《java程序设计-韩晓红》第1章-概述

1、Java程序设计主讲：韩晓红邮箱：2022/7/61ppt课件理论学时 32实验学时 810-19周（其中13，16，18，19周的星期一上实验）明向校区机房软件210，211.要求：按照教学大纲，教学计划，依据教材内容完成教学任务。按时上课，认真听讲，课后讨论。按实验任务要求完成程序设计，按时提交实验报告。课程安排及要求2ppt课件1.同学们目前都学过什么程序设计语言？2.开发过什么软件？3.这些语言有什么特点？4.计算机程序设计语言的发展过程？为什么要学习Java？3ppt课件高层评价PC Magazine评Java为1995年十大优秀科技产品 ;比尔盖茨（Bill Gates） “Jav

2、a是长时间以来最卓越的程序设计语言” ;环球信息网WWW的创始人Berners-Lee说：“计算机事业发展的下一个浪潮就是 Java，并且将很快会发生的” 。4ppt课件第1章 概述本章主要内容： Java语言的发展历程 Java语言的特点 Java平台的类型 Java的基本学习方法5ppt课件1Java语言有那些特点？2为什么说Java是结构中立的，具有跨平台特性？3简述Java的3种主要平台，这些适合开发那种应用？4什么是JDK、JRE、JVM，简述三者之间的关系。解决4个问题：6ppt课件1.1 Java语言1.1.1 Java语言发展历程简介 1991年，SUN MicroSystem

3、公司的 Jame Gosling、 Patrick Naughton，设计一种计算机语言，用于机顶盒，手机，个人数字助理等家用消费类电子产品，当时的设备要求：语言小，跨平台。必须使用JVM实现跨平台。 什么是JVM?？ 用C+,但C+过于庞大，安全性问题，开发一种新的语言，吸收C/C+的优点，抛弃不足，命名为OAK,后改名为JAVA.Sun Microsystems, Inc. - Palo Alto, Silicon Valley, USA. 印度橡树OAK7ppt课件1.1 Java语言1.1.1 Java语言发展历程简介8ppt课件1.1 Java语言1.1.2 Java语言的特点1.平

4、台无关性 无论哪种编程语言编写的程序最终都需要OS和CPU来完成程序的运行，平台无关性是指软件的运行不因OS、CPU的变化导致程序无法运行或出现运行错误。9ppt课件1.1 Java语言1.1.2 Java语言的特点1.平台无关性 10ppt课件1.1.2 Java语言的特点2.面向对象 Java语言吸取了C+面向对象的概念，将数据封装于类中，是完全面向对象的。除了很少的基本数据类型，所有的数据都作为对象呈现，所有的GUI构建都是对象。与C+不同，Java语言中的所有函数都必须和对象相关（这些函数被称为类方法），即使用于启动应用程序的主函数也不再是孤立的，必须捆绑在类中。1.1 Java语言1

5、1ppt课件3.简单性 Java自身小巧玲珑，对硬件的要求很低。只需要理解一些基本的概念，就可以编写适合于不同情况的应用程序。在Java中略去了运算符重载、多重继承等概念，并实现了垃圾自动收集大大简化了程序设计者的内存管理工作。4.安全性 Java舍弃了C+的指针对存储器地址的直接操作，程序运行时，内存由OS分配，这样可以避免病毒通过指针侵入系统，也避免了指针操作中易产生的错误。Java对程序提供了安全管理器，防止程序的非法访问。1.1 Java语言12ppt课件1.1 Java语言5.分布式 Java的分布性包括操作分布和数据分布，其中操作分布是指在多个不同的主机上布置相关操作，而数据分布是

6、将数据分别存放在多个不同的主机上，这些主机是网络中的不同成员。6.健壮性Java在编译和运行程序时，都要对可能出现的问题进行检查，以消除错误的产生。它提供自动垃圾收集进行内存管理，防止了内容丢失等动态内存分配导致的问题。Java不支持指针，从而防止了对内存的非法访问。Java提供了完善的异常处理机制，程序员可以把一组可能产生运行异常的代码放在异常处理结构中，简化了异常处理过程，增加了程序的健壮性。13ppt课件7.解释型C/C+等语言都是针对CPU和OS进行编译，生成机器代码，该代码的运行就和特定CPU和OS的有关。不同于C/C+语言，Java不针对CPU和OS进行编译，而是把程序编译成很接近

7、机器码的“中间代码”（即：字节码文件），由JVM解释执行。8.多线程多线程技术允许同一个程序中有两个以上的执行线路，即同时做两件以上的事情。Java支持多线程，允许多个线程共存于同一块内存中，且共享资源。1.1 Java语言14ppt课件1.1 Java语言1.1.3 Java语言与C/C+的比较 Java语言的风格与C/C+非常类似，对于变量声明、参数传递、操作符、流程控制等语法，Java均使用了C/C+相同的传统，使得熟悉C/C+的程序员能很方便地进行Java编程。但是，由于C+兼容C语言，影响了其面向对象的彻底性。Java则是完全的面向对象语言，它句法更清晰，规模更小，更易学。它是在对多

8、种程序设计语言进行了深入细致研究的基础上，摒弃了其他语言的不足之处，从根本上解决了C/C+的固有缺陷。 1.指针 Java语言不支持指针，且增添了自动的内存管理功能，从而有效地防止了C+语言中指针操作失误（如内存泄漏等）。但也不是说Java没有指针，虚拟机内部还是使用了指针，只是程序员不能使用而已，这样提高了Java程序的安全。2022/7/615ppt课件2.多重继承 C+支持多重继承，它允许一个类继承多个父类。多重继承的现象在现实世界中普遍存在，功能很强，但其使用复杂，而且会引起许多麻烦，编译程序也不容易实现。Java不支持多重继承，但允许一个类继承多个接口（extends + imple

9、ment），也能实现多重继承的功能，且避免了C+中的多重继承实现方式带来的诸多不便。3.数据类型及类 Java是完全面向对象的语言，所有函数和变量都必须是类的一部分。除了基本数据类型之外，其余的都作为类对象。而C+允许将函数和变量定义为全局的。此外，Java中取消了CC+中的结构和联合，消除了不必要的麻烦。16ppt课件4.自动内存管理 Java程序中所有的对象都是用new操作符建立在内存堆栈上，自动进行无用内存回收操作，不需要程序员进行删除。而C+中必须由程序员释放内存资源，增加了程序设计者的负担，且增加了程序的风险。Java中当一个对象不再被用到时，垃圾回收器将给它加上标签以示删除。5.操

10、作符重载 为了保证语言尽可能简单，Java不支持操作符重载。操作符重载被认为是C+的突出特征 。17ppt课件6.预处理功能 Java不支持预处理功能。CC+在编译过程中都有一个预编译阶段，为开发人员提供了方便，但增加了编译的复杂性。Java虚拟机没有预处理器，但它提供的引入语句（import）与C+预处理器的功能类似。 7. Java不支持全局变量和函数 作为一个比C+更纯的面向对象的语言，Java中所有的变量和函数都应包括在类中。8.字符串 Java中字符串是用类对象（String和StringBuffer）来实现的，这些类是Java语言的核心，使得Java语言的字符串处理比C+更方便。1

11、8ppt课件9.goto语句 goto语句容易引起程序结构混乱，因此结构化编程不建议采用goto语句。Java虽然指定goto作为关键字，但不支持goto语句，使程序简洁易读。l0.类型转换 在C和C+中有时出现数据类型的隐含转换，这就涉及了自动强制类型转换问题。例如，在C+中可将一浮点值赋予整型变量，并去掉其尾数。Java不支持C+中的自动强制类型转换，如果需要，必须由程序显式进行强制类型转换。19ppt课件1.1 Java语言1.1.4 Java平台 Java的开发平台（JDK）是开发人员用来构建Java应用程序的软件包，它包括：JVM、javac、JVR、Javadoc。目前，Java的

12、运行平台主要分为下列3个版本。 1.Java标准版 Java标准版即Java SE，曾被称为J2SE。Java SE提供了标准的JDK开发平台，利用该平台可以开发桌面应用程序、低端的服务器应用程序以及Java Applet程序。学习Java应当从Java SE开始，本书主要介绍Java SE。 2.Java微型版 Java微型版即Java ME，曾被称为J2ME。Java ME是一种很小的Java运行环境，用于嵌入式的消费产品中，例如手机、平板电脑和各种轻量智能设备等。 3.Java企业版 Java企业版即Java EE，曾被称为J2EE。可以构建企业级的服务应用。Java EE平台包含了Ja

13、va SE，并增加了附加类库，以便支持目录管理、交易管理和企业级消息处理等功能。20ppt课件1.2 面向对象基本概念1.2.1 对象与类1.对象 世界是由各种各样的对象（Object）组成的，客观世界中任何一个事物均可以看成是对象。世界上既存在着许多类型相同的对象，也存在着许多类型不相同的对象。例如，一辆自行车和一辆汽车是类型不同的两个对象，而张三的自行车和李四的自行车可以看成是类型相同的两个对象。 对象是有状态（数据）和行为（功能）等内容的。例如：要说明一个学生，需要提供姓名、学号、出生日期、专业、兴趣爱好等，这些用于描述对象的数据元素称为对象属性。而学生的行为会包括注册、选课、考试等，这

14、些表示对象可能产生的操作称为对象的行为（或操作、方法）。2022/7/621ppt课件1.2 面向对象基本概念2.类 类（class）是同一类型对象的抽象，对象是类的实例化。类定义了每个属于该类的对象的数据结构（即类的属性或成员变量）以及由这些对象执行的操作或方法（即类的成员方法或操作）。例如,构建一个Person类，其包含的成员变量和成员方法可用图1-2来描述： 与现实世界类似，类中定义的成员变量和成员方法是有不同访问权限的；另一方面，类之间存在一些关系（如继承关系）。图1-2 Person类图2022/7/622ppt课件1.2 面向对象基本概念1.2.2 面向对象的三个特性1.封装 面向

15、对象编程的核心思想之一就是将数据和对数据的操作封装在一起。通过抽象，从具体的实例中抽取共同的性质形成一般的概念（即类）。2.继承 继承体现了一种先进的编程模式。子类可以继承父类的属性和功能，即继承了父类所具有的数据和数据上的操作，可以增加子类独有的数据和数据上的操作，也可以修改父类的数据和数据上的操作。3.多态 多态是面向对象编程的又一重要特征。从软件的角度看，多态是指操作名称相同，但实现的功能不同。如计算面积可以统一使用area（）方法，但是根据操作接受的参数的不同，可以实现计算圆的面积、长方形的面积等等。Java中使用方法覆盖、方法重载、接口等技术实现这种多态性，具体内容详见本书5.3节。

16、2022/7/623ppt课件1.3 Java语言基本学习方法“读、写、查”是最好的程序设计的学习方法，Java也不例外。（1）读已有的java程序“读”是Java学习的第一步，通过阅读已有的Java例程，一方面可以帮助读者理解和掌握Java程序的基本结构和语法，另一方面，读者在Java程序设计过程中，经常需要参考已有例程中的部分代码来解决实际问题，这时就要求程序员有非常过硬的“读程序”的基本功。（2）多写代码最好的程序设计学习方法就是写代码，通过不断的写代码，才能真正提高解决问题的实践能力。在Java学习过程中，可以通过几种不同形式的“写”来提高Java实际编程能力。默写例程改写程序2022

17、/7/624ppt课件【例1-1】修改Hello World以最简单的Hello World 程序为例，其源代码如下：public class HelloWorld public static void main(String args) System.out.println(Hello World);为什么main方法一定要这样来定义public static void main(String args)？其中包含那些知识点呢？这时就可以利用程序改写的方法来理解这些语法现象。试着将main改个名字运行一下，看看报什么错误，然后根据出错信息进行分析；把main的public修饰符取掉，再试试看

18、，报什么错误？static去掉还能不能运行？通过把Hello World程序反复改了七八次，不断运行，分析运行结果，最后就彻底明白为什么main方法是这样定义的了。1.3 Java语言基本学习方法25ppt课件（3）主动编写程序Java提供了丰富的类库，可以通过编写一些测试小程序来帮助学习相关的类。当学习一个类以后，就可以写个简单的例子程序来运行一下，看看有什么结果，然后再多调用几个类的方法，看看运行结果，这样非常直观的把类给学会了，而且记忆非常深刻。最后，Java的基础语法要熟练掌握，实际开发中经常使用的技术要牢牢掌握。通过不断地编写Java程序，不断地解决实际问题，才能称为一名优秀的Java程序设计人员。在解决具体问题过程中，要学会利用JDK文档和丰富的Java资源来快速解决编程过程中出现的问题。1.3 Java语言基本学习方法26ppt课件本章小结 Java从推出以来，已经发展到了Java 7.0.x，并提供三种不同的开发平台（即Java EE、Java SE和Java ME），适用于不同