Java基础入门课件

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Java基础

教师：张芳芳

sunnyzff@163.com

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Java的由来

＞对于计算机语言的发展史，业界一般认为：B语言导致了C语

言的诞生，C语言演变出了C++语言，而C++语言将让位于

Java语言。

＞计算机语言的革新和发展需要2个基本因素的驱动：

适应正在变化的环境和需求

实现编程艺术的完善与提高

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Java的由来

＞程序越来越复杂这一事实贯穿编程语言的历史。C++正是适应

了这一需求。

效计算机刚发明出来，编程是通过面板触发器用人工打孔的

办法输入二进制机器指令来实现的。随着程序不断增大，

人们发明了汇编语言，通过使用符号代替机器指令。随着

程序的进一步增大，高级语言产生了，它给程序员提供了

更多的工具来处理复杂性问题。

谢C是世界上伟大的编程语言之一，但它处理复杂性的能力

有限。一旦一个程序的代码超过25000~100000行，就很难

从总体上把握它的复杂性了，C++突破了这个限制。一段

时间程序员似乎都认为已经找到了一种完美的语言。因为

C++有面向对象的特征，又有C语言高效和格式上的优点，

因此它是一种可以被广泛应用的编程语言。

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Java的产生

>Java的最初推动力是源于对独立于平台语言的需要。这种语言

可创建能够嵌入微波炉、遥控器等各种家用电器设备的软件。

用作控制器的CPU芯片是多种多样的，但C和C++以及其他绝

大多数语言的缺点是只能对特定目标进行编译。Gosling和其

他人开始一起致力于开发一种可移植、跨平台的语言，该语言

能够生成运行于不同环境、不同CPU芯片上的代码。他们的努

力最终促成了Java的诞生。

>在Java的一些细节被设计出来的同时，第二个并且也是最重

要的因素出现了，该因素将对Java的未来起着至关重要的作用。

这第二个因素当然就是万维网（WWW）。

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Java的发展史

>1991.4Sun成立Green小组，在C++基础上开发新的程序语

言，最初取名为Oak

>1992.10Green小组升格为FirstPerson公司，由于一次项目

失败，去爪哇岛度假喝咖啡时灵机一动，Java诞生。

>1993-94Web在Internet流行，Java成名。

>1995.5Sun公司正式发布Java产品

>1995.10Netscape支持Java

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>1996.2Javal.O版本诞生

>1997.2升级为1.1版本

>1999.7升级为1.2版（改名为Java2）

>2000.9升级为1.3版

>2001.7升级为1.4版并形成了Java体系

>目前为1.6版

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消除误解

＞由于Java和C++之间的相似性，容易使人将Java简单地想象为

“C++的版本”。但其实这是一种误解。Java在实践和理论上

都与C++有重要的不同点。尽管Java受到C++的影响，但它并

不是C++的增强版。例如，Java与C++既不向上兼容，也不向

下兼容。当然，Java与C++的相似之处也是很多的，如果你是

一个C++程序员，你会感觉到对Java非常熟悉。另外一点是：

Java并不是用来取代C++的，设计Java是为了解决某些特定的

问题，而设计C++是为了解决另外一类完全不同的问题。两者

将长时间共存。

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Java技术体系结构

>JavaSE标准版：包含构成java语言核心的类，比如：数据库

连接、接口定义、输入/输出、网络编程。适用于桌面系统开

发的Java2平台标准版。

>JavaME微缩版：包含J2SE中一部分类，用于消费类电子产品

的软件开发，比如：呼机、智能卡、手机、PDA、机顶盒的

Java2平台微缩版。

AJavaEE企业版：包含J2SE中的类，并且还包含用于开发企业

级应用的类。比如：EJB、servlet、JSP、XML、事务控制。

用于创建服务器应用程序和服务的Java2平台企业版

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Java语言的特性

＞简单性

效Java设计目的是让专业程序员觉得既易学又好用.因为

Java承C/C++语法和许多C++面向对象的特性，大多数

程序员在学习Java时都不会觉得太难。另外，C++中许多

容易混淆的概念，或者被Java弃之不用了，或者以一种更

清楚、更易理解的方式实现。

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Java语言的特性

＞面向对象（后面详细讲其概念）

效Java设法在纯进化论者的“任何事物都是一个对象”和实

用主义者的“不讨论对象不对象”的论点之间找到了平衡。

Java的对象模型既简单又容易扩展，对于简单数据类型，

例如整数，它保持了高性能，但不是对象。

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Java语言的特性

＞平台无关性(一次编写，到处运行)

效Java设计者考虑的一个主要问题是程序代码的持久性和可

移植性。程序员面临的一个主要问题是，不能保证今天编

写的程序明天能否在同一台机器上顺利运行。操作系统升

级、处理器升级以及核心系统资源的变化，都可能导致程

序无法继续运行。Java设计者对这个问题做过多种尝试，

Java虚拟机(JVM)就是试图解决这个问题的。他们的目

标是“只要写一次程序，在任何地方、任何时间该程序永

远都能运行”。在很大程度上，Java实现了这个目标。

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Java语言的特性

＞代码更健壮

效Java在一些关键的地方限制你，强迫你在程序开发过程中

及早发现错误。它不但在编译时检查代码，而且在运行时

也检查代码。使程序失败的两个主要原因：内存管理错误

和误操作引起的异常情况（也就是运行时错误）。在传统的编

程环境下，内存管理是一项困难、乏味的任务。例如，在

C/C++中，程序员必须手工地分配并且释放所有的动态内

存。这有时会导致问题，因为程序员可能忘记释放原来分

配的内存，或者释放了其他部分程序正在使用的内存。

Java通过替你管理内存分配和释放，可以从根本上消除这

些问题。在传统的环境下，异常情况可能经常由“被零除”

或“文件未找到”这样的情况引起，而我们又必须用既繁

多又难以理解的一大堆指令来对它们进行管理。Java通过

提供面向对象的异常处理机制来解决这个问题

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Java语言的特性

＞更安全

效当使用一个兼容Java的Web浏览器时，你可以安全地下载

Java小应用程序，不必担心病毒的感染或恶意的企图。

Java实现这种保护功能的方式是，将Java程序限制在Java

运行环境中，不允许它访问计算机的其他部分

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Java语言的特性

＞解释执行

效字节码是一套在Java运行时系统下执行的高度优化的指令

集,该Java运行时系统称为Java虚拟机(JavaVirtual

Machine,JVM)O在其标准形式下，JVM是一个字节码解

释器。通过把程序编译为Java字节码这样一个中间过程，

Java可以产生跨平台运行的程序。字节码可以在提供Java

虚拟机(JVM)的任何一种系统上被解释执行。安全性和

可移植性的关键在于Java编译器的输出并不是可执行的代

码，而是字节码(bytecode)。因为每个Java程序的运

行都在Java虚拟机的控制之下，Java虚拟机可以包含这

个程序并且能阻止它在系统之外产生副作用。

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Java语言的特性

＞多线程

效为了满足人们对创建交互式网上程序的需要。为此，Java

支持多线程编程，因而用Java编写的应用程序可以同时执

行多个任务。Java运行时系统在多线程同步方面具有成熟

的解决方案，这使你能够创建出运行平稳的交互式系统。

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Java语言的特性

＞动态性

效Java程序带有多种的运行时类型信息，用于在运行时校验

和解决对象访问问题。这使得在一种安全、有效的方式下

动态地连接代码成为可能，对小应用程序环境的健壮性也

十分重要，因为在运行时系统中，字节码内的小段程序可

以动态地被更新。

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Java语言的特性

A分布性

效Java为Internet的分布式环境而设计，因为它处理TCP/IP

协议。事实上，通过URL地址存取资源与直接存取一个文

件的差别是不太大的。允许位于两台不同的计算机上的对

象可以远程地执行过程。Java发布了叫做远程方法调用

(RemoteMethodInvocation,RMI)的软件包，这个特

性使客户机/服务器编程达到了无与伦比的抽象级。

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一般计算机语言的的运行机制

＞编译型

4源程序经过编译器一次“翻译”成机器码(C++)

＞解释型

磁源程序经过解释器逐行解释成特定平台的机器码(Basic)

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程序的运行机制

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Java语言的运行机制

＞编译型+解释型

效源程序先被编译成一种中间代码，后经解释为特定平台的

机器码

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JVM(JavaVirtualMachine)

>在一台计算机上由软件或硬件模拟的计算机。Java虚拟机

(JVM)读取并处理经编译过的平台无关的字节码class文件。

>Java编译器针对Java虚拟机产生class文件，因此是独立于平

台的。

>Java解释器负责将Java虚拟机的代码在特定的平台上运行。

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Java程序的分类

>Javaapplication（主流）

教特定平台上的程序

•服务器端程序

•客户端程序

>Javaapplet（很少使用）

邈内嵌在html文件中，必须搭配浏览器使用

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Java运行时环境

>Java运行环境的三项主要功能

效加载代码：由classloader完成；

笠校验代码：由bytecodeverifier完成；

族执行代码：由runtimeinterpreter完成。

>主流平台：

效JBuilder

力Eclipse

效JCreator

族VisualJ#.NET

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Java运行时环境

>Java开发工具集JDK—JavaDevelopmentKits

效Java编译器

教Java运行时解释器

教Java应用程序编程接口

效Java文档化化工具

验其它工具及资源

下载JDK,最新版本和文档的站点：

官方：

已变为http:〃www.o「/technntwork/iava/index.html

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Java运行时环境

＞环境变量Path

磁作用：指定操作系统的可执行指令的路径。在命令行下面

执行命令如javac编译java程序时，它会到PATH变量所指

定的路径中查找看是否能找到相应的命令程序。我们需要

把jdk安装目录下的bin目录增加到现有的PATH变量中，bin

目录中包含经常要用到的可执行文件如javac、java、

javadoc等待，设置好PATH变量后，就可以在任何目录下

执行javac、java等工具了。

效设置方法：鼠标右键单击“我的电脑”，选择“属性”命

令，在“系统特性”对话框单击高级选项，再单击“环境

变量”，编辑“系统环境变量”。

变量名：path变量值：C:\jdk1.5\bin;

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Java运行时环境

＞环境变量CLASSPATH

效作用：用于指定Java的类文件存放路径。我们需要把jdk安

装目录下的lib子目录中的dt.jar和tools.jar设置到

CLASSPATH中，当然，当前目录”.”也必须加入到该变量

中。是指可以加载应用程序当前目录中的类

效设置方法：在上述对话框中按“新建”按钮，弹出的对话

框中新建环境变量

变量名：classpath

变量值：C:\jdk1.5\lib;.;

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JDK的安装与配置

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Java程序的编写、编译和执行

＞编写代码

4可使用任何文本编辑软件编写，比如记事本

爨源代码文件的扩展名为Java

＞编译

效使用JDK的编译器javac.exe进行编译

软编译后生成扩展名为©ass的字节码

＞运行

效使用JDK的解释器java.exe运行

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开始简单的Java程序编写

>应用程序(Javaapplication)

效Application是独立程序，与其他高级语言编写的程序相同。

Application能够在任何具有Java解释器的计算机上运行。

>小程序(Javaapplet)

心Applet是一种特殊的Java程序，它可以在兼容Java的Web

浏览器中直接运行。

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一个简单的application

//Welcome.java

publicclassWelcome

(

publicstaticvoidmain(String[]args)

(

System.out.println("WelcometoJava!1');

)

)

周折：灌舞、保留室、修饰符、语句、块、类、方法我小以方法

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编写Java源程序的注意事项

＞Java语言区分大小写，包括文件名

＞源文件必须以源代码中public类命名，如果没有public类可以

任意命名（不推荐）。

＞源文件扩展名必须为Java

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使用JDK编译、执行Java程序

＞下述命令用来编译源程序:

效javacfilename.java

＞下述命令用来运行字节码:

效javaclassname

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编译、运行Java程序的注意事项

＞用Javac编译源文件，如果有错误，必须修改错误后，重新编

译，才能生成.class文件

＞用Java命令运行Java程序，注意Java命令后的classname不包

括扩展名。

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一个简单的applet

/*WelcomeApplet*/

importjava.awt.Graphics;

publicclassWelcomeAppletextendsjava.applet.Applet

(

publicvoidpaint(Graphicsg)

(

g.drawString("WelcometoJava!",10,10);

)

)

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