序，Applet没有main方法，它必须嵌在超文本文件中，在阅读器中运行。下例将在阅读器中显示一行字符串，程序如下：/这是我们的第一个Java Applet，该程序保存在文件HelloEducation.java中import java.awt.Graphics; /在进展显示输出时，需要用到类Graphics的对象import java.applet.Applet; /Applet类是所有的Java Applet的父类pub

29、lic class HelloEducation extends Applet /程序员给这个类取名为HelloEducation /所有的Applet程序都是Applet类的子类 public String s; public void init s=new StringWelcome to Tongfang Education; /生成一个字符串对象 public void paintGraphics g g.drawStrings,25,25; /在阅读器中坐标为25,25的位置显示字符串s 1.7.2 Java Applet 程序的演示2. Java Applet的执行Java App

30、let程序也是一个类，其编译方式与Java应用程序完全一样，HelloEducation.java程序经过编译以后就生成了HelloEducation.class文件。Java Applet的执行方式与Java应用程序完全不同，Java Applet程序必须嵌入到HTML文件中才可以执行，因此必须编写相应的HTML文件。下面为HelloEducaiton.html文件的内容：然后可以通过JDK所提供的命令“appletviewer，在命令行下面执行Java Applet程序。假如是在Windows操作系统中，就可以在“命令提示符窗口中敲入“appletviewer HelloEducation

31、.html 。此时系统会弹出另外一个窗口运行该Applet程序。Applet还可以采用另外一种方式运行，那就是直接在阅读器中翻开HelloEducation.html程序。1.8 课后练习1. 填空题1Java语言是由Sun公司于1995年推出的一种新的编程语言，它是一种跨平台、合适于分布式计算环境的_语言。2完好的Java体系构造包括4个组件：Java编程语言、Java类文件格式、_和_。2. 选择题1Java 语言与C+语言在以下 方面有共同点。A. 指针B. 多重继承C. 面向对象D. 内存管理2以下 不是Java平台。A. J2MEB. J2HEC. J2SED. J2EE3. 判断题

32、1Java 语言是纯面向对象的语言。 2Java 语言是解释型语言。 4. 简答题1Java语言与C+语言有何不同？5. 操作题1登录Sun公司的官方网站 java.sun 下载最新的JDK版本并安装。Q & A?Thanks!第2章 Java语言开发环境时间：2次课，4学时第2章 Java语言开发环境 教学提示：目前，Java的开发工具大致可以分为三大类，分别为：文本编辑器，如UltraEdit和EditPlus两种编辑器。Web开发工具，如HomeSite。集成开发工具，如JBuilder、WebGain、WebSphere Studio、VisualAge for Java和Ec

33、lipse。本章主要介绍：JDK和JCreator的安装和使用。第2章 Java语言开发环境 2.1 Java语言开发工具JDK2.2 Java开发工具JCreator的使用2.3 课后练习 2.1 Java语言开发工具JDK212.1.1 JDK的下载和安装2.1.2 设置JDK的操作环境2.1 Java语言开发工具JDK21JDK简单易学。可以通过任何文本编辑器如Windows记事本、UltrEdit、Editplus、FrontPage以及Dreamweaver等编写Java源文件，然后在DOS环境下通过javac命令将Java源程序编译成字节码，通过Java命令来执行编译后的Java文

34、件，Java初学者一般都可采用这种开发工具。从初学者角度来看，采用JDK开发Java程序可以很快地理解程序中各部分代码之间的关系，有利于理解Java面向对象的设计思想。JDK的另一个显著特点是随着JavaJ2EE、J2SE以及J2ME版本的晋级而晋级。但它的缺点也是非常明显的，就是从事大规模企业级Java应用开发非常困难，不能进展复杂的Java软件开发，也不利于团体协同开发。2.1.1 JDK的下载和安装JDK的安装当下载完JDK，双击文件，进入安装界面。1 双击安装文件后，弹出安装协议界面，在该窗口查看使用本软件所需遵循的协议，如图2-1所示。2 单击Next按钮，进入选择安装途径界面，可以

35、使用系统默认的安装途径，也可以按自己的需要来选择途径，如图2-2所示。3 选好途径后，单击OK按钮，弹出安装Java编译环境的窗口，在该窗口中选择所需要的途径来安装，如图2-3所示。 2.1.1 JDK的下载和安装图2-1 安装协议2.1.1 JDK的下载和安装图2-2 选择安装途径2.1.1 JDK的下载和安装图2-3 选择J2SE编译环境的安装途径2.1.1 JDK的下载和安装4 单击Next按钮，弹出反映编译环境安装进度的状态界面，如图2-4所示。5 然后弹出选择运行环境安装途径的窗口，同上面的步骤，选择所需的途径来安装，如图2-5所示。 2.1.1 JDK的下载和安装图2-4 安装JD

36、K2.1.1 JDK的下载和安装图2-5 运行环境安装途径选择2.1.1 JDK的下载和安装6 单击Next按钮，进入运行环境安装进度状态界面，系统开场安装，如图2-6所示。图2-6 安装运行环境2.1.1 JDK的下载和安装7 安装完成后，弹出完成安装的界面，如图2-7所示，单击Finish按钮，安装完毕。 图2-7 安装完毕2.1.2 设置JDK的操作环境 JDK 1.5安装完成后，在进展Java程序开发前还必须对其配置环境进展设置。以下过程为配置JDK环境变量。1 以鼠标右键单击“我的电脑，在快捷菜单中选择“属性命令，在弹出的“系统属性对话框中选择“高级选项卡，单击“环境变量按钮，弹出“

37、环境变量对话框，如图2-8所示。2.1.2 设置JDK的操作环境 图2-8 环境变量设置2.1.2 设置JDK的操作环境 2 在“系统变量列表框中，设置JAVA_HOME，PATH，CLASSPATH不分大小写，如图2-9所示。3 单击“开场-“运行，键入“cmd。4 键入命令“java version，出现如图2-10所示画面，说明环境变量配置成功。2.1.2 设置JDK的操作环境 图2-9 设置系统变量2.1.2 设置JDK的操作环境 图2-10 检验Java安装2.2 Java开发工具JCreator的使用2.2.1 JCreator的安装2.2.2 首次激活JCreator时的设置2.

38、2 Java开发工具JCreator的使用JCreator是一个Java程序开发工具，也是一个Java集成开发环境IDE。无论是要开发Java应用程序还要制作网页上的Applet元件都难不倒它。与Sun公司所公布的JDK等文 字形式开发工具相比，JCreator使用起来更容易，还允许使用者自定义操作窗口界面及提供无限Undo/Redo等功能。2.2.1 JCreator的安装在安装JCreator之前，必须首先安装JDK，为JCreator安装后的配置工作做准备。1 双击安装文件的可执行文件，显示安装的欢送界面，如图2-11所示。2 单击“下一步按钮，进入是否同意协议条款的界面，选择“我同意此协议，如图2-12所示，然后单击“下一步按钮。3 进入显示相关软件信息的界面，如图2-13所示，可以直接单击“下一步按钮，进入下一界面。2.2.1 JCreator的安装图2-11 进入安