东北师范大学java课件第一章

1、Java飞越理想成就现实Java 程序设计东北师范大学计算机科学与信息技术学院周治国2011年3月绪 论一、课程目标：1、了解和掌握程序设计的方法；2、了解和掌握面向对象技术和面向对象的程序设计方法；3、了解和掌握Java基本知识，能够应用Java语言进行应用程序设计，并能够在日后的实践中自学、提高；二、主要内容（*为重点内容）：1、Java概述（第1章） （课时：2）2、Java语言基础（第2、10章） （2） *3、Java面向对象技术（第3章） （3*2） *4、Java常用的类（第4、5章） （2*2）5、异常处理（第6章） （2）6、Java输入输出流（第7章） （2） *7、图形用

2、户界面程序（第8章） （4 * 2） *8、Applet小应用程序（第9章） （2）9、多线程（第11章） （2） *10、网络程序设计（第12章） （2） *11、多媒体程序设计（第13章） （2）12、数据库程序设计（第14章） （2） *三、教学与考核方式：1、时间：2011.3.12011.7.6 周二 （34上课） （56上机，1-15周） 周学时：2 总学时：38 方式：课堂讲授，随堂练习2、考核：平时成绩（实验、作业、课堂练习、点名）占40%，期末考试占60%（卷面成绩必须及格，即过60分） 说明：实验20分，作业15分，点名5分。其中共有7次课后作业，抽选5次计分，每次3分，共

3、15分；点名5分（每次0.5分）。四、教材及参考资料：1、教材：雍俊海，JAVA程序设计教程(第2版)，清华，20072、参考资料：（1）马迪芳 等，Java程序设计实用教程，清华、北交大，2004（2）张洪斌，Java程序设计百事通，清华大学出版社，2001（3）吴晓东，Java程序设计基础，清华大学出版社，2002（4）印旻，Java与面向对象程序设计教程，高教出版社，1999（5）印旻，Java与面向对象程序设计教程实验指导与习题集，高教，1999（6）教育部考试中心，Java语言程序设计，高教，2004（7）耿祥义等 Java2实用教程实验指导与习题解答 清华 2005五、日常辅导：地

4、点：计算机学院 219室电话mail：zhouzhiguo zhouzg281课前问题1、为什么要学Java？2、如何学习Java？3、什么是Java？4、Java有什么特点？5、如何安装Java？6、如何编写Java程序，如何运行？流行编程语言应用编程语言机器语言汇编语言Basic(Visual Basic)Pascal (Delphi)CC+JavaC#Web编程语言HTMLXMLPHP(HypertextPreprocessor )ASPJSPJavaScriptVBScriptTIOBE 公布2011年1月编程语言排名 第1讲 Java概述主要内容：1、发展历

5、史2、简介与特点3、运行机制4、开发环境5、JDK的安装与设置 *6、API文档的使用7、Java程序分类8、Java程序的编辑、编译与运行 *9、Java在现实生活的主要应用（自己看）一、Java的发展历史1、产生2、发展3、其它二、Java简介与特点1、Java是面向对象的程序设计语言； 面向对象与面向过程2、Java属于解释执行的程序语言； 解释执行与编译执行3、Java语言的特点三、运行机制1、Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）2、垃圾回收机制GC（Garbage Collection）编译型源程序字节码程序Java源程序可执行程序EXE裸机操作系统解释

6、器编译连接编译运行解释运行.java.classJava虚拟机 3、代码安全机制Java程序Java编译器网络Java字节码类下载器字节码校验器解释器硬件运行时代码生成器编译时运行时四、Java的开发环境1、JDK、J2SE（标准版）、J2EE（企业版） j2sdk_1_5_0-win.exe j2sdk_1_5_0-doc.zip2、集成环境（IDE）：（1）JBuilder 2008 （Borland公司）（2）JCreator Pro 4.5（Xinox Software公司） （3）Eclipse 3.5（IBM公司）（4）其它：MyEclipse 8.0、Visual Studio

7、.NET、Oracle9i/10g JDeveloper、NetBeans6.8、Visual J+ 6.0（Microsoft公司）五、JDK的安装和设置1、下载：http:/2、安装：安装路径更改为c:jdk1.5.03、目录结构bin目录：Java开发工具，包括Java编译器、解释器等 demo目录：一些样例程序 include目录：C语言头文件 jre目录： Java运行时环境，包括Java虚拟机、运行类库等 lib目录：归档文件和Java的非核心类库4、Java的开发工具（1）javac.exe：Java编译器，用来将java程序编译成字节码即.class文件。（2）java.exe

8、：Java解释器，执行已经转换成字节码的java应用程序。（3）javap.exe：反编译，将类文件还原回方法和变量。 （4）javadoc.exe：文档生成器,创建HTML文件。（5）appletviewer.exe：Applet解释器, 用来解释已经转换成字节码的java小应用程序。（6）jar.exe：归档工具（7）jdb.exe：调试工具5、设置环境变量：（1）DOS或Windows98系统：编辑c:autoexec.bat文件的path路径变量；set PATH=%PATH%;c:jdk1.5.0binset CLASSPATH=.；c:=jdk1.5.0lib;d:javacode

9、（2）Windows NT/2000/XP/2003/vista：设置路径的具体方法如下：点击“开始”菜单“设置”“控制面板”“系统”“高级”“环境变量”，打开“环境变量”对话框，在下面的“系统变量”列表框中选中Path这一行，如图1.1所示。单击“编辑”按钮，增加安装后的路径如c:jdk1.5.0bin，如图1.2所示。此外“新建”一个名为“CLASSPATH”，值为“.；c:jdk1.5.0lib;d:javacode”的变量图1.1win2000下的环境变量图1.2 Path变量的设置（阴影部分为新加）六、Java的API文档1、API（Application Programming I

10、nterface）文档主要包括核心类库java包、javax包和org扩展包，可从网站上下载各种版本的Java API文档。2、常用的包：java.applet、java.awt、java.io、java.lang、java.sql、java.util、javax.swing（1）java.applet：Applet程序所需要的类（2）java.awt：AWT（Abstract Windows Toolkit，抽象窗口工具包），实现图形界面程序（3）java.io：输入/输出（4）java.lang：Java语言的基本类包，主要包括： object类基本类型包装器String类Math类多线程

11、异常和错误 标准输入输出其他类（5）：网络通信（6）java.sql：访问数据源（7）java.util：实用程序类和集合类（8）javax.swing：实现图形界面应用程序七、Java程序的分类1、Java应用程序（Java application）2、Java小程序（Java applet）八、Java程序的编辑、编译与运行1、编写并执行Java程序的步骤：（1）编写源代码（2）编译（3）解释执行 2、使用文本编辑器输入和编辑源程序/程序结果为：在屏幕上输出“Hello，how are you？”/文件名：MyFirstProgram.javapublic class MyFirstPro

12、gram public static void main( String args) System.out.println(“Hello,how are you ?”); /屏幕输出 / 用来暂停的程序 try System.in.read(); catch(Exception e) 注释行，以“/”开头主类名，文件名必须与之相同程序执行的起始处注意事项：必须严格区分大小写文件名必须为：主类名.java3、编译与运行假设源程序保存到d:javacode,j2sdk的安装路径为c:jdk1.5.0。首先进入DOS方式下，切换当前路径到源程序所在路径，也即切换到d:javacode。（1）若已设置

13、环境变量path，则直接输入：javac MyFirstProgram.java。（2）若没有设置path，则需要输入：c:jdk1.5.0binjavac MyFirstProgram.java（3）若程序中没有任何错误，将不会出现任何输出而是直接返回到DOS提示符。（4）若有错误，将依次输出以下信息：文件名指示错误发生的行号的数字有关该错误的说明显示错误所在的语句错误总数 如图1.3所示。图1.3编译结果4、程序的运行可在批处理文件autoexec.bat中加入类文件路径：set classpath=d:javacode，从而指出Java的类文件（.class）所在目录，这样可在任何路径下

14、访问到该Java的类文件。先进入到DOS方式下，若没有设置classpath，则需要切换路径到d:javacode，否则无须切换路径。（1）若设置了path，可直接输入：java MyFirstProgram（2）若没有设置path，则输入：c:jdk1.5.0binjava MyFirstProgram这样就可以看到程序运行结果，按回车键即可结束程序运行，返回到DOS提示符。5、Applet小程序/文件名：MyFirstApplet.java/import java.awt.*; /引入java.awt包中的所有类文件import java.applet.*;public class MyF

15、irstApplet extends Applet /继承 public void paint(Graphics g) /绘图方法 g.drawString(“这是我写的第一个Applet程序”,30,30); 用javac MyFirstApplet.java编译该程序。（1）在网页上运行Applet程序在HTML添加如下的Applet标记：编写一个简单的HTML文件，如MyFirstApplet.html。利用Internet Explorer浏览或直接双击该文件运行它，运行结果如图1.4所示。图1.4 在网页上运行Applet程序（2）利用Java提供的appletviewer.exe程

16、序来运行值得注意的是：用appletviewer运行Applet程序是必须在源程序中加上以下这两行：/用法：appletviewer MyFirstApplet.java或MyFirstApplet.html，运行结果如图1.5所示：图1.5用appletviewer运行Applet程序注：不能用java MyFirstApplet的形式运行Applet程序6、Windows应用程序/MyFirstWindowsProgram.javaimport java.awt.*;import java.swing.*;import java.awt.event.*;public class MyFir

17、stWindowsProgram extends JFrame MyFirstWindowsProgram(String title) super(title); public static void main(String args) MyFirstWindowsProgram framel=new MyFirstWindowsProgram(“My First Windows Program”); framel.setSize(200,200); /尺寸为200 x200 framel.setVisible(true); /设为可见 framel.addWindowListener(new

18、 WindowClose(); class WindowClose extends WindowAdapter public void windowClosing(WindowEvent e) System.exit(0); 编译和运行程序的方法与DOS应用一样，程序运行结果如图1.6所示。图1.6运行windows应用程序课后问题：1、Java代码是否区分大小写？Java程序文件名是否区分大小写？2、Java程序中若没有public类是否可以？3、一个Java程序是否可以存在多个类，若可以存在多个类，则是否可以存在多个public类，若没有public类，文件名如何命名？是否可以存在多个ma

19、in（）方法？如何运行？4、是否可以使用appletviewer *.java来运行Applet程序？5、上网查阅java中的Hotspot技术。课堂练习： 分别编写一个Java application 和一个Java Applet程序，输出你的姓名和学号。小论文：从下面任选或自选12个专题查阅相关资料，完成一篇小论文（字数不限、自愿提交，word文档或PPT）。 HotSpot技术、JVM、GC、Java的安全机制、Java的典型应用、Java中的多态、继承、多重继承、多线程的死锁与同步、J2SE & J2EE & J2ME之间的区别与联系、Java的IDE、javac.exe的编译选项、j

20、ava.exe的选项、Java的反编译、Java的打包、单体类、泛型、对象序列化、Java与网络、Java与设计模式、Java与数据结构、Java与数据库、Java与语音、Java与视频、Java与电子邮件、Java与实时通信、Java与嵌入式、Java与手机程序、Java与游戏、Java与Web框架、Java的认证考试、JavaFX九、Java在现实生活的主要应用1.盘点十大惊艳Java应用程序： /a2008/1226/261/000000261336.shtml2.全球GSM 及Java 卡应用开发大赛（SIMagine）http:/ 全球市场调查分析显示：截止2005年，已经有25亿部

21、电子设备采用Java技术，Java智能卡发行量已经达到10亿张；采用Java技术的手机达7亿多部；7亿台PC中应用了Java技术；140家电信运营商支持Java技术；全球有450万以上的Java开发人员。 在国外，Java 技术的应用已到了足以影响人们学习、生活、工作方式的程度，其应用领域覆盖了从小到嵌入玩具、手机、智能卡、大到影响一个公司、大学乃至城市的管理和运作模式，近到办公室、家庭中的设备、远到为移动设备、汽车、外太空飞行器等提供控制和服务。 应用1：基于Web 的远程教学 借助于Web 的远程教学应用已使越来越多的人可以跨越时空限制而共享学校的各种教学资源，以往借助电视的远程教学模式因

22、其缺乏交互性、实时性和无法提供个性化服务而逐渐被淘汰。Java 技术在Web 中扮演的角色使得基于Web的远程教学得以大大增强。加拿大排名12 的Waterloo 大学（University of Waterloo，UW）以其在计算机科学领域的教学和科研水平而闻名，目前已成为北美最有影响的远程教育组织之一。UW 启用了名为Metamedia 的工程，围绕该工程，多家企业和多个学科的专家得以跨专业地进行分工合作，各自发挥自己的特长，通过建立跨平台的Mediator 来实现系统的灵活性。 Metamedia 工程中几乎所有的构件都是来Java 编写的，这为系统提供了一种方便、灵活、高效、安全的实现

23、框架和交互机制。基于这种框架的实现，系统用户（学生、用户）可以动态交互、实现实时选课、上、下载课件、批改作业等教学业务逻辑。得益于基于Java 平台的实现，该工程还具有多线程支持的实时响应机制并能充分利用Internet 这一公共平台，除此之外，它还具有优异的可扩展性、跨平台性和安全机制。应用2：为“实时企业”奠定基础 网络和Java 技术与产品催生了新兴的“实时企业”（Real-time Enterprise），成熟的制造技术对于这类企业已经不再是唯一的核心，更为重要的是企业对外的实时反应及时获取市场动态和需求、快速响应客户订单并与合作伙伴进行合作、完备而低成本的售后服务等。Applix 公

24、司就是这样一家以提供实时响应的分布式企业解决方案而著称的软件供应商。在Applix 看来，实时企业应在市场销售、生产、培训、信贷保险等诸多环节实现实时响应和有效决策。事实上，Applix 也是最早借助Java 平台的软件供应商之一。Applix 的总裁Jit Saxena 就曾说过：“Java 技术广泛的跨平台性是我们成功的关键”，并坦言“有野心借助Java 技术卓越的特性成为最大的Java 桌面系统（包括浏览器、网络计算、Web 客户端工具等）独立软件供应商。”在Applix 的产品中，其客户端软件不依赖于任何操作系统，可运行在任何具有Java Runtime Environment 的桌面

25、系统上，并且占用内存极小。Applix 的软件产品Anyware 已成长为一个系列，包括Anyware WebSheet、Anyware InnovatorsWorkbench 等。应用3：安全的金融应用平台Java 技术在银行、保险、证券等金融行业中的应用对于业内人士可能已经耳熟能详，早在2001 年初，华尔街的金融巨头们就几乎一致地作出了“把Java 平台作为金融业开发者的战略选择”，前瞻性的预测下一代企业信息化必将以J2EE为基础框架。“9.11”以后，集中式的金融中心在安全方面的弊端已暴露无遗，分布式的金融服务和数据服务已是大势所趋。到今天，世界上几乎所有的知名银行都已在不同程度上使用

26、了Java 技术或Java 产品，但在这个Java 已经广泛应用的领域仍然不断有令人惊喜的消息传出：目前已有一些纯Java 的、完全基于无线Web 方式的软件产品问世，可实现浏览个人投资理财信息、实时股市行情、股票在线交易等功能，例如，BulletProof 的MarketPage 和WallStreetWeb。 应用4： 走向外太空由于Java 的硬件无关性和在可嵌入性方面的优势，美国宇航局已经开始考虑将Java 的有关特性应用到火星探路者（Mars Pathfinder）这样的外太空科学研究领域。尽管目前尚处于实验室研究阶段，但“Java 之父”James Gosling仍对与喷气推进实验

27、室及Carnegie Mello University 合作的这项充满了冒险和挑战的实验项目充满了信心和热切的向往向往着其中的实验结果有朝一日会成为未来太空船的一部分。该应用也成为迄今为止Java 应用中最具魅力和挑战的部分。国内：推动平台和工具的研发在国内，Java 技术在应用范围、应用程度等方面与国外相比还存在一些差距，但中软、东软、金蝶、用友、永中、协同等一些软件公司和科研院所在利用Java技术构建软件平台、开发通用工具、建立应用系统和研究等方面已进行了一些创造性的工作，开发出了许多具有自主知识产权的产品。领域1：应用平台东软、金蝶等公司已经推出了以Java 为基础的企业应用平台/组件框

28、架产品。其中，东软的通用企业应用平台UniEAP（Universal Enterprise ApplicationPlatform）以面向业务方式为应用系统提供满足需求的分布式企业核心应用支撑平台。该产品以J2EE 为基础，采用分布式体系结构，使用多应用支持、Web 事件机制、对象持久化、负载平衡等技术来保证平台的可配置性和可扩展性，并遵循J2SE、JSP、Servlet、XML、EJB、SOAP、JDBC 等规范，支持BEA WebLogic、IBM WebSphere、Tomcat、Oracle 等主流应用服务器、数据库和中间件产品。该平台在体系结构上分为用户接口层、事件层、用户接口管理层

29、、业务层、对象持久化层、传送层等七大部分，可支持外挂式组织结构提供的模块功能，支持分布式事务管理、分级日志管理、通用异常控制，和多业务应用。 金蝶公司继在2002 年推出Apusic 2.0 应用服务器后，又即将推出Apusic 3.0，该应用服务器采用Java 技术开发，符合J2EE 标准体系结构，提供支持Web、EJB组件和Web 及EJB 容器，同时提供标准的JTS、JMS、JDBC 和JNDI 等系统调用。此外，它还可提供基于Web 的远程管理功能，提供图形化部署工具，实现热部署、具有增强的EJB 性能、JMS 功能和强大的安全性。可为大型分布式应用提供集成的开发、编译、部署、运行和管

30、理环境。并且已应用到海尔等大型企业的电子商务系统中，为其提供制造、物流及电子商务解决方案。在性能方面，Apusic应用服务器从表示层、业务逻辑层和数据层三个不同的层次上提供了解决方案。在表示层，Apusic支持所有的客户机/服务器的交互机制，主要使用JSP、Servlet 变成模型，并支持Java Applet、Java Application 以及其他ActiveX 组件。此外，Apusic 的Web 容器和相关工具还提供了虚拟主机、多路复用、使用第三方Web 服务器、负载平衡与失效恢复、JSP 编译工具等增值特性，以增强面向Apusic 应用服务器的表示层的开发、部署、运行和维护功能。在业

31、务逻辑层，Apusic 从2.0 开始就全面支持EJB 2.0 规范，并提供实例池、CMPEntity Bean 自动升级、热部署等高端增值特性以简化业务逻辑层的开发、部署、运行和维护。在数据层设计的JDBC 结果集缓存、JDBC 语句缓存、连接池等机制可提供企业应用对关系型数据库和传统企业应用数据的高效而可靠的访问，任意合法的J2EE 编程模型都可以从Apusic应用服务器数据库连接池中获得对关系型数据库的连接。与此同时，用友开始在其ERP产品中接入无线应用，以跨时空服务和实时响应能力增强ERP系统的功能，提供真正4A的客户服务能力。领域2：工具软件在工具软件方面，国内的各大软件公司几乎都推出了具有不同粒度、应用了Java 技术的工具或工具构件。其中最具影响力的当属永中推出的具有全部自主知识产权和纯Java 实现的永中Office，以对国外同类产品形成有力冲击。同时，许多科研院校也把自己的研究成果转化为软件产品。目前在国内，除了电子商