第一章java程序设计概述

Java语言程序设计软件学院刘伟QQ:2797974556151022011年2月第一章Java程序设计概述1.1机器语言、汇编语言和高级语言1.2Java语言概述1.3Java平台和主要应用方向1.4Java的垃圾回收与代码安全检查机制1.5典型的Java开发环境1.6Java编程示例1.7反编译工具的介绍1.8JavaJDK6新功能介绍1.1机器语言、汇编语言和高级语言计算机程序设计语言的种类非常多，总的可以分成机器语言，汇编语言，高级语言三大类。机器语言是计算机唯一能接受和执行的语言，与硬件紧密相连。机器语言由二进制码组成，每个二进制码是一条指令。汇编语言是面向机器的程序设计语言。用汇编语言编写的程序叫汇编语言源程序，计算机无法执行。必须用汇编程序把它翻译成机器语言目标程序，计算机才能执行。这个翻译过程称为汇编过程。汇编语言的长处在于编写高效且需要对机器硬件精确控制的程序。汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符号（Symbol）或标号（Label）代替地址码。这样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言变成了汇编语言。因此汇编语言亦称为符号语言。机器语言和汇编语言都是面向机器的，高级语言是面向用户的。由于汇编语言依赖于硬件体系，且助记符量大难记，于是人们又发明了更加易用的所谓高级语言。用高级语言编写的程序叫做高级语言源程序，必须翻译成机器语言目标程序才能被计算机执行。高级语言的翻译有两种方式：编译方式和解释方式。编译方式：先由编译程序把高级语言源程序翻译成目标程序，执行时运行目标程序。现在大多数的编程语言都是编译型的，例如VisualC++、VisualFoxpro、Delphi等。解释方式：在运行高级语言源程序时，由解释程序对源程序边翻译边执行。经典的Basic语言就是以解释方式运行的。学习方法1，端正态度，树立信心2，勤奋(多看，多练，多问，多想)期末卷面成绩为100分，占总成绩的50%；实验成绩、平时成绩可根据平时作业和考勤等综合评定，占总成绩的50%。1.2Java概述

1.2.1Java语言的产生Java是1995年6月由Sun公司引进到我们这个世界的革命性的编程语言.1990年Sun公司成立了由JamesGosling领导的开发小组，开始致力于开发一种可移植的、跨平台的语言，该语言能生成正确运行于各种操作系统、各种CPU芯片上的代码。他们的精心专研和努力促成了Java语言的诞生。Java语言是一门很优秀的语言，具有面向对象、与平台无关、安全、稳定和多线程等优良特性，是目前软件设计中极为健壮的编程语言。Java语言的出现是源于对独立于平台语言的需要，即这种语言编写的程序不会因为芯片的变化而发生无法运行或出现运行错误。目前，随着网络的迅速发展，Java语言的优势越显明显，Java已经成为网络时代一门非常重要的语言。1.2.2Java语言的发展微软公司总裁比尔.盖茨先生认为，“Java语言是长时间以来最卓越的程序设计语言”。Java语言已经成为目前最流行的网络编程语言，到2005年，我国对Java技术人员的需求量将高达20万余人，许多大学纷纷开设Java课程，Java正逐步成为世界上程序员最多的编程语言。1.2.3Java虚拟机及Java的跨平台原理Java虚拟机（JavaVirtualMachine)简称JVM，Java虚拟机是一个想象中的机器，在实际的计算机上通过软件模拟来实现。Java虚拟机有自己想象中的硬件，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。JVM是平台有关的。1.2.4Java语言的关键特点简单性平台无关性面向对象性安全性分布式多线程动态性1.3Java平台和主要应用方向某种意义上来说，Java不仅是编程语言，还是一个开发平台。两种主要的“发布环境”首先是Java运行时环境（javaruntimeenvironment，简称JRE）包含了完整的类文件包；其次，许多主要的浏览器都提供了Java解释器和运行时环境。Java技术的平台架构包括以下三个方面J2EE（Java2EnterpriseEdtion）—用于服务器，构建可扩展的企业级Java平台。J2SE（Java2StandardEdition）—用于工作站、PC机，为桌面开发和低端商务应用提供了Java标准平台。J2ME（Java2MicroEdtion）—嵌入式Java消费电子平台，适用于消费性电子产品和嵌入式设备。1.4Java的垃圾回收与代码安全检查机制在Java程序的执行过程中，部分内存在使用过后就处于废弃状态，如果不及时进行无用内存的回收，内存会越占越多，导致内存泄漏，进而导致系统崩溃。在C＋＋语言中是由程序员人为进行内存回收的，程序员需要在编写程序的时候把不再使用的对象内存释放掉；但是这种人为的管理内存释放的方法却往往由于程序员的疏忽而致使内存无法回收，同时也增加了程序员的工作量。在Java运行环境中，始终存在着一个系统级的线程，专门跟踪内存的使用情况，定期检测出不再使用的内存，并进行自动回收，避免了内存的泄露，也减轻了程序员的工作量。不足：影响Java的执行效率。字节码的执行需要经过三个步骤1）首先由类装载器（classloader）负责把类文件（.class文件）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规范；2）其次字节码校验器（bytecodeverifier）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；3）如果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行执行。1.5典型的Java开发环境Sun公司为全世界使用Java进行开发的人员提供了一套免费的开发工具集，取名为JDK（JavaDevelopersKits），它不仅是Java的开发平台，也是Java的运行平台。

1.5.1下载、安装和了解JDK1.下载地址

2.安装JDK

3.了解JDKJDK安装完毕后，在安装路径下有以下几个文件夹。bin文件夹：存放编程所要用到的开发工具，包括编译器、解释执行程序、小应用程序浏览器、调试器、文档生成工具、反编译器等。demo文件夹：存放演示程序，开发者可以从中学习如何使用Java的类库。include文件夹：存放本地文件（Nativemeans）。jre文件夹：Java运行时环境的根目录，存放JVM所需的各种文件。lib文件夹：存放库文件。sample文件夹：类似于demo文件夹，也是存放Java的源程序，该程序多数和网络相关。和一般的Windows程序不同，JDK安装成功后，不会在“开始”菜单和桌面生成快捷方式。这是因为bin文件夹下面的可执行程序都不是图形界面的，它们必须在控制台中以命令行方式运行。另外，还需要用户手工配置一些环境变量才能正常使用JDK。按照运行的操作系统进行划分，JDK分别有forWindows、forLinux、forSolaris和forMacOS等不同版本。1.5.2设置path与classpath安装好并不是能立即运行编写Java程序，还需要设置JDK的相关路径。1.设置path虽然我们知道JDK的工具程序bin目录下，但操作系统并不知道它的准确路径。我们就必须要告诉操作系统，应该到哪些目录下尝试找到我们所想要使用的工具程序。右键单击“我的电脑”选择“属性”，切换至“高级页面”，并点击下方的“环境变量按钮“。在系统变量里进行添加操作a.点击“新建”，变量名：”JAVA_HOME”，变量值“C:\ProgramFiles\Java\jdk1.5.0”。b.找到名叫“path”的变量，点击“编辑”，在变量值后面添加“;%JAVA_HOME%\jre\bin;%JAVA_HOME%\bin;”点击“确定”。操作系统会尝试在指定的path变量中寻找指定的工具程序，当输入javac命令时，由于path变量中有设置JDK的bin目录的路径，操作系统就可以根据这个信息来找到javac工具程序。2.设置classpath设置classpath的目的是让Java执行环境在哪些目录下可以找到指定的Java程序（也就是.class文件）。在系统变量下单击“新建”，变量名：”classpath”，变量值“.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;”。第一个字符”.”不能省略（用来表示当前工具目录），每一个路径名之间用”;”作为分割。3.测试环境变量写一个简单的Java程序，测试一下环境设置是否正确【例1-1】一个简单的Java程序。publicclassHelloWorld{publicstaticvoidmain(Stringargv[]){ System.out.println("你好！我的第一个Java程序！");}}注意：1．Java的源文件必须以扩展名.java结束；2．Java主文件名与类名称必须一致，区分大小写；3．Java程序的类名称是指class关键词后的名称。就这个例子而言，也就是HelloWorld，该名称必须与HelloWorld.java的主文件名（HelloWorld）一致。4．注意每个字母的大小写，Java程序中会区分字母的大小写，System与system对Java程序来说是不一样的名称。C:\>cdjava_work\1接着使用javac工具程序来编译.java文件，命令如下：C:\java_work\1>javacHelloWorld.java如果编译顺利成功，则在HelloWorld.java所在的目录，会出现一个HelloWorld.class文件，这是已经编译完成的Java字节码文件。使用java工具程序来执行它，执行方式如下：C:\java_work\1>javaHelloWorldJava工具程序会根据指定的类名称，实际加载.class的文件，以上例来说，就是载入HelloWorld.class并执行。Eclipse和MyEclipse1．Eclipse是什么？

Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse附带了一个标准的插件集，包括Java开发工具（JavaDevelopmentTools，JDT）。虽然大多数用户很乐于将Eclipse当作JavaIDE来使用，但Eclipse的目标不仅限于此。Eclipse还包括插件开发环境（Plug-inDevelopmentEnvironment，PDE），这个组件主要针对希望扩展Eclipse的软件开发人员，