《Java程序设计教程》课件第1章 Java语言概述

Java的发展历史

2Java体系结构

4程序设计语言基础

31Java语言的特点

33Java应用程序实例

6Java开发环境

35本章内容提要程序设计语言的发展历史

1．机器语言由于机器语言程序是直接针对计算机硬件所编写的，因此它的执行效率比较高，能充分发挥计算机的速度性能。用机器语言编写程序比较困难且繁琐，而且程序的直观性比较差，也不容易移植。

1.1程序设计语言基础2．汇编语言同机器语言相比具有编程简单、容易理解和记忆等特点，与高级语言相比目标程序占用内存空间少，运行速度快。计算机不能直接识别、理解和执行。因此，用汇编语言编写的程序必须先翻译成机器语言程序才能被计算机理解和执行。

1.1程序设计语言基础3．高级语言高级语言是面向解题的过程，比较接近于自然语言和专业语言。因此用来编写复杂的程序更容易。高级语言具有良好的通用性，可以在不同的机器上运行，便于程序的移植。高级语言是面向用户的语言，无论何种机型的计算机，只要配备相应的编译程序或解释程序，高级语言编写的程序就可以运行。

1.1程序设计语言基础4．第四代语言具有“面向问题”、“非过程化程度高”等特点，可以成数量级地提高软件生产率，缩短软件开发周期。4GL以数据库管理系统所提供的功能为核心，进一步构造了开发高层软件系统的开发环境。它提供了功能强大的非过程化问题定义手段，用户只需告知系统做什么，而无需说明怎么做，因此可大大提高软件生产率。

1.1程序设计语言基础高级语言的分类

1．面向过程的语言过程语言使程序变得比较短，而且更易于被计算机读取，并且要求程序员将每个过程都设计得足够通用，以便能用于不同的情况，提高了代码的重用性。代表性语言：FORTRAN、COBOL、Pascal、C和Ada等

1.1程序设计语言基础2．函数式语言函数式语言将过程当作数学函数，并像处理程序中的任何其他数据一样处理过程。代表性语言：List

1.1程序设计语言基础3．面向对象语言在面向对象的语言中，数据和数据处理过程被封装成对象，对象进一步抽象成类，而类则定义对象必须具有的属性和改变对象状态的方法，对象之间通过互相调用方法来相互作用，方法对对象中的数据执行某个操作。代表性语言：C++、C#

1.1程序设计语言基础4．逻辑语言逻辑语言又称为说明性语言，它将逻辑作为其数学基础，依据逻辑推理的原则响应查询。代表性语言：Prolog

Java属于哪种类型的语言1.1程序设计语言基础91年，sun公司的“Green”项目，开发一种面向家用电器市场的软件产品，由于对平台独立性和安全性的要求，产生了一种语言---Oak;94年，随着Internet和WWW的迅猛发展，需要一种简练、小巧、与平台无关的语言，Oak正好适合这个要求，Oak的第一个应用---WebRunner浏览器；1.2Java的发展历史95年，注册Oak失败，更名为java(java和咖啡)，HotJava浏览器；96年到现在，从jdk1.0—jdk1.6,发展异常迅速，遍布从企业应用到个人终端的各个方面；目前，全球有300多万开发者采用Java技术，70%以上的软件公司将Java作为他们的主要开发语言。

1.2Java的发展历史1．简单（simple）

Java语言由C++语言发展而来，其风格与C++类似。Java语言增加了自动内存单元收集功能。Java语言为开发者提供了丰富的类库。

2．面向对象（Object-Oriented）

Java语言是一种纯粹的面向对象语言，它集中于对象和接口的设计，提供简单的类机制和动态的接口模型。对象中封装了状态数据以及响应的方法，实现了模块化和信息隐藏。1.3Java语言的特点3．安全性（Security）

Java在设计之初就注重语言的健壮性，避免了一些不稳定的因素，可以防止许多编程错误，在此基础上还采取其他一些安全措施。

4．解释型（Interpreted）

Java是一种解释型的程序设计语言。Java代码编译后不直接生成特定的机器代码，而是Java字节代码，Java程序运行时借助Java解释器（即Java虚拟机）对编译后的字节码文件进行解释执行。1.3Java语言的特点5．平台无关（Architecture-Neutral）平台无关有两种：源代码级和目标代码级。Java是一种目标代码级的平台无关语言，用Java编写的应用程序不用修改就可以在不同的软硬件平台上运行，而不受计算机硬件和操作系统的限制。其特点是“一次编写，处处运行”。

6．分布式（Distributed）分布式包括数据分布和操作分布。Java支持这两种分布性。1.3Java语言的特点7．多线程（Multi-Threaded）

Java提供多线程支持。主要体现在两个方面，其一，Java环境本身就是多线程的。其二，Java语言内置了多线程控制，可以大大简化多线程应用程序开发。

8．动态性（Dynamic）

Java允许程序动态的装入运行中所需要的类，或者在原有的类中自由地加入新的方法和实例变量而不会影响用户程序的运行。1.3Java语言的特点

Java不仅是开发各种应用程序的编程语言，还是支持Java应用程序进行编译、运行的平台。完整的Java体系结构实际上是由4部分组合而成，包括Java编程语言、Java类文件、JavaAPI（ApplicationProgrammingInterface）以及JVM（JavaVirtualMachine）。1.4Java体系结构1.4Java体系结构应用程序Java运行时环境Java编程环境Java类文件JavaAPIJVMJava平台操作系统、CPU芯片

当使用Java开发应用程序时，首先用Java编程语言编写源代码，然后将源代码编译为Java类文件，即字节码文件，接着在JVM中解释执行类文件，在执行过程中根据应用程序的需要调用JavaAPI中的标准类，以获得相应的功能支持。1.4Java体系结构1.4Java体系结构Java源程序字节码（.class）处理器专用码编译器JVMJavaAPI（类库）JVM与JavaAPI共同构成了Java平台，也称为JRE(JavaRuntimeEnvironment，Java运行时环境)，该平台可以建立在任何操作系统上。Java平台发展到Java2版本后，为了适应不同级别应用程序开发的需要，又分为三个分支：1．J2SE(Java2Platform,StandardEdition)2．J2EE(Java2Platform,EnterpriseEdition)3．J2ME(Java2Platform,MicroEdition)

1.4Java体系结构Java的应用（J2SE）1.4Java体系结构返回Java的应用（J2EE）1.4Java体系结构返回Java的应用（J2ME）MobilePhone、PDAJavaGame1.4Java体系结构JDKJava软件开发工具集J2SDK（Java2SoftwareDevelopmentKit），简称JDK，是一种用于构建在Java平台上编译和发布Java程序的开发和运行环境。

1．javac：编译器，输出结果为Java字节码文件。

2．java：字节码解释器，直接从类文件执行Java应用程序。

3．javadoc：API文档生成器，根据Java源代码及说明语句生成HTML格式的API文档。1.5Java开发环境4．appletviewer：小应用程序浏览工器，用于调试运行Java小应用程序。

5．jar：JavaArchiver文件归档工具。

6．jdb：Java语言调试器。

7．javah：头文件生成器，用于从java类中调用C＋＋代码。

8．javap：Java反编译器，将java的字节码文件转换为java源文件1.5Java开发环境安装JDK

下载Windows版本的J2SDK安装程序，该文件是一个文件名以.exe结尾的可执行文件，如J2SDK1.5的安装程序是jdk-1_5_0_07-windows-i586-p.exe

。直接运行该安装程序，并根据安装向导的提示即可安装好J2SDK的开发环境。

1.5Java开发环境开发环境配置

1．PATH变量设置打开控制面板→选择系统→环境变量，在用户变量窗口中找到PATH变量，然后在路径的开头添加JDK工具集所在的路径(例如：C:\j2sdk1.5\bin)，使用分号把新加的条目和以前的分开。如下所示：

C:\jdk1.5\bin;（其它条目）1.5Java开发环境2．CLASSPATH变量设置打开控制面板→选择系统→环境变量，在用户变量窗口中添加一个CLASSPATH变量，令其值等于JDK类库所在的路径(例如：C:\j2sdk1.5\lib)，如果需要，还可以再设置其他的类库路径（可以是第三方开发的类库，或者开发者自定义的类库），以及当前路径“．”（即当前程序所在的路径），使用分号把新加的条目和以前的分开，如下所示：

C:\jdk1.5\jre\lib\rt.jar;（其它类库路径）;．;1.5Java开发环境1.6Java应用程序实例

根据运行环境不同，Java语言程序可以分为两类，分别是JavaApplication和JavaApplet。这两类程序的开发原理相同，但应用于不同的场合。JavaApplication指可以在Java平台上独立运行的一种程序，通常称为Java应用程序，而JavaApplet则必须嵌在HTML编写的Web网页中，通过浏览器运行，通常被称为Java小程序。

JavaApplication

1．编写源程序

[例1-1]简单的Java应用程序实例1.6Java应用程序实例ThisismyfirstJavaProgram！

类的个数：至少一个类，最多只能有一个public类。源文件命名：若有public类，源文件必须按该类命名，反之，则可以用任何一个类名来做源文件名。main()方法：Java应用程序必须有main()方法，包含main()方法的类被称为主类。1.6Java应用程序实例2．编译Java应用程序打开一个MS-DOS窗口，然后进入JavaApplication.java文件所在的目录，输入如下命令开始编译源程序，

javacJavaApplication.java

Java源程序必须带上扩展名（.java），否则编译程序会提示出错。

1.6Java应用程序实例

Java源程序经过编译后得到属性名为.class的字节码文件，一个源程序可以编译成一个或多个字节码文件，每个字节码文件对应源程序中定义的一个类，文件名与对应的类名相同。1.6Java应用程序实例3．运行Java应用程序运行编译好的Java字节码程序需要调用Java的解释器java.exe。在编译后使用如下命令运行已经生成的JavaApplication.class文件。

javaJavaApplication

运行时在类名后面不要增加字节码文件的后缀.class，否则系统会提示找不到一个名为JavaApplication.class的类。

1.6Java应用程序实例保存的源代码文件：JavaExample.java编译JavaExample.java程序编译后得到的字节码文件：JavaExample.class运行JavaExample程序1.6Java应用程序实例Ja