JAVA程序设计课件：认识Java

认识Java1.1项目任务1.2项目解析1.3技术准备1.4项目学做 1.5强化训练 1.6习题

单元概述

本单元以任务为向导，使读者了解Java程序设计语言的发展、特点及应用，并详细介绍JavaJDK环境的搭建过程，以及在JDK和Eclipse环境下的Java应用程序和Java小程序的开发过程。

目的与要求

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了解Java语言的发展史

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了解Java语言的特点及应用领域

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知道Java应用平台的版本及其适用范围

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熟悉Java应用开发环境及开发过程

重点与难点

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JDK环境搭建

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Java程序的基本结构

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基于DOS的JDK开发工具下的Java应用程序和Java小程序的开发步骤

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基于Windows的Eclipse环境下的Java应用程序和Java小程序的开发步骤

1.1项目任务

用Java语言在电脑控制台和网页中输出“HelloWorld！”。

1.2项目解析

Java程序主要有Java应用程序(JavaApplication)和Java小程序(Java

Applet)两大类。Java应用程序是一个可以独立执行的程序，该程序中必须包含一个实现应用程序入口的main()方法；而Java小程序不能独立执行，也没有main()方法，它必须嵌在网页中运行。这两种程序都可以实现“HelloWorld！”的输出。

1.3技术准备

1.3.1Java的来历街道、广场上的电子广告，出租车上滚动的文字广告，公交车上的电子报站系统，淘宝上琳琅满目的商品介绍，高德地图及其精准的GPS定位……这些与我们日常生活息息相关的科技应用，其实都与Java程序设计语言有千丝万缕的联系。

Java是一门面向对象编程语言，它具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以简捷的思维方式进行复杂的编程。

Java是印度尼西亚爪哇岛的英文名称，因盛产咖啡而著名。Java语言开发团队出于对咖啡的喜爱，以Java来命名该软件，因此Java的LOGO“”也如一杯冒着热气的咖啡。

1.3.2

Java语言的特点及应用领域

1. Java语言的特点

Java具有简单性、面向对象、分布性、解释性、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、高性能、多线程、动态性等特点。

2.

Java语言的应用领域

由于Java语言具有以上鲜明的特点，因此在安卓APP应用的开发、金融服务行业的应用、网站开发、实用软件及开发工具的编写与开发、第三方交易系统的开发、嵌入式系统的设计、大数据技术及科学应用等领域有着广泛的应用。

1.3.3Java语言的开发平台

SUN公司针对Java程序设计在桌面系统、移动平台和企业级应用的不同特征，建立了三种不同的应用开发平台。

1．JavaSE(JavaStandardEditor，即J2SE)—Java标准版

J2SE对应于桌面开发，可以开发基于控制台或图形用户界面的应用程序。J2SE中包括了Java的基础库类，也是进一步学习其他两个分支(Java

ME和Java

EE)的基础。

2．JavaME(JavaMicroEditor，即J2ME)—Java精减版

J2ME是为机顶盒、移动电话和PDA之类嵌入式消费电子设备提供的Java语言平台，包括虚拟机和一系列标准化的JavaAPI。

3．JavaEE(JavaEnterpriseEdition，即J2EE)—Java企业版

J2EE用来开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java应用程序。

1.3.4Java的程序分类

Java程序分为以下四种类型。

1．JavaApplication—Java应用程序

Java应用程序是可以独立运行的程序，只要有Java虚拟机(JVM)即可。其他几种类型的程序都需要主机程序。

2．JavaApplet—Java小程序

Java小程序以Web浏览器为运行载体，即一般内嵌在HTML里。

3．JavaServlet

JavaServlet是在服务器端运行的Java程序，可以动态地生成Web页面。

4．JavaBean

JavaBean是一种用Java语言写成的可重用组件。为写成JavaBean，类必须是具体的、公共的、具有无参数的构造方法。

1.3.5

Java开发环境

1. JDK开发环境

Java开发工具包(JavaDevelopmentKit，JDK)是一个编写Java小程序和应用程序的程序开发环境。JDK是整个Java的核心，包括了Java运行环境(JavaRuntimeEnvirnment)、Java工具和Java的核心类库(JavaAPI)。不论哪种Java应用服务器，实质都是内置了某个版本的JDK。主流的JDK是SUN公司发布的，除此之外，还有很多公司和组织都开发了自己的JDK。例如IBM公司的JDK、BEA公司的Jrocket、GNU组织开发的JDK等。

2. Eclipse集成开发环境

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。

3．MyEclipse开发环境

MyEclipse是在Eclipse的基础上加上一些插件开发而成的企业级集成开发环境，主要用于Java、JavaEE以及移动应用的开发。MyEclipse的功能非常强大，支持各种开源产品。

1.3.6搭建JDK运行环境

在基于Java控制台的单机软件的开发过程中，JDK一般需要对环境变量做一些配置才能保证程序的正常编译和运行，JDK的配置涉及三个变量。

(1)

JAVA_HOME：JDK的根目录。这个变量可以不建立。

(2)

classpath：JDK提供的库类，也就是JAVA_HOME下lib目录中的jar文件。

(3)

path：该环境变量是已经存在的，需要把JAVA_HOME的bin目录添加到path原值(系统path中有许多路径，Java的path只是其中的一个)的适当位置。

变量名和值不区分大小写。本书使用的JDK存放在D:\JDK\jdk1.8.0_25下，使用的是Windows10操作系统。环境变量的配置过程如下：

(1)单击“我的电脑→计算机”，选择“属性”工具按钮，如图1-1所示。

图1-1“我的电脑”计算机标签页

(2)在“系统”页面中，选择“高级系统设置”，如图1-2所示。

图1-2“我的电脑”系统设置页

(3)进入“系统属性”设置对话框，依次单击“高级”标签和“环境变量”按钮，如图1-3所示。

图1-3“系统属性”设置对话框

(4)单击“确定”按钮，进入“环境变量”设置对话框，在“系统变量”窗格(下窗格)中单击“新建”(或“编辑”)按钮，进行环境变量的设置，如图1-4所示。

图1-4“环境变量”设置对话框

(5) 进入“新建系统变量”对话框，在“变量名”文本输入框中输入“JAVA_HOME”(大小写不区分)，在“变量值”文本输入框中输入“D:\JDK\jdk1.8.0_25”(可通过浏览找到JDK的主路径)，如图1-5所示。

图1-5

JAVA_HOME变量设置

(6)单击“确定”按钮，返回“环境变量”设置对话框，选择“Path”变量，然后单击“编辑”按钮。

(7)在打开的“编辑环境变量”对话框中，选择“新建”按钮。编辑好变量值后，单击“确定”按钮，返回“编辑环境变量”对话框，如图1-6所示。可以通过单击“上移”或“下移”按钮来改变该参数在Path中的位置。

图1-6“编辑环境变量”对话框

(8)在“环境变量”对话框的“系统变量”窗格中单击“新建”按钮，新建classpath变量，值为“.;”。

事实上，可以不建立JAVA_HOME变量，直接编辑Path变量，并新建classpath变量即可。

一旦JDK环境搭建好，就可以进行JDK环境下的Java程序开发了。

1.4项目学做

1．JDK环境下控制台输出“HelloWorld!”

1)编辑源程序

Java源程序可以在任何文本编辑器里编辑，一般使用记事本。在打开的记事本中输入如下代码：

以“HelloWorld.java”为名保存源程序，类型为“所有文件”(注意：必须以HelloWorld(即源程序的类(class)名)作为保存的文件名，扩展名为java，文件类型选择“所有文件”)，如图1-7所示。

说明：1～4行为程序注释，注释的目的是为了提高程序的可读性和可理解性，不参与程序的编译和运行；5～9行创建一个名为HelloWorld的类，其中6～8行创建main()方法，每个Java应用程序都有且必须有一个main()方法，它的书写格式总是这样的。

图1-7Java源程序保存

2)编译源代码

单击“开始”菜单，选择“运行(R)”命令，在文本输入框中输入“CMD”，确定后进入命令提示符工作界面。在命令提示符下输入“javacHelloWorld.java”命令，如图1-8所示。对源程序进行编译，如果编译无误，生成同名的.class文件。

图1-8编译源代码

编译方式是指当用户将用高级语言编写的程序运行之前，编译器把源程序一次性地“翻译”为与机器语言等价的目标代码，然后计算机再执行这个目标程序，以完成源程序的运算、处理并获取结果，如C语言。

解释方式是指在程序运行时，解释器边扫描边解释，逐句输入、逐句解释、逐句执行，整个过程不生成目标代码，比如Java语言。

编译执行与解释执行的最大区别是：前者一次性地把源程序编译成计算机能够识别的目标程序，执行起来速度比较快，但编译后的目标程序只能在同一平台上运行(如C语言源程序)，如果是在Windows平台下编译的，离开Windows平台将无法正确执行；而解释执行是在将源程序逐句解释的同时逐句执行，因而执行速度受到一定的限制，但这种程序的执行往往不依赖特定的平台，即可以实现跨平台执行。

Java语言是解释执行的高级语言，目前市场上流行的计算机平台以及大多数的移动设备平台，都有自己的Java解释器，并且各种平台下的Java解释器加上各自的Java类加载器、校验器等各种组件，统一封装成Java虚拟机(JavaVirtualMachine，JVM)。Java借助于不同的JVM可以做到程序只要书写一次，就可以在不同的计算机平台上执行，这就是Java语言的平台无关性，即Java的跨平台特性。

3)运行程序

编译成功后，在命令提示符下输入命令“javaHelloWorld”，控制台将输出“HelloWorld！”，如图1-9所示。

图1-9运行Java应用程序

2．MyEclipse环境下在控制台输出“HelloWorld！”

1)打开MyEclipse

假定MyEclipse已经成功地安装在计算机上。双击MyEclipse应用图标，进入如图1-10所示的工作区选择界面。工作区就是一个存储Java工程的文件夹。

图1-10选择工作区

2)创建一个工程

在Eclipse工作界面单击“File→New→JavaProject”，进入创建java工程的对话框，如图1-11所示。输入工程名“Ex”，单击“Finish”按钮，在工作区PackageExplorer窗格中就会有Ex文件夹。

图1-11创建工程

3)创建一个包

选择PackageExplorer窗格中的Ex文件夹，单击“New→Package”或者“File→New→Package”，进入创建包对话框。输入包名“chap01”，单击“Finish”按钮，在工作区窗格中的Ex文件夹下就有了包chap01，如图1-12所示。

图1-12创建包

4)创建一个类

选择PackageExplorer窗格中Ex文件夹下的chap01，单击“New→Class”或者“File→New→Class”，进入创建类对话框，输入类名“HelloWorld”，勾选“publicstaticvoidmain(String[]args)”，如图1-13所示。

图1-13创建类

5)编辑源代码

单击图1-13中的“Finish”按钮，即可进入如图1-14所示的编辑源代码界面。在main()方法中适当位置添入代码。

图1-14工作界面

6)运行程序

选择“run→运行程序”，或单击“工具”按钮，或按“Ctrl+F11”组合键来运行程序，结果如图1-15所示。

图1-15运行结果

3．JDK环境下在网页中输出“HelloWorld！”

Java小程序是运行在网页中的Java程序，是通过继承JavaApplet实现的。

与Java应用程序开发过程类似，基于JDK的Java小程序的开发过程也需要在JDK环境配置好之后再进行编辑源代码、编译源程序、运行网页程序等环节，具体操作如下。

1)编辑源代码

在记事本中编辑源代码并保存。

2)编译源程序

在CMD下执行javacHelloAppletWorld.java。

3)编辑HTML文件

在记事本中编辑用于运行小程序的HTML文件，代码如下：

4)运行HTML文件

在CMD下执行appletviewerHelloAppletWorld.html，即可得到如图1-16所示的运行效果。

图1-16在网页中输出HelloWorld！

4．MyEclipse环境下在网页中输出“HelloWorld！”

1)创建小程序类

开发Java小程序时，其创建工程、包的过程和开发Java应用程序一样，只是创建类时有所不同。

输入类名“HelloAppletWorld”之后，单击“Superclass”对应行后面的“Browse…”按钮，查找Applet包(或者直接在文本输入框中输入相应的内容)，一定不要勾选main()方法，默认即可，如图1-17所示。

图1-17创建小程序类

2)编辑源代码

单击“Finish”按钮之后，进行源代码编辑状态。输入源代码，如图1-18所示。

图1-18编辑小程序源代码

3)运行小程序

运行小程序时，单击“运行”按钮，选择“运行JavaApplet”，或者在run菜单下直接选择“Runas→JavaApplet”，可以得到如图1-19所示的运行效果。

图1-19运行效果图

1.5强化训练