JAVA语言程序设计：第一章 JAVA语言概述

1、JAVA语言程序设计一、课程导入学生情况调查，对软件的了解Java是21世纪使用最广泛的编程语言Java在中国软件企业的使用情况,2000起Java课程在我校的开设情况,2005年起本专业软件方向学生的就业分析程序员，网站开发，软件测试课程地位程序设计基础计算机网络基础Web开发基础数据库原理及应用C#程序设计职业素质与就业能力培养C#程序设计(高级)ASP.NET应用开发XML WebServiceRIA富客户端应用Java技术应用软件工程软件综合化项目实训测试分析与设计JavaScript程序设计计算机专业英语数据结构IT行业文化软件测试过程管理岗位需求分析 Java是21世纪使用最广泛的

2、编程语言2011.4全世界编程语言排行榜, 资料来源,数据基于世界范围内的资深软件工程师和第三方供应商提供 一、课程介绍课程目标课程内容教材课程安排课程考核上课要求学习方法课程目标 (1)学习素质 自主学习 自主实践 (2)协同素质 团队精神 奉献精神 (3)创新素质 创新意识 创新精神 课程素质目标（1）能熟练使用比较流行的集成开发环境进行Java程序和Java Web程序的编写、调试和运行；（2）掌握JDBC数据库访问技术。（3）能应用JSP基本元素创建简单的动态页面;（4）能应用JSP内置对象实现服务器上信息的存取和不同页面间信息的传递 职业技能目标（1）了解JAVA的特点，理解其运行方

3、式的原理。（2）掌握JAVA数据类型、运算、分支循环结构等基本语法。（3）掌握JAVA语言面向对象的特点及类库的使用。（4）掌握JAVA语言的异常处理模式。（5）掌握访问数据库的编程。（6）掌握JSP开发环境的配置和web工程的部署;（7）掌握JSP脚本元素、指令元素、动作元素的用法;（8）掌握JSP常用内置对象的特点及用法。课程知识目标使学生具备Java领域相关的开发技术与开发技巧，初步形成解决实际问题的能力，学会当前比较流行的集成开发环境进行Java程序和Java Web程序的编写、调试和运行。编号知识模块安排1Java语言概述及基础2面向对象程序设计3常用的Java系统类4异常处理5访问

4、数据库6Web概述7JSP语法基础8JSP内置对象课程内容知识体系（30+30）实践内容（30）一、实验部分实验一：JAVA开发环境实验二：JAVA基本语法一实验三：JAVA基本语法二实验四：面向对象程序设计一实验五：面向对象程序设计二实验六：面向对象程序设计三实验七：JAVA系统类实验八：集合类实验九：异常处理实验十：JDBC实验十一：PreparedStatement实验十二：JSP开发环境实验十三：JSP基本语法实验十四：JSP内置对象一实验十五：JSP内置对象二二、实训：一周，以JAVA和JSP技术完成项目教材JAVA程序设计项目化教程 徐义晗等 北京大学出版社 2011年8月参考：J

5、ava程序设计(微软)实验指导书 JAVA在线学习网站，学校课程中心链接。教材作为上课的参考，主要是课前和课后阅读。上课内容主要根据授课计划，授课计划来源于课程大纲。 课程安排60课时，理实一体教学，30课时理论+30课时实践；一周2课时;周一12,四12；实训一周；期末，以JAVA和JSP技术完成一个项目； 地点：见实验课表课程考核加强过程考核,以平时成绩考核和实践考核为主;一是平时成绩占30%，根据学生的作业，课堂表现、课堂提问、出勤情况进行评定；二是实验占20%，本课程实验量较大，需要单独评定成绩，三是考试成绩占50%。 考试形式可以是笔试，也可是上机考试，或是笔试和上机考试的结合。每周

6、五早上交作业和实验室报告；上课要求1，不得迟到早退；2，按时完成作业；3，文明礼貌，举手投足体现职业要求。不得在机房吃东西，不随地吐痰，不得随意丢弃垃圾，爱护公物。课后整理电脑、桌椅方可离开。 学习方法1、课前预习，带着问题听课；2、课上认真听,紧跟老师的节奏;充分利用课堂实践练习机会，多动手才多发现问题；3、课后自己实现例子程序，进一步理解相关知识点。阅读帮助文档，了解、掌握Java开发类库的使用方法；4、理解OO的编程思想，对于JAVA的学习至关重要。5、有效利用网络。相关专业论坛、QQ群等。第一章 JAVA语言概述1.1 JAVA语言发展1.2 工作任务：JAVA环境构建1.3 第一个J

7、AVA应用程序1.4 JAVA的特点1.5 工作任务：集成开发工具的使用1.1 JAVA语言的发展一、软件1、软件(Software)是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。一般来讲软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。 2、软件开发是根据读者要求建造出软件系统或者系统中的软件部分的过程。软件开发是一项包括需求捕捉、需求分析、设计、实现和测试的系统工程。软件一般是用某种程序设计语言来实现的。1.1 JAVA语言的发展二、程序设计语言 软件的基本组成部分是完成其功能的程序。程序描述了计算机处理数据、解决问题的过程，这是程序的实质。但程序的描述形式却可以是多种

8、多样的，可以用不同的方式表述不同的程序设计语言。1.1 JAVA语言的发展程序设计语言的种类： 机器语言：机器指令，直接执行 汇编语言：符号化，汇编器（Assembler） 高级程序设计语言（编译型） 高级程序设计语言（解释型）1.1 JAVA语言的发展用高级语言书写的程序不可能直接地在计算机上执行，要在计算机上执行高级语言书写的程序，有两种基本方法: 编译（Compilation）执行：这种方法是设法把高级语言程序（也称为“源程序”）转换成为机器语言，可以由计算机直接执行的程序，即转变为“可执行（Executable）程序” 。 “解释”（Interpretation）执行：这种方法是即时把

9、源程序转换为机器可执行的指令。1.1 JAVA语言的发展对于“编译执行”方式，人们实现了高级语言“编译器”（Compiler）完成这种转换工作。编译器把高级语言程序看成是符合一定语法结构的符号串，对它进行加工变换。编译器对源程序的加工一般分为两个阶段：第一步：源程序首先被翻译成机器语言，这种翻译结果称为“目标码”（object code），目标码构成的程序片段称为目标模块。这也叫“编译”（compiling）过程。第二步，这些目标模块被与其他一些基本模块（由编译软件提供）连接在一起，最终形成“可执行程序”（executable program），这样的程序就可以在计算机上实际运行了。这也叫“连

10、接”（linking）过程。1.1 JAVA语言的发展编 译 过 程1.1 JAVA语言的发展对于“解释执行” 方式，人们实现了一种称为“解释器”（Interpreter）的软件来完成转换工作。解释器在工作方式上与编译器不同，它不对源程序进行翻译，而是直接对源程序的语句进行分析和解释，实现源程序所描述的功能。1.1 JAVA语言的发展解 释 过 程1.1 JAVA语言的发展高级语言写出的程序是独立于任何具体的计算机的。但是“编译器”和“解释器”则是与机器相关的。同一种语言，对于不同的机器，需要不同的“编译器”和“解释器”。 人们已经开发出了许多不同的高级程序设计语言，不同的语言有各自不同的规范

11、，因此需要专门的“编译器”和“解释器”。1.1 JAVA语言的发展主流的软件开发语言主要有以下几种。(1)Java。作为跨平台的语言，可以运行在Windows和UNIX/Linux下面，长期成为读者的首选。自JDK6.0以来，整体性能得到了极大的提高，市场使用率超过20%。(2)C语言。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它的应用范围广泛，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。(3)C+语言。C+语言是一种优秀的面向对象程序设计语言，它在C语言的基础上发展而来，但它比C语言更容易为人们学习和掌握。以上2个作为传统的语言，一直在效率第

12、一的领域发挥着极大的影响力。像Java这类的语言，其核心都是用C/C+写的。(4)VB语言。微软的看家法宝，实在是太好用了。(5)PHP语言。它同样是跨平台的脚本语言，在网站编程上成为了读者的首选，支持PHP的主机非常便宜，Linux+Apache+MySQL+PHP(LAMP)的组合简单有效。1.1 JAVA语言的发展(6)Perl语言。脚本语言的先驱，其优秀的文本处理能力，特别是正则表达式，成为了以后许多基于网站开发语言(比如PHP，Java，C#)的这方面的基础。(7)Python语言。它是一种面向对象的解释性的计算机程序设计语言，也是一种功能强大而完善的通用型语言，已经具有十多年的发展

13、历史，成熟且稳定。目前，基于这种语言的相关技术正在飞速的发展，读者数量急剧扩大，相关的资源非常多。(8)C#语言。它是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言，C#看起来与Java有着惊人的相似；它包括了诸如单一继承界面，与Java几乎同样的语法，和编译成中间代码再运行的过程. (9)JavaScript语言。JavaScript是一种由NetScape的LiveScript发展而来的脚本语言，提供了数据验证的基本功能。(10)Ruby。一种为简单快捷面向对象编程(面向对象程序设计)而创的脚本语言，是一个语法像Smalltalk一样完全面向对象、脚

14、本执行、又有Perl强大的文字处理功能的编程语言。 1.1 JAVA语言的发展三、JAVA的由来Java，是由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平台由Java虚拟机(Java Virtual Machine)和Java 应用编程接口(Application Programming Interface，API)构成。1.1 JAVA语言的发展历史：1991年，SUN MicroSystem公司的Jame Gosling、Bill Joe等人为在电视、控制烤箱等家用消费类电子产品上进行交互式操作而开发了一个名为Oak的软件。

15、Oak Java：于1995年更名为“Java” 1995年Sun向公众推出Java并引起业界的轰动，1.1 JAVA语言的发展1995年5月23日，Java语言诞生。1996年1月，第一个JDK-JDK1.0诞生。1998年12月8日，Java2企业平台J2EE发布。1999年6月，Sun公司发布Java的3个版本：标准版(J2SE)、企业版(J2EE)和微型版(J2ME)。2000年5月8日，JDK1.3发布。2000年5月29日，JDK1.4发布。2001年9月24日，J2EE1.3发布。2002年2月26日，J2SE1.4发布，自此Java的计算能力有了大幅提升。2004年9月30日1

16、8:00PM，J2SE1.5发布，成为Java语言发展史上的又一里程碑。为了表示该版本的重要性，J2SE1.5更名为Java SE 5.0。2005年6月，JavaOne大会召开，Sun公司公开Java SE 6。此时，Java的各种版本已经更名，以取消其中的数字“2”，J2EE更名为Java EE，J2SE更名为Java SE，J2ME更名为Java ME。2006年12月，Sun公司发布JRE6。2010年9月,JDK7.0已经发布，增加了简单闭包功能 1.1 JAVA语言的发展JAVA 2平台针对不同的读者应用需要，发布了3种版本：JavaSE(Java2 Platform Standa

17、rd Edition，java平台标准版)，JavaEE(Java 2 Platform，Enterprise Edition，java平台企业版)，JavaME(Java 2 Platform Micro Edition，java平台微型版)。 1.2 工作任务 JAVA环境构建安装JDK 直接运行“jdk-6-beta2-windows-i586.exe”，按照安装向导进行安装。安装JDK后产生如下目录结构：JDK目录结构。分为jdk1.6.0和jre1.6.0。jdk1.6.0中包含编译和运行Java程序所需要的所有命令和类库。jre1.6.0中仅包含运行Java程序即字节码所需的命令和

18、类库。1.2 工作任务 JAVA环境构建C:Jdkbinlibjavacjavaappletviewer用户类文件所在目录c:javaexamplesapplications当前目录jredemo1.2 工作任务 JAVA环境构建Java开发工具包括： Javac：Java编译器，用来将java程序编译成 Bytecode。 Java：Java解释器，执行已经转换成Bytecode的 java应用程序。 Jdb：Java调试器， 用来调试java程序。 Javap：反编译，将类文件还原回方法和变量。 Javadoc：文档生成器,创建HTML文件。 Appletviwer：Applet解释器,

19、用来解释已经转换成 Bytecode的java小应用程序。1.2 工作任务 JAVA环境构建设置环境变量： PATH = C:jdk1.6.0bin; CLASSPATH = . ; ; C:jdk1.6.0libtools.jar(“.”表示当前目录，对于1.6版本一般可不设)Windows 98： autoexec.batWindows NT/2000/XP：控制面板系统高级环境变量1.2 工作任务 JAVA环境构建path环境变量的作用是设置供操作系统寻找和执行应用程序的路径。环境变量classpath，是java虚拟机寻找类文件的路径，比如程序需要调用的类库文件等。当编译器在编译时，会

20、自动在以下位置查找需要用到地类文件：当前目录。系统环境变量classpath指定的目当，称之为类路径。JDK运行库rt.jar,在JDK安装目当的jrelib子目录中。1.2 工作任务 JAVA环境构建1.3 第一个JAVA程序(1)/*(2)* 这是我的第一个Java应用程序(3)*/(4)public class HelloWorld (5)/*(6)* param args 主方法main入口字符串数据组参数(7)*/(8)public static void main(String args) (9)/通过控制台输出信息(10) System.out.println(世界真美好！);(

21、11) (12)1.3 第一个JAVA程序录入编译运行结果1.3 第一个JAVA程序注意： java源程序名一定要和主类名相同，并加“.java”扩展名。 java严格区分大小写。 在用记事本编辑保存java源方件时，保存类型一定要选择“所有文件”，这样才能保证是java属性的源文件。 1.3 第一个JAVA程序代码分析1. 注释，Java语言有3种类型的注释，分别如下。1) 单行注释，/ comments。从/至行结束的内容是注释部分，编译器在编译时不作处理。一般在方法体内部注释一段或一行代码，如上例中的第(9)行。2) 多行注释/* * comments * comments */在/*和

22、*/之间的所有内容均为注释部分，可以为一行也可以为多行。3) 文档注释/* * comment1 * * commentn */文档注释一方面能够起到注释程序的作用，另一方面就是当使用JDK的文档生成工具javadoc.exe进行处理时，可以自动产生应用程序的文档。1.3 第一个JAVA程序2. 理解类的定义，文件名与主类类名一致。public class HelloWorld3. 理解程序的入口方法main()，书写格式不可变public static void main(String args) 4. 理解输出语句语句System.out.println(世界真美好！)；是通过控制台输出字

23、符串“世界真美好！”。编译,没有绝对地址调入包含、继承所用到的所有类, 内存分配确定,变成真正可执行的机器码 Java源程序(.java文件)Java编译器Java Bytecode(.class文件)系统执行平台Bytecode 解释器Bytecode 载入器字节码校验器不存在伪造的指针不违反访问权限不非法访问对象不导致操作栈溢出 1.3 第一个JAVA程序编译执行过程1.3 第一个JAVA程序Java程序分两种： Java应用程序（Java Application）,main方法。 Java小程序（Java Applet）,网页运行。1.4、Java语言特点Sun在JAVA“白皮书”中指出

24、： JAVA是一种“简单、面向对象、分布式、解释型、健壮、安全、体系结构中立、可移植、高性能和动态”的编程语言1.4、Java语言特点(1)半编译，半解释1.4、Java语言特点(1)半编译，半解释优点: 兼具编译执行的效率优势和解释执行的灵活性； 提高了应用程序的可移植性：源程序、中间代码；编译器编译JAVA源程序字节码解释器解释执行 Java语言是一个完全面向对象的语言，并且对软件工程技术有很强的支持 Java语言的设计集中于对象及其接口，它提供了简单的类机制以及动态的接口模型。 对象中封装了它的状态变量以及相应的方法，实现了模块化和信息隐藏； 类提供了一类对象的原型，并且通过继承机制，子

25、类可以使用父类所提供的方法，实现了代码的复用。1.4、Java语言特点 (2)面向对象工作机制JAVA程序源代码被编译成字节码后，由JAVA运行环境（JRE）解释执行。JVM（java virtual machine，java虚拟机）是最典型的JAVA运行环境。1.4、Java语言特点 (3)平台无关性不同的操作系统有不同的虚拟机。它类似一个小巧而高效的CPU。Bytecode代码是与平台无关的是虚拟机的机器指令。执行方式有两种：1、解释执行方式。2、即时编译方式（just-in-time）。1.4、Java语言特点 (3)平台无关性 严格的语言定义：没有“依据机器的不同而不同” 或“由编译器决定”等字眼，最后的目标码都是一致的。 Java解释器生成与体系结构无关的字节码指令，只要安装了Ja