Java程序设计课件汇总全书电子教案完整版课件

《Java程序设计》课程介绍

程序设计就是给出对数据进行加工处理的步骤。所以围绕着“程序设计就是对数据的加工处理”的思想，以“数据处理”作为处理对象，针对不同的数据对象，给出了相应的章节设计。主要内容包括：Java程序设计开发环境及开发工具；简单数据及其运算；Java方法的设计与流程控制（顺序、分支、循环）；数组及其运算；Java类、对象与类的封装性；Java类的继承性、接口与多态性；Java常用类与使用；Java异常类及其异常处理；Java集合类及其使用；Java输入输出流与读写操作；Swing容器与图形界面开发设计。章节主要内容（理论课32学时，实验课32学时，即一次理论课对应一次实验课)学时第1章Java程序设计入门：重点介绍程序设计思想及其Java程序设计的编程环境及开发工具2第2章简单数据及其运算：重点介绍Java基本数据类型以及每种类型的有关运算及其运算符2第3章Java方法的设计与流程控制：重点介绍Java方法设计的基本思想、程序处理过程的描述以及程序流程的顺序、分支、循环的控制实现4第4章数组及其运算：数组的定义与使用，主要介绍一维数组的定义与应用，二维数组的定义与应用2第5章Java类、对象与类的封装性：介绍面向对象编程的基本思想，重点给出了类的定义、对象的创建以及类和对象的使用4第6章Java类的继承、接口与多态：基于类的复用，介绍面向对象的继承性、多态性，重点给出了继承子类的定义、抽象及其子类、接口的定义与实现以及应用4第7章Java常用类与使用：重点介绍了Object类、基本数据类型封装类、字符串类、System类、Runtime类、Math类、日期时间类等基础类的使用2第8章Java异常类及其异常处理：重点介绍了异常的处理2第9章Java集合类及其使用：重点介绍了集合数据结构类的使用方法，2第10章Java输入输出流与读写操作:重点介绍了控制台输入、输出以及文件及其文件的读写操作的有关类的使用4第11章Swing容器与图形界面开发:基于可视化编程介绍了常用控件、窗体的设计与使用。4第1章Java程序设计入门主要内容：

重点介绍程序设计思想及其Java程序设计的编程环境及开发工具教学目标：（1）理解什么是程序，什么是程序设计（2）掌握程序设计的过程，并可以设计简单的程序（3）掌握Java程序设计的编程环境与开发工具具体授课内容1、

计算机信息处理过程与Java程序2、Java语言的基本元素与简单程序设计3

、Java程序设计编程环境及开发工具4

、Java应用程序的开发过程与设计案例第1节

计算机信息处理过程与Java程序1、对于1+2=3的求解过程？对于1+2=3都很清楚，但对于如下两个问题是否可以给出回答：问：（1）如何求解结果?

（2）分几步完成，每步完成什么功能？

对于1+2=？一般是按如下5步给出求解的。人解题的一般过程步骤：1）信息的获取:“眼”、“耳”、“手”等器官问题:计算机是如何获取信息的?2）信息的记忆：将获得的信息记忆在脑中(右半脑)问题:计算机是如何存储信息的?3）信息的计算处理：利用人的左半脑进行计算求值问题:计算机是如何处理加工信息的?4）记忆计算结果:5）信息输出：“手写”或“嘴说”将结果告诉对方问题:计算机是如何输出信息的?输入数据加工数据输出数据[输入设备][内存储器][计算器][内存储器][输出设备]6）有时，为了避免忘记，使用“记录本”记录信息。记录本与“人脑”之间的交换是利用“读书”和“写字”来实现的。

问题：计算机是如何长久存放数据的？[外存储器]信息输入输入设备内存储器计算运算器结果输出设备计算结果写外存储器读计算机信息处理过程图示：通过这个图形，可以得到一个结论：计算机求解问题，一般需要三步：第1步：通过“输入设备”或“读外存储器”，将要处理的数据传到并记忆在内存储器中（实际上存放到内存变量中）；第2步：利用运算器，实现有关的计算、求值，并将所求得的结果记忆在内存储器中（实际上存放在内存变量中）；第3步：将计算结果显示在显示器上显示，或写到外存储器中进行保存。键盘（System.in）显示器（System.out）由内存单元组成，每个单元存放一个信息在磁盘上，采用文件的方式存放信息10020050

内存单元AzCyxB122、

关于1+2的计算过程，以及按计算过程实现程序设计（2）输入已知的数据：（3）利用公式（或函数或对象）加工数据：（计算并保存结果）3（4）输出数据：这就是“程序”x=1;y=2;z=x+y;显示结果：z（1）要记忆3个整数数据，设用x,y,z存放，即：已知x、y，求zintx,y,z;x=1;y=2;z=x+y;显示结果：zintx,y,z;程序设计过程：给出这个程序的过程，就是程序设计过程。Java程序设计：使用Java语言给出程序的描述，称为Java程序设计，所设计的程序称为Java程序。将这四步整合在一起，形成如下的代码：例1-1：请使用Java语言，设计“求1+2和值”的程序。

经过前面对1+2计算过程的分析与理解，可以采用Java语言规定的语法格式给出Java程序。publicclassHelloAdd{publicstaticvoidmain(String[]args){intx,y,z;

x=1;y=2;z=x+y;System.out.println(x+"+"+y+"="+z);}}

该程序的名称为HelloAdd.java，由类HelloAdd以及该类中一个主方法main()构成，在该方法内是完成计算求值的处理过程。【注意】（1）Java的源文件（编写的源代码形成的文件）以扩展名“.java”结束。（2）通常一个类形成一个Java源文件，Java的文件名与类名称必须一致。（3）Java程序中区分字母的大小写，编写代码时，注意每个字母的大小写。计算求值处理步骤Java程序（由Java类构成）【问题与思考】

在例1-1，只能计算1+2的值，那么，若要计算任意两个数据的和，如何实现呢？【解决方案】

在程序运行的过程中，通过键盘输入所需要的数据。【例1-2】修改例1-1，使之可以根据需要计算任意两个整数的和值并在控制台（显示器）上显示输出。

对于该题目，我们首先给出分析，然后给予分析，给出编写代码。【分析】

其处理思想和处理步骤与例1-1几乎一样，唯一不同的就是给变量x、y提供值时，是在运行时，根据需要通过键盘输入所需要的值，然后再求值并输出。【处理步骤】（1）定义三个整型变量：x、y、z，即：

intx,y,z;（2）由于输入值是使用键盘，需创建一个由键盘提供数据的一个“通道”对象，实现数据的输入并提供给变量x、y，即：

//该语句是创建由键盘输入数据的通道对象（cin）

Scannercin=newScanner(System.in);//利用通道，通过输入方法nextInt()给变量x、y输入整数。

x=cin.nextInt();y=cin.nextInt（3）利用公式z=x+y求值并存放结果，即：z=x+y;（4）输出结果，即：System.out.println(x+"+"+y+"="+z);【编码实现】

根据其处理步骤，可给出标准的Java程序（程序名称为HelloAdd2.java）//该语句是导入支持键盘输入的一个类，在后面章节会详细介绍。importjava.util.Scanner;publicclassHelloAdd2{publicstaticvoidmain(String[]args){intx,y,z;Scannercin=newScanner(System.in);

System.out.println("请输入第一个整数，然后按回车键：");x=cin.nextInt();System.out.println("请输入第二个整数，然后按回车键：");y=cin.nextInt();z=x+y;System.out.println("运算结果如下：");System.out.println(x+"+"+y+"="+z);}}【问题与思考】注意：当依次输入100和-200时，其显示结果为：100+-200=-100，该显示显然不符合我们的习惯，如何修改呢？【第一节总结】对于一个问题的求解和处理，需要按“一定的步骤”对“有关的数据”进行处理，

为此，需要定义或给出要处理的数据，同时需要利用“语言”描述处理步骤。

在计算机上：将描述处理步骤的语言称为“计算机程序设计语言”；

给出的处理步骤，称为“程序”；

而由计算机程序设计语言形成程序的过程，称为“程序设计”。第2节Java语言简介——Java开发版本

Java语言是不断发展、改进的，并且为了满足不同的应用，提供了相应的Java开发平台。它有3个独立的开发版本。JavaSE（JavaStandardEdition）是Java语言的标准版本。JavaEE（JavaEnterpriseEdition）是Java平台的企业版，用于编写基于Java应用服务器器的企业级应用程序。JavaME（JavaMicroEdition）是Java平台的微型版，主要应用于移动、无线及有限连接的设备应用程序开发。本课程主绍JavaSE平台的相关技术、方法。第2节Java语言简介——JavaJDK以及Java虚拟机开发Java程序，需要JavaJDK以及Java虚拟机（JVM）。1、JavaJDK：JDK（JavaDevelopmentKit）称为Java开发包或Java开发工具，包括了Java运行环境JRE（JavaRuntimeEnvirnment）以及相关的Java工具、Java的核心类库（JavaAPI）。2、Java虚拟机（JVM）：JVM（JavaVirtualMachine）是软件模拟的计算机，可在任何处理器上安全且兼容地执行保存在.class文件中的字节码。3、当编辑并运行一个Java程序时，需要同时涉及到三方面的内容：（1）Java编程语言：用于设计Java源代码程序。（2）Java类文件：由Java源代码，经过编译生成的。（3）Java虚拟机：执行Java类文件。关于JavaJDK以及Java虚拟机（JVM）我们将在第4节给出安装与使用如何编写程序呢？即程序是按什么原则构成的，按什么要求编写的？——下一节内容：Java语言及其语法要求第3节Java语言的基本元素与简单的程序设计Java程序设计就是如何使用Java语言来完成应用程序的开发过程，按Java语言规定的语法要求设计的。本小节，介绍Java语言的基本语法元素及其相关的知识。对于英语学习，其学习过程都很熟悉：字母、单词、语句、段落、文章，以及有关的语法。而Java语言的学习过程和英语的学习是类似的，需要依次学习构成计算机程序的各成份：3.1Java语言的字符集Java语言的基本符号可以分为3类。（1）字母：包括大写、小写英文字母（共52个）。（2）数字：0123456789（共10个）。（3）特殊符号：+-*/=，._:;?\“‘~|!#%&()[]{}<>空格（共29个）这三类符号共计91个，组成了Java语言的基本符号集合。

另外，汉字字符、希腊字母各国语言的符号，也是常用的字符。

利用这些字符，可构成程序设计中所需要的各类“单词”。3.2Java语言的关键字——第一类单词

由字母组成的单词。在Java语言中定义了一些专有词汇，统称为“关键字”。例如：public、class、int等，具有特定的含义，决定一条语句的功能或行为。例如：intx;该语句是声明语句，int是关键字，其功能是规定变量x只能存放整型数据。x=10;正确x=10.5;错误

关键字含义关键字含义abstract定义抽象类或抽象方法long64位长整数型break跳出一个switch或循环new分配新的类实例byte8位整数类型null一个空引用caseswitch的一个分支package包含类的一个包catch捕获异常的try块子句private表示私有属性、私有方法class定义一个类类型protected表示保护属性、保护方法continue在循环末尾继续public表示共有属性、共有方法defaultswitch的缺省语句return从一个方法中返回do定义do/while循环的首语句short16位整数类型double双精度浮点数类型static用于定义类属性、类方法elseif语句的else子句super超类对象或构造函数extends定义一个类的父类int32位整型数for一个循环类型throws一个方法可能抛出的异常if一个条件语句this当前类的一个隐含对象implements定义一个类实现的接口try捕获异常的代码块import导入一个包void标记方法不返回任何值switch选择语句while一种循环控制关键字最常用关键字——在后续内容会逐个介绍其使用3.3Java语言的标识符——第2类单词

标识符也是一个单词，是由程序员（程序设计者）根据自己的需要，定义的名称。

常用于定义类名、对象名、方法名、属性名、变量名。例如：

用cj表示成绩：cj=85

用name表示姓名：name="张三"

用xb表示性别：xb="男"注意：cj、name，xb都是标识符（在这里称为变量），标识符命名规则：定义标识符，要尽量遵循“见其名知其意”的原则。命名规则如下：①一个标识符可以由多个单词连接而成：

例如：studentName。②对于类名，每个单词的首字母大写，其他字母小写

例如：RecordInfo。③对于方法名、变量名、对象名，除了第一个单词的首字母小写外，其他单词的首字母都要大写

例如方法名：getRecordName()。④对于包名，每个单词的每个字母都要小写例如：com.frame。⑤在定义标识符时，不允许定义为关键字。注意：Java语言是区分字母大小写的。例如，Abc与abc是两个不同的标识符。【例1-3】阅读下面Java程序，找出其中的关键字、标识符。packagech01_3;publicclassCharDemo{

publicstaticvoidmain(String[]args){

charch1,ch2,studentNmae; ch1=65;ch2='B'; System.out.print("ch1与ch2对应的字符为："); System.out.println(ch1+"和"+ch2); }}【解答】该程序各单词如下：关键字有：package、public、class、static、void、char。标识符——类名：CharDemo、System。标识符——变量名：ch1、ch2、studentNmae、args。标识符——对象名：out。标识符——方法名：print、println、main。标识符——包名：ch01_3常量：65、'B'、"ch1与ch2对应的字符为："、"和"。运算符：=、+、[]。间隔符：{、}、，、；、（、）、空格。3.4Java语言的常数、变量——第3类单词

在《数学》上，都知道：常数、变量、函数、运算符、表达式等概念术语，这些概念术语在Java语言中也使用并且与数学中的含义、作用是相同的。（1）整型常量（常数）、实型常量（常数）

整数常量：例如5、-5、0、100、-123

实数常量：例如5.1、5.0、-10.02、2.5e+3(2.5103)。（2）字符常量、字符串常量字符常量：用英语符号的单引号括起来的单字符。例如：'A'、'a'、'B'、'b'、'1'、'0'、'9‘字符串常量：用英语符号的双引号括起来的。例如："中国"、"shandong123456"、"1234"、"12+34="、"a"实数的科学计数法（3）变量——是标识符的一种在《数学》上，习惯将x、y、z称为变量，是用来存放数据的。再例如，已知速度和时间，计算距离的公式：s=vt，

这里，将s、v、t都称为变量，当v和t给定一个值后，就可以确定s的值。

在Java语言中，对于这种可以存放数据的标识符，称为变量。即，变量是Java标识符的一种。

注意1：变量定义时，必须指定变量的数据类型。

例如：intx；

x为整数变量，可以：x=10;doubley;y为实数变量，可以：y=0.5注意2：'a'、"a"、a三者的区别，'a'是字符常量，"a"是字符串常量，a是标识符。【变量的使用】

在Java中，变量必须先声明（分配空间），然后给变量赋值，再进行有关的运算。

例如：已知圆的半径，计算圆的面积和周长。

对于该问题，需要3个变量分别存放圆的半径值、周长值、面积值。假设半径为100，则求解过程如下：第1步：声明三个变量：radius、perimeter、area为实数变量（double），即：doubleradius,perimeter,area;//每个变量间用逗号间隔，语句尾用分号第2步：给变量radius提供值100，即：radius=100;第3步：利用已经赋值的变量radius，计算求得面积值、周长值，并赋值给相应的变量，即：

perimeter=2*3.14*radius;area=3.14*radius*radius;3.5Java语言的运算符（1）算术运算符+（加法）、-（减法）、*（乘法）、\（除法）（2）关系运算符（比较大小）>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、

<=（小于等于）、==（等于）、!=（不等于）（3）字符串连接运算符对于字符串，可将两个串先后连接，形成一个新串，其运算符为“+”。例如："12"+"34"，运算后其结果为："1234"，

即："12"+"34"="1234"。注意：12+34=46，该式子为算术求和运算。（4）运算符的运行特点（运算级别、结合律等）

与数学中规定的一样。3.6Java语言的方法（也称为函数）在《数学》上，将f(x)=5x+20，称为函数，其中，x是自变量，f是函数名，5x+20是函数表达式，f(x)是函数值。在Java中，将函数称为“方法”，将自变量x称为方法的参数，f称为方法名，f(x)称为方法的返回值，而计算函数值的式子，称为方法体。例如：对于f(x)=5x+20，假设所求的函数值为整数，则其对应的Java方法：publicintf(intx){inty;y=5*x+20;returny;}方法体返回值类型将计算结果值返回给方法名f.方法的调用：

假设求当x=10时的函数值并赋值给变量a，则计算过程：a=f(10);这样，a的值为703.7Java语言的表达式由Java语言的常量、变量、方法（函数）通过运算符形成的具有一定意义的式子，称为Java语言的表达式。例如：5*x+203.8Java语言的注释为了便于对程序的阅读和理解，通常在程序中添加注解，理解代码功能和结构。

Java语言中给出三种注释形式：（1）单行注释格式：//单行注释内容

功能：

作为注释内容的开始符号，一直注释到行尾（2）多行注释格式：/*

实现多行注释，

其中两星号之间的信息为注解信息

*/（3）文档注释格式：/**

可以用于文档化处理的单行或多行注释*/【例1-4】分析下面带注释的源代码（文件为HelloWorld.java），理解各部分的功能和作用。3.9Java语言的main方法在Java中，main()方法是Java应用程序的入口方法，即程序在运行的时，就是运行main()方法，这个方法和其他的方法有很大的不同，方法的名字必须是main，方法必须是publicstaticvoid类型的，方法必须接收一个字符串数组的参数，且参数名必须为args。publicclassHelloWorld{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){System.out.println("HelloWorld!");}}该示例只有一行`控制输出语句。通常一个主方法体，一般由4部分构成：（1）声明定义变量（2）给变量提供值或创建对象；（3）对变量进行加工求值，或由对象调用方法，完成相关的计算（4）显示输出计算结果例：阅读下面Java程序，理解该程序中涉及到的Java元素。packagech01_3;publicclassCharDemo{ publicstaticvoidmain(String[]args){ charch1,ch2,studentNmae; ch1=65; ch2='B'; System.out.print("ch1与ch2对应的字符为："); System.out.println(ch1+"和"+ch2); }}【解答】该程序各单词如下：关键字有：package、public、class、static、void、char。标识符——类名：CharDemo、System。标识符——变量名：ch1、ch2、studentNmae、args。标识符——对象名：out。标识符——方法名：print、println、main。标识符——包名：ch01_3常量：65、'B'、"ch1与ch2对应的字符为："、"和"。运算符：=、+、[]。间隔符：{、}、，、；、（、）、空格。第3节——总结

主要介绍了Java语言的基本语言要素，主要包括：字符集标识符（包含变量）关键字常量运算符方法程序的主方法等有关内容，是每个读者必须掌握的最基本内容思考：该节给出了Java语言的一些语法规定，按Java语法要求设计了程序，那么，如何在机器上编写代码并运行呢？

——Java程序设计编程环境及开发工具第4节Java程序设计编程环境及开发工具

Java程序设计就是如何使用Java语言来完成应用程序的开发过程。

开发Java应用程序，需要相应的开发环境和开发工具。

4.1JavaJDK下载与安装——开发与运行环境

4.2Eclipse下载、安装与使用——集成开发工具

4.1JavaJDK下载与安装——开发与运行环境2．安装JDK双击“下载的文件：jdk_11.0.1-windows-x64_bin.exe”，系统自动进入安装进程，按照向导指示即可完成安装。

注意：一般情况下，我们安装系统默认的安装目录：“C:\ProgramFiles\Java”目录下。在该目录下有jdk11.0.1_121和jre11.0.1_121两个子目录，分别存放Java程序的开发环境jdk和运行环境Jre。

4.1JavaJDK下载与安装——开发与运行环境3．设置JDK的环境变量为了让系统能够自动找到JDK，需要设置JDK的环境变量，即设置三个环境变量的名字和值：JAVA-HOME、Path、classPath。其设置过程如下。【我的电脑】—>【属性】—>【高级系统设置】—>【高级】—>【环境变量】。

首先，新建JAVA_HOME变量，并设置变量值为JavaJDK安装路径其次，设置Path和classPath变量值：当设置JAVA-HOME后，利用该变量设置Path和classPath变量值。（1）设置Path变量值：在系统原有的Path值后添加如下语句（注意：前面有个分号，且为英文的分号）：;%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\lib;（2）设置CLASSPATH变量值：添加classPath变量，并设置值为：%JAVA_HOME%\lib;（3）设置完成后，在桌面开始菜单出【输入】cmd，进入命令行界面，然后【输入】javac，出现如下界面，表示安装并设置成功。4．基于命令行方式，开发运行Java程序对于Java程序，利用编辑器（例如记事本）编写源代码，然后对源程序编译，才可以运行。

例如，假设例1-1源程序HelloAdd.java保存在e:\java\HelloAdd.java中对源程序编译，其编译命令：javacHelloAdd，

然后运行程序，其运行命令格式：javaHelloAdd，当执行该命令后，在命令行窗口上显示：1+2=3。

【问题与思考】基于命令行的方式设计Java程序，需要用文本编辑器编写源代码，然后分别对源代码编译和运行，当有多个源文件时，其编译过程复杂、麻烦，目前一般采用集成开发环境工具，这类工具将编辑、编译、运行、调试等整合在一起，从而便于程序的设计和开发。——Eclipse集成开发工具4.2Eclipse下载、安装与使用——集成开发工具2．启动Eclipse启动Eclipse，需要指定工作区（所开发应用程序所存放的空间位置），假设其工作区路径为D:\java\

（1）输入工作区路径，

单击“Ok”，继续启动系统（2）进入Eclipse工作平台，关闭欢迎页面后，出现“开发应用程序界面”。（3）在此基础上，开始Java程序的编写、运行等工作。具体操作过程将在第5节中通过案例给出详细说明。第5节Java应用程序的开发过程与设计案例到目前，已经对Java程序设计有了初步的认识和理解，在本小节中，我们给出简单应用案例的开发设计。利用Eclipes开发程序步骤：第1步：建立工程：

filenewprojectjavaproject起名finish第2步：建立类文件：

filenew->class填上类名/包名点finish第3步：在类内编写Java代码（输入程序代码）

（系统自动“解释”，若存在语法错误，系统给出提示，需要修改）第4步：运行程序（若运行结果不正确，修改再运行）：在代码的任意点右键:runasjavaapplication5.1开发案例1——求两整型数据和的程序。针对【例1】设计求z=x+y值的程序，其中x=1，y=2。（1）开发过程：第1步：新建Java项目（也称为Java工程）：helloapp第2步：建立Java类：HelloAdd第3步：编写Java源代码（按【例1】中给出的处理步骤的）第4步：保存应用程序第5步：运行和调试程序注意：当继续开发下一个程序时，从第3步开始。（2）开发过程演示。（3）思考与改进：是否可以实现任意两整数求和——》在运行过程中给变量提供值。案例1源代码：packagech01;publicclassHelloAdd{

publicstaticvoidmain(String[]args){intx,y,z;x=1;y=2;z=x+y;System.out.println(x+"+"+y+"="+z);

}}“方法的开始标记类的结束标记Java程序的主方法，该方法是Java程序的入口。

中间的黑色字体部分为方法体内容，即计算过程方法的结束标记“类的开始标记包名称，表示该程序存放在工程目录下一个存放位置5.2开发案例2

【例1-5】——编写一个Java程序，计算三角形面积的程序。要求，已知三角形的三边，计算并显示三角形的面积。【分析】设a、b、c为三角形的三边长，且x=(a+b+c)/2，则面积为假设三边长的取值为：a=3，b=4，c=5。【计算过程】对于该题目，数学上是这样计算的：（0）声明5个变量：a,b,c,x,s（1）获得三个数据3、4、5，并用a、b、c三个变量记忆这些数据。（2）利用公式：计算面积。（3）输出计算结果。【实现】按开发过程，完成该程序的设计（从第3步开始）：（1）创建java类：Triangle.java（2）在该类的主方法中按【计算过程】编写源代码。【给出实际开发演示】该问题需要5个存放空间，存放5个实型数据。案例2的源代码：packagech01;publicclassTriangle{ publicstaticvoidmain(String[]args){ doublea,b,c,x,s; a=3; b=4; c=5; x=(a+b+c)/2.0; s=Math.sqrt(x*(x-a)*(x-b)*(x-c)); System.out.println("面积为："+s); }}其中，（1）Math.sqrt()是求平方根方法（函数），（2）“*”是乘号。【例1-6】已知圆柱的半径和高，设计求圆柱“表面积”和“体积”的程序。【分析】设圆的半径为r，高位h，则：计算表面积公式：计算体积公式：【计算过程】（1）获得两个数据（圆柱的半径和高度），并用r、h两个变量记忆。（2）利用公式，分别计算圆柱表面积和体积。（3）显示输出计算结果。【实现】（1）在设计例1-1时，已经创建的工程项目下，创建java类：Cylinder.java，并且所在的包为ch01_6。（2）设计该类的主方法，并添加源代码。该题目共需要4个存放数据的存放单元，存放的数据为实数。【开发演示】源代码如下：packagech01_6;publicclassCylinder{ publicstaticvoidmain(String[]args){ doubler,h,s,v; r=3; h=10; s=2*3.14*r*r+2*3.14*r*2; v=3.14*r*r*h; System.out.println("圆柱的表面积为："+s); System.out.println("圆柱的体积为："+v); }}5.3Java应用程序的导入、导出与打包该节不介绍了，同学们课后自己实验熟悉。第5节小节：给出了一个Java工程的创建过程并给出了应用案例，详细介绍了Java工程的开发步骤、运行方式。

这些技术是开发Java工程必须掌握的最基本的技术、方法。本章总结我们应该知道以下知识：（1）什么是程序？设计程序的步骤是什么？定义存放数据的空间名（变量名字），并指定类型；输入已知的量（输入数据）；利用公式，计算并求解所要求解的量；输出计算结果。（2）一个程序一般需要3部分：输入、处理、输出。（3）如何输入、输出信息？（4）处理信息，就是对信息（数据）进行运算求值。（5）程序的组成需要常量、变量、运算符、类、方法、表达式。程序设计，一般按下列步骤给出实现：（1）定义存放数据的空间名（变量名字），并指定类型；（2）输入已知的量（输入数据）；（3）利用公式，计算并求解所要求解的量；（4）输出计算结果。思考与练习

——按我们所介绍的内容，完成下面各题的程序设计1、已知圆柱的半径，计算圆柱表面积及其体积。2、已知速度和时间（s=vt)，计算距离。3、求任意两个数（整数）的和与积。4、计算一个数据的平方根。

提示：平方根的计算函数为：Math.sqrt(x)5、已知三角形的三边，求三角形的面积。提示：利用公式

计算三角形的面积，

其中：L=(a+b+c)/2，a=3，b=4，c=5。6、计算两点之间的距离。本章结束！

希望每位同学，认真理解我们所介绍的内容并掌握，同时，必须加强在机器上的实际操作能力。第2章Java简单数据及其运算教学内容：

重点介绍Java基本数据类型、字符串以及它们的运算教学目标：（1）掌握基本数据类型(整型、实型、字符型、布尔型)各自的数据特点与运算性质（2）掌握字符串类型数据的特点与运算性质（3）掌握不同数据类型混合运算时的类型之间的转换（4）掌握基本数据类型、字符串类型的输入与输出具体授课内容1数据类型 2变量的声明与初始化3基本数据类型运算符4字符串及其存储与运算5数据的标准输入与输出 6数学方法与使用本章内容的逻辑性：

Java程序就是对数据的加工处理？

那么，（1）Java程序可以加工处理什么数据呢？（2）什么是数据？

数据分几类？如何分类？

每类数据如何存储？如何进行计算求值？本章就介绍这些内容。

第1节Java数据类型在描述信息时，不同的信息要用不同的数据。例如描述一个学生的有关信息：姓名："张三"年龄：19性别：'男'团员否：true（是、真)或false（不是、假）考试平均成绩：80.25

可以看出，不同的信息需要不同的数据描述，称为数据类型，其中：①"张三"是用双引号括起来的由字符组成的一个串，称为字符串（类型），注意：一定要用英文方式的双引号。②19是由数字组成的整数（无小数点），称为整型（类型）。③'男'是用单引号括起来的单个字符，称为字符（类型），注意：一定要用英文方式的单引号。④true或false表示“是”或者“不是”，称为逻辑（类型）。⑤80.25，含有小数点，称为实型（类型）。

Java语言将数据分为两大类：（1）基本数据类型（简单数据）

整型（

int,long,short）

实型（float,double）

字符型（char）

布尔型（boolean）（2）类数据类型（引用数据类型）

字符串、数组、Java提供的标准类库、开发者自定义类Java给出了基本数据类型的名称以及可以存取数据的范围数据类型

所占位数

数的范围

byte

（字节） 8

-27～27-1short（短整型） 16 -215～215-1char（字符） 16 0～65535int（整型） 32 -231～231-1 long （长整型） 64 -263～263-1 float（浮点型） 32 3.4e－038

～3.4e＋038double（实型） 64 1.7e－308

～1.7e＋308boolean（布尔型）8true或false在程序设计中，根据实际需要选择所需要的数据类型。1、Java基本数据类型2、

各种不同类型的常量在Java语言中，常量数据都有默认的数据类型：

（1）一般的整型常数默认为int，例：

5为int类型（2）一般的实型常数默认为double

例：5.5为double类型（3）对于其他的整型和实型，需要添加一个类型标记long:在数据尾添加“L”或“l”，例：5l或5Lfloat:在数据尾添加“F”或“f”，例：5.0F或5.0f

byte，short，char:直接给出整型数值，但不能超出其取值范围。（4）char:也可以采用字符形式给出（单引号括起来）。

例如：charc1=‘a’;与charc2=97;两者等价

对于转义字符（’\字符符号’：一种表示字符的方式）的表示：

例如回车符：’\n’==13（5）

boolean:true或false变量名a——变量值第2节变量的声明与初始化（1）变量名；（2）变量数据类型（3）变量的值（存放到存放空间中的数值）变量的声明与初始化，就是给出这3项内容例如：inta;a=30;

由于是int型，所分配的空间是4个字节空间30对于语句doublex,y,z；x=10;y=20;z=30;做什么的？到底有什么作用？

解答：

（1）doublex,y,z；是“变量声明”，就是在内存内给出存储空间，并为该空间命名一个名称（称为变量名）。（2）在该空间内存放数据，所存放的数据称为变量的值。1、基本数据类型变量的声明变量声明格式：

数据类型标识符,标识符,…,标识符;注意：当同时声明多个变量时，每个变量之间用逗号间隔例如：

int

x,y;//声明变量x,y为整型变量longwordCut,radius,height;//声明3个long类型变量doubleflightTime,speed;//声明2个double类型变量2、

变量的初始化

变量声明后，变量并没有值，需要给变量提供值，然后变量才可以使用。变量可以先声明，然后给变量提供值（赋值），也可以在变量定义的同时赋初始值。赋值运算符：“=”，其语句格式：变量名=表达式；（1）先声明再赋值例如：intx;//变量声明，定义变量x为整型变量x=100;//对变量x赋值为100。（2）在变量定义的同时赋初始值语句格式：类型标识符=常量,标识符=常量,…,标识符=常量;例如：intsum=0;//声明sum为整型变量，并且初始值为0doubletaxRate=0.06;//声明taxRate为实型变量，且值为0.06charc='A';//声明c为字符型变量，且值为字符A3．基本数据类型变量的访问对于基本数据类型变量，可通过变量名访问变量的值。

对变量的访问，两种有形式：读操作和写操作。

“读”（获取变量的值）“写”（重新设置变量的值）。例如：inta,b;//声明两个整型变量（没有提供值）a=10;//对变量a进行写操作，被赋值为10；b=20;//对变量b进行写操作，被赋值为20；a=a+b;//首先读a,b值并求和，然后将和值30重新赋值给变量a(a的新值为30)。

思考：

a=a+c;//该语句是错误的，为什么？594．字符串变量的声明、初始化和访问

字符串类型是一种引用数据类型，其类名称为String。（1）字符串变量的声明声明格式：

String标识符,标识符,…,标识符;功能：声明字符串变量。注意，没有创建存储空间。例如：Stringa,b,c;//声明3个字符串变量。（2）字符串变量的初始化第1种方式：先声明再赋值，例如：Stringx;//声明变量x为字符串变量，没有提供初始值。x="abcd123456";//对变量x赋值为"abcd123456"。第2种格式：在变量定义的同时赋初始值，例如：Stringsum="和值为:";//声明sum，其赋值"和值为："Stringabc=null;//声明abc，并赋值为null(空引用)。（3）字符串变量的访问字符串变量的访问具体在第5节介绍。60应用示例：

【例2-1】变量的声明与初始化示例，通过该示例，理解并掌握变量的定义格式及其初始化方法以及对变量的读写操作。分析如下源代码，给出运行结果。publicclassTest1{publicstaticvoidmain(String[]args){doublepi=3.14159,y;intradius=5,x;charc1='a',c2;Strings1="abcd123456",s2=null,s3;System.out.println("radius="+radius);System.out.println("PI="+pi);

//System.out.println("x="+x);//该语句出错，因为没有对变量x初始化

y=2*pi*radius;System.out.println("y="+y);System.out.println("c1="+c1);//System.out.println("c2="+c2);//该语句出错，因为没有对变量c2初始化

System.out.println("s1="+s1);System.out.println("s2="+s2);

//System.out.println("s3="+s3);//该语句出错，因为没有对变量s3初始化

}}第3节数据编码与数据存储

该节不介绍了，同学们课后自学、重点了解Java对各类基本数据类型在内存中的编码与存储方式，从而深入理解数据类型及其运算。第4节基本数据类型运算符程序设计是加工处理数据的，要加理数据就是进行有关的运算。实现数据的运算有三种方式：（1）基本运算符——本节课要介绍的内容：

—必须理解各种运算符的含义与使用方法。以后介绍如下两个内容：

（2）系统JDK提供的类库——类的方法（函数）

——必须知道要使用的函数在什么库中，并引入库（import），例如，创建键盘扫描器、数学函数类。

（3）自己设计的方法，满足用户自己计算加工要求的方法——这是我们学习的重点和难点。【注意一点】

运算符就是函数（方法），所有的函数也是一种运算符。【给出示例】展示三种运算方式的等价性（见下面的备注）。Java基本运算符（1）算术运算：+、-、*、/、%、++、--（2）关系运算：>、>=、<、<=、==、!=（3）逻辑运算：&&、||、！（4）赋值运算：=、各种运算赋值语句4.1算术运算符运

算

符功

能举

例运算结果结果类型+加法运算10+7.517.5double'a'+198int-减法运算10–7.5F2.5Ffloat*乘法运算3*721int/除法运算21/35/25.0/2722.5intintdouble%求余运算10%31int注意：整数运算的结果为整数，实数运算的结果为实数。4.2关系运算符运算符功能举例结果可运算数据类型>

大于'a'>'b‘5>2falsetrue整数、浮点数、字符<

小于2<3.0true整数、浮点数、字符==等于'X'==88true所有数据类型!=不等于true!=truefalse所有数据类型>=大于或等于6.6>=8.8false整数、浮点数、字符<=小于或等于'M'<=88100<100truefalse整数、浮点数、字符4.3逻辑运算符Java的逻辑运算符包括：（1）!（否定）：取反

!true=false，!false=true（2）&&（与）：有一个为假，整个结果为假true&&true=truetrue&&false=falsefalse&&true=false

false&&false=false（3）||（或）：有一个为真，整个结果为真

true||true=true，true||false=true，

false||true)=true，false||false=false例如：给你一个日期，判定是否为闰年？闰年是指年数符合下例两者之一：（1）能被4整除，但不能被100整除；（2）能被4整除，又能被400整除假设用y存放年，则判定式子为：

y%4==0&&y%100!=0||y%4==0&&y%400==04.4赋值运算符赋值运算符就是给变量提供数值，要求变量的数据类型与所提供的数值的数据类型一致，若不一致，必须转化为与变量的数据类型一致。赋值运算符分两种：基本赋值运算符和复合赋值运算符。（1）基本赋值运算符格式：变量名=表达式；功能：首先计算表达式的值，然后将表达式的值赋值给变量。例如：

i=75+25;//i的值为100(2)复合赋值运算符对于a=a+x形式的赋值语句，可简化：a+=x，将“+=”运算符称为复合赋值运算符。赋值运算符范例结果赋值运算符范例结果+=a+=ba=a+b&=a&=ba=a&b-=a-=ba=a-b|=a|=ba=a|b*=a*=ba=a*b^=a^=ba=a^b/=a/=ba=a/b<<=a<<=ba=a<<b%=a%=ba=a%b>>=a>>=ba=a>>b4.5其他运算符运算符说

明++一元运算符，自动递增--一元运算符，自动递减?:三元运算符，根据“?”左侧的逻辑值，决定返回“:”两侧中的一个值[]用于声明、建立或访问数组的元素.访问类的成员或对象的实例成员例如，对于三目运算符：

intstore=12;

store<=5?"库存不足！":"库存量："+store);

计算结果为：“库存量：12”4.6运算符与运算符的优先级

下面表达式是如何运行，其结果是什么，是什么数据类型（1）5+5.0

（2）‘a'+10

（3）intx,y;doublea,b;a=100.26;

x=a;y=100;b=x;a=a+100;

y=y+100.5问题：由于数据类型不一致，有的能计算，有的不能计算（出错）。那么，计算机如何处理呢？需要实现类型转换，使不一致的类型都转换为一种类型。

---类型转换问题：对于参加运算的数据，若其类型不一致，如何处理呢？4.7数据类型转换

在进行数据运算时，若表达式中的数据类型不一致，则需要进行转换，将数据转换一样的类型，然后进行运算。即：操作数转换为同种类型，然后运算两种方法隐型类型转换:自动类型转换(系统完成)显型类型转换:强制类型转换（1）

类型转换--将一种类型的数据转换为另一种类型数据类型转换表源类型 转换后不会丢失数据的目的类型byteshort,char,int,long,float,doubleshortchar,int,long,float,doublechar int,long,float,doubleint long,float,doublelong float,doublefloat double例如：inta=10;longb=100Ldoublec=a+b;//经过2次转换，形成变量c的值

算符两端运算量类型不同时：“向高看齐”，向表达能力强的类型转换：自动（隐式）转换（2）

自动类型转换显型类型转换:强制类型转换doublea=1.5;floatb=a;//错误修改为：doublea=1.5;floatb=(float)a;//实现强制类型转换System.out.println("b="+b);（3）

强制类型转换算符两端运算量类型不同时： 根据需要，采用强制转换（逐个算符转换），可以将高级的变换为低级的。强制类型转换的格式

用类型符对表达式值转换成所需类型，一般形式为：

(类型

)(表达式

) (类型

)表达式例如：（int）(x+y) //把x+y的结果转换成整型

(char)70 //把整数70转换成字符'F'(double)2/4

//结果为0.52/4//结果为0注意：赋值时的类型转换和用类型符实现的类型转换是强制性例如：

inta=(int)(2.516); //a的值为2publicclassTest2_5{ publicstaticvoidmain(String[]args){ charc1,c2,c3,c4,c5; inti; c1='A';//A的编码值为65 c4=97;//97在char类型取值范围内，直接赋值,97是a的编码

intx=97; c5=(char)x;//必须强制转换，注意与c4=97的区别

i=c1+1;//自动转换为int，并进行计算，赋值

c2=(char)i;//强制将int转换为char，并赋值

c3=(char)(c1+1);//自动转换为int求和，再将整型int强制转换为char System.out.println(c1+c2);//c1、c2都/自动转换为int，求和，并输出

System.out.println(""+c1+c2+c3+c4+c5);

}}

应用示例——【例2-5】char类型与int类型间的转换示例，分析语句的功能，并给出运行结果。显型类型转换:强制类型转换classTest{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ inta=257; byteb=(byte)a; System.out.println("a="+a); System.out.println("b="+b); }}运行结果：a=25700000000000000000000000100000001(32位数)b=1

00000001（8位数）两种类型转换的应用示例--2：第5节

字符串及其存储与运算1、字符串类型String（类类型）

2、字符串常量

（1）采用双引号括起来的串信息（2）空字符串：表示为：""。3、字符串变量的声明、定义、赋值Stringb;//字符串声明b="aaaaaaaabbbbbccccc";//字符串赋值Stringx=null;//空地址，即x