Java程序设计教程（第2版） 课件 第1章走进Java编程世界

1走进Java编程世界2023年1说在前面的话在开始学习Java之前，我们要认真地思考以下几个问题：我们要学什么，掌握什么？（What）学习目标要明确。我们为什么要学Java？（Why）理清学生需求，端正学生学习态度。我们如何学Java？（How）学习方法要科学，学习路径要清晰。

12周以后，Java学得怎么样？（达成度），如何衡量我们是否掌握了Java？

21Java那些事2搭建Java开发环境3在Eclipse中开发Java应用程序4小结学习提纲31.Java那些事如C语言、Python语言一样，Java语言是一种的程序设计语言，并且是面向对象的程序设计语言。Java语言的发明公司是Sun公司。JamesGosling是Java语言的共同创始人之一，后来JamesGosling被称为Java之父。Sun公司于1995年正式对外公布Java语言，发布了JDK1.0。1.1Java是什么？41.Java那些事2007年11月，Google公司宣布推出基于Linux的开源智能手机操作系统－Android，迅速占领市场。Android使用Java语言开发应用程序，这给了Java一个新的发展和推广机遇。2010年，Oracle公司宣布以74亿美元价格收购Sun公司。Oracle公司加快JDK发布节奏。1.1Java是什么？51.Java那些事JDK版本发布的时间及版本如图所示。1.1Java是什么？1996年1月JDK1.0Oak(橡树)J2SE1.2Playground(运动场）1998年12月2002年2月J2SE1.4Merlin（灰背隼）2004年9月JavaSE5.0Tiger(老虎)2006年4月JavaSE6.0Mustang（野马）JavaSE7.0Dolphin(海豚)2011年7月2014年3月JavaSE8.0Spider(蜘蛛)2017年9月JavaSE9.02018年3月JavaSE

10.02018年9月JavaSE

11.02019年7月JavaSE

12.02020年1月JavaSE

13.02020年7月JavaSE

14.02021年1月JavaSE

15.061.Java那些事简单高效：采用类C语言语法，隐藏了C/C++语言中指针、多重继承等难理解、难应用技术，对数据类型进行精简和统一，降低了学习门槛。力图用最小的系统完成尽可能多的功能。面向对象：面向对象是一种模拟人类社会中人解决实际问题的编程模型，关注应用中数据和操纵数据的算法，更符合人们的思维习惯，更容易扩充和维护。自动内存管理：Java采用自动垃圾回收机制，实现了内存分配和回收的自动管理，编程效率和安全性大大提高。1.2Java的特点71.Java那些事平台无关性与可移植性：Java采用解释与编译相结合，先被编译成*.class字节码，然后再由JVM解释执行，实现了程序运行效率和不同操作系统之间可移植性的完美结合。安全性：Java从底层设计上就强调网络环境下的安全性，采用公钥加密算法为基础的字节码验证技术，具有更高的安全性。分布式和动态：Java既是一门分布式语言，又是一种动态语言（动态编译、动态加载、动态执行）。因此，Java语言是跨平台、高并发、高性能互联网架构的首选语言。1.2Java的特点81.Java那些事为了适应未来，你应该去学Java。学习掌握一门主流编程语言，锻炼集成创新能力和计算思维，是一个现代大学生的必备技能和核心竞争力。影响巨大，Java值得你去学习。Java语言经过二十几年的发展，已经发展成为人类计算机史上影响深远的编程语言。Java语言所崇尚的开源、自由等精神，吸引了世界顶尖软件公司和无数优秀的程序员。Java技术具有卓越的通用性、高效性、平台可移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、超级计算机、移动电话和互联网。因此，Java已经超出了编程语言的范畴，发展为一个开发平台、一个产业、一种思想、一种文化。1.3为什么要学Java？91.Java那些事自2001年6月TIOBE编程榜发布以来，总体只有13个编程语言曾经进入前十名，而Java语言多年来一直高居榜首。1.3为什么要学习Java？101.Java那些事学习Java，拥有完整的计算生态。Java语言拥有一套十几年积累、许多软件公司倾力打造、经无数软件工程项目测试的庞大且完善的类库，内置了其他语言需要操作系统才能支持的功能，拥有全球最大的开发者专业社群，构建了一个完整开放的计算生态。1.3为什么要学习Java？111.Java那些事《Java程序设计》是一门实践性非常高的课程。光靠看微视频、阅读讲义、做习题，不编程、不实践是学不会Java的。按照本MOOC的要求，打开手机，打开笔记本电脑，打开Eclipse集成开发环境，在学习过程中随时准备验证和编程。知识学习：根据翻转式学习的要求，要求首先认真阅读每周提供的PDF讲义。然后再看微视频，并在其指导下完成验证操作和编程实训。最后做作业并参加讨论。程序阅读能力训练：将每周提供的Java源程序复制到JavaSE11Test工程中运行，认真阅读程序，直观地理解相关概念，掌握相关技巧。1.4怎样学习Java？121.Java那些事程序编写能力训练：理解需求，确定算法，查阅JDK文档，编写程序。每周我们都会布置2-4个50行左右的编程作业。程序调试能力训练：Java编程过程中出现错误是经常发生的事情。错误主要包括语法错误、逻辑错误、设计错误。我们要根据Eclipse提供出错信息和修改建议，进入Debug调试模式，迅速定位错误并改正。迭代开发银行排队叫号模拟程序:用一个难度和工作量适中的课程设计贯穿整个学习过程（3-12周），完成各章节知识的融会贯通。【演示排队叫号系统】1.4怎样学习Java？131.Java那些事教学团队将陪伴你的左右，给予全程支持与服务：每周我们都提供了FAQ（常见问题解答）。你在学习过程中遇到问题可以随时提问，教学团队将即时给予解答，共性问题将纳入FAQ。通过“学生互评和讨论”构建Java学习互助社区，共同学习Java，在交流和讨论提高，在编程调试中升华。1.4怎样学习Java？141.Java那些事每周设置10个左右的客观题（选择题、填空题）：完成知识考核。每周要求阅读2-4个程序，完成讲义、微视频中要求验证、实际操作和编程。（不纳入考核）每周编程作业：采用Online-Judge或学生互评的方式完成编程能力考核。课程设计：第3-12周，每周完成课程设计一部门，第12周完成融合。（暂时不纳入考核）期末考试：从题库中随机抽取客观题完成知识考核。1.5怎样评价Java的学习效果？151Java那些事2搭建Java开发环境3在Eclipse中开发Java应用程序4小结教学提纲162.搭建Java开发环境JVM（JavaVirtualMachine）：指可以运行Java字节码(*.class)的虚拟计算机。Sun公司为Solaris、Windows、Linux、Mac等不同的操作系统和硬件开发了不同的JVM。这样，字节码文件就可以在不同的操作系统JVM支持下运行。JRE（JavaRuntimeEnvironment）：面向Java程序的使用者，提供Java运行环境，主要由JVM、API类库、发布技术三部分构成。如果我们只想运行别人开发的Java程序，可只安装JRE即可。2.1JVM、JRE和JDK172.搭建Java开发环境JDK（JavaDevelopmentKit）：面向Java程序的开发者，提供Java的开发环境和运行环境，主要由JRE和编译、运行、调试Java应用程序的各种工具和资源包构成。如果我们想开发Java程序，请安装相应版本的JDK。除了Sun公司发布的JDK外，IBM、Oracle等公司也发布了自己的JDK版本。2.1JVM、JRE和JDK182.搭建Java开发环境Java程序通常要经过：编辑、编译、加载、验证和运行五个步骤来运行。2.1JVM、JRE和JDK192.搭建Java开发环境为了更好地适应软件开发，Java的设计者为我们提供了三种Java平台：JavaME(JavaMicroEdition)：适合机顶盒、移动电话、智能卡、PDA等电子设备进行嵌入式开发的微型版。JavaSE(JavaStandardEdition)：适合桌面系统开发的标准版，是学习JavaME和JavaEE平台的基础。JavaEE(EnterpriseEdition)：JavaEE构建在JavaSE之上，适合服务器应用程序开发的企业版。

JavaEE是目前企业级应用的最出色平台和最成功的解决方案。2.1JVM、JRE和JDK202.搭建Java开发环境2.1JVM、JRE和JDKJavaSE组成212.搭建Java开发环境从Oracle官方网站，可以下载JDK、JRE、JDK文档、MySQL等。下面以JDK11.0.6为例，讲解JDK的下载和安装。【演示】下载JDK时要求注册Oracle账号。双击下载的JDK安装文件，按照安装向导进行安装。JDK默认安装路径：C:\ProgramFiles\Java\jdk-11.0.6。2.2JDK的下载、安装和配置222.搭建Java开发环境JDK环境变量包括java_home、path、classpath。在Windows操作系统中，我的电脑上右击属性->高级->环境变量，设置环境变量即可。java_home：指向JDK的安装路径，本机为C:\ProgramFiles\Java\jdk-11.0.4。path：设置操作系统寻找可执行文件的路径(java.exe、javac.exe等)。在path环境变量中增加C:\ProgramFiles\Java\jdk-11.0.4;或%java_home%\bin;classpath已经不需要设置。2.2JDK的下载、安装和配置232.搭建Java开发环境测试Java开发环境是否配置成功？可以在DOS命令行中测试。java–versionjavac–versionJDK文件夹中重要的文件夹和文件列出如下：bin文件夹：用来存放Java开发中的常用工具。javac.exe：Java编译器负责将java源代码（.java）编译为字节码（.class）文件；java.exe：Java解释器负责解释执行java字节码（.class）文件。lib\src.zip：JDKAPI的类、接口的源码压缩文件。2.2JDK的下载、安装和配置242.搭建Java开发环境目前流行的Java集成开发环境有：Eclipse、IntelliJ、NetBeans、MyEclipse、JBuilder、JDeveloper等。我们选择业界最常用和市场占有率最高的的IDE：Eclipse。Eclipse是一个开放源码、基于Java、跨平台、跨语言、功能完整、技术成熟、可扩展的集成开发环境。目前，Eclipse的最新版本是4.11。2.3Eclipse下载、安装和配置252.搭建Java开发环境Eclipse下载地址：/downloads/。Eclipse分为安装版和解压缩版。根据面向对象不同，Eclipse在标准版的基础上，包含了不同功能插件集，我们选择EclipseIDEforJavaDevelopers。Eclipse解压缩版只需将下载文件eclipse-java-2019-03-R-win32-x86_64.zip，解压缩到指定文件夹，然后双击eclipse.exe即可启动Eclipse。Eclipse每次启动时要求选择一个工作空间或直接进入默认的工程空间。2.3Eclipse下载、安装和配置261Java那些事2搭建Java开发环境3在Eclipse中开发Java应用程序4小结教学提纲273.在Eclipse中开发Java应用程序Eclipse的基本概念主要包括Workspace、Perspective、View、Project等，现分别介绍如下：Workspace（工作空间）负责管理使用者的资源。一个Workspace对应磁盘上的一个文件夹，一个Workspace可以存放包含多个Project。一个工作空间存放了一套Eclipse环境参数（在windows->preferences配置）。Perspective（透视图）：一个透视图保存了当前的菜单栏、工具栏按钮以及视图的大小、位置、显示与否的所有状态。在不同的透视图中可以进行不同的工作内容。

3.1Eclipse的基本概念283.在Eclipse中开发Java应用程序View（视图）是显示在主界面中的一个单独的小窗口，可以移动、最大化、最小化、还原、调整大小和位置、显示/关闭。

Project（项目）是现代软件开发的基本形式。以Project为中心的代码管理和开发形式是现代软件工程的通用做法。在Java学习中，JavaProject是最基本最主要的形式。BuildPath（构建路径）解决JVM类加载器去哪里加载类文件的问题。BuildPath告诉JVM可以去系统运行库（JRE）、第三方的功能扩展库、工作空间中的其他工程、甚至外部的类文件去加载类文件。3.1Eclipse的基本概念293.在Eclipse中开发Java应用程序设置字符集编码：Eclipse的字符集编码默认GBK。请在Window->preferences->General->workspace中将字符编码设置为UTF-8。查看JDK编译器设置：Window->Preferences->Java->Compiler->11。查看JRE设置：Window->Preferences->Java->InstallJREs->jdk-11.0.4。设置编辑窗口字体和大小：General->Appearance->ColorsandFonts->Java->JavaEditorTextFont中可以设置字体大小颜色。3.2Eclipse的简单设置303.在Eclipse中开发Java应用程序设置内容助手（ContentAssist）来加快程序员输入Java代码的速度，提高编程效率。Window->Preferences->Java->Editor->ContentAssist中设置触发代码提示的时间：AutoActivationdelay：200ms->100ms。设置触发代码提示的字符：->AutoActivationtriggersforjava框中在“.”后面加上“.abcdefghijklmnopqrstuvwxyz”。输入以上字母自动提示类、方法、参数等；输入syso回车自动替换为System.out.println();输入main回车自动替换为publicstaticvoidmain(String[]args){}等。3.2Eclipse的简单设置313.在Eclipse中开发Java应用程序新建一个工程：File->newproject…->JavaProject在src中新建一个包：File->newPackage在当前包中新建一个类：File->newClass在类中定义方法、输入代码运行Java应用程序：选中一个类，然后Run->Runas->JavaApplication或直接单击工具栏中的运行按钮。一个JavaApplication必须有一个类包含main方法，这个类称为本Java应用程序主类。Java应用程序的运行总是从主类的main方法开始的。3.3Eclipse基本操作323.在Eclipse中开发Java应用程序请注意控制台输出的编译信息，不用全部阅读，要抓住关键字句，迅速定位错误。编译错误（Error）:多为语法错误，不能通过编译。运行时错误（Runtime）：程序在运行过程中出现错误，不能通过编译。警告(Warning)：带有警告信息的程序，不影响编译和运行。3.4我的第一个Java程序333.在Eclipse中开发Java应用程序初学者可能遇到的问题//Java单行注释语句；与C语言相同。一个Java源文件中允许定义多个类或接口，但公共类或公共接口只能定义一个，且公共类或公共接口的名字必须和所在Java源文件名相同。Java源文件编译后定义的每一个类或接口都将生成一个独立的.class文件。分隔符（Java程序的小数点、分号、{}、[]、()、双引号、单引号、运算符等）必须采用英文半角，否则会出现非法字符的错误提示。main方法是JavaApplication的入口。3.4我的第一个Java程