《Java语言程序设计》课件第1章

1.1开篇例程

1.2Java程序结构

1.3Java程序运行

1.4小结

1.5习题

1.问题剖析与算法

1)问题剖析图1-1程序流程图

“裁纸奔月”问题如果能实现，则可以采取如下方法与步骤：

(1)准备工作：定义两个变量paperThick和n，分别记录纸的厚度与裁纸的次数，并把paperThick变量的初始值记为0.006cm，n的开始值记为0。1.1开篇例程

(2)如果paperThick<38500000000cm，则重复做以下工作：

①裁纸摞起来，即paperThick*2。

②次数加1，即n + 1。

(3)如果paperThick≥38500000000cm，则完成以下工作：

①输出纸的厚度，即打印paperThick。

②输出最后记录的次数，即打印n。

2)算法与程序流程图

上述解决问题的思路、方法与步骤称为算法，初学者常用程序流程图来描述算法，如“裁纸奔月”的算法可用图1-1所示的流程图来描述。图1-1程序流程图

2.程序与程序设计

1)程序

将算法用某种计算机编程语言表达出来即为程序。如“裁纸奔月”的算法用Java语言描述如下。

【例1-1】“裁纸奔月”程序代码。

publicclassEarthToMoon

{

staticfloatpaperThick=0.006f;

staticintn=0;

publicstaticvoidmain(String[]args)

{ while(paperThick<38500000000f)

{

paperThick=paperThick*2;

n++;

}

System.out.println(“纸厚=”+paperThick);

System.out.println(“裁纸次数=”+n);

}

}

将上述程序编辑、编译后在计算机CPU中运行称为进程，完成这个进程即得到我们所需要的结果。

2)程序设计

使用计算机解决问题时，从分析问题找到算法，再将算法转换为程序的过程，称为程序设计。要进行程序设计必须掌握程序设计语言，本书将以Java语言为例学习程序设计。1.2.1Java程序结构简析

分析开篇例程可知，Java程序最基本的单元为“类”，一个类由类头与类体两部分组成，类体又由数据成员与成员方法两部分组成，如图1-2所示。“裁纸奔月”程序的类如图1-3所示。1.2Java程序结构图1-2类图1-3“裁纸奔月”程序的类

1．类头

“裁纸奔月”程序中第一句publicclassEarthToMoon就是“类头部”，这一句在Java中表示定义一个类名为EarthToMoon的类。它由三部分组成：public控制修饰符表示该类是公有的(后续章节将详细讲解)；class关键字表示其后紧接着的是类的名称，是Java语言中专门用来定义一个类的固定表示；EarthToMoon为程序员自己定义的名字，这就是所谓的“类名”。Java语言中由这三部分构成类头。注意：

(1)一个程序可由多个类构成，但在同一个 .java程序文件中只能有一个类用public修饰，其余类均不需public修饰符。

(2)类名是由字母或下划线开头的字母字符串，一般由有一定意义的英文单词组成，且约定每个英文单词的第一个字母都大写，如EarthToMoon可作为一个合法的类名。另外，类名应能“见名知意”，如EarthToMoon为类名，可想象为“奔月”。

2．类体

如“裁纸奔月”程序中第一个大括号与最后一个大括号之间所有内容构成“类体”，它又由paperThick和n两个数据成员和一个main()方法组成。

(1)数据成员：如“裁纸奔月”程序中staticfloatpaperThick=0.006f;表示定义一个浮点型的数据成员，且其初始值为0.006，其中static、float与f等将在第2章中详细讲解。

同理，staticintn=0;表示定义一个整数型的数据成员，初始值为0。

(2)成员方法：如“裁纸奔月”程序中下述语句序列构成main()方法。1.2.2初识编程规范

程序员在编写程序代码时有一个共同的约定，即编程规范。下面列举一些常用的编程规范，以便读者从第一次编程开始就养成良好的编程习惯。

(1)首先要用关键字class定义一个新类，类名紧跟其后。EarthToMoon是开篇例程定义的类名，public表明是一个公共类。

(2)一个 .java程序文件可以有多个类，每个类可以有多个方法，但最多只能有一个公

共类

(3)对于一个JavaApplication程序，必须有且只能有一个main()方法。该方法标志着执行应用程序的起点。

(4)任何方法中可以有多条语句。开篇例程main()方法中，就有多条语句。

(5) Java程序中的每一条功能操作语句都要以“；”结束，而结构定义语句不需要“；”结尾。

(6)为了增加程序的可读性，程序中可以加入注释行，如“//输出字符串”。

(7)类名中每个单词的第一个字母大写，其余小写。

(8)数据成员和成员方法名的命名规则与“类名”的命名相似，只是第一个字母要小写。1.3.1Java开发运行环境的建立

Java的开发运行环境是指Java的开发工具和相应的软硬件环境。目前有许多用于编写Java程序的开发工具，如Sun公司的Java2SDK和NetBeans，Borland公司的JBuider，IBM公司的VisualAgeforJava等。通过Internet可以下载这些Java开发工具。对于初学者建议使用Sun公司的Java2SDK(简称JDK)开发工具。本书大部分程序都是基于此环境运行通过的。在了解和掌握了Java语言的基本结构、基本思想和基本内容后，实际开发应用系统时，可选用某种开发环境，如NetBeans组织的集成开发环境NetBeans。1.3Java程序运行

1．建立JDK开发环境

Sun公司的JDK有SolarisSPARC/x86、Linuxx86、MicrosoftWindows等版本，它们的建立过程略有不同。这里我们以MicrosoftWindows版本的JDK为例说明其建立过程。

(1)下载JDK：从Sun公司的网站()上下载最新的JDK工具包。

(2)安装JDK：找到下载的安装文件(如jdk-6u2-windows-i586-p.exe)并运行它，按提示完成JDK的安装。

(3)配置系统文件的默认查找路径。在WindowsNT/2000/XP系统中，若将JDK安装在G:\Java\jdk1.6.0_02目录中，则应在【我的电脑】上单击右键，选择【属性】，在【高级】选项卡的【环境变量】中的【系统变量】里进行设置。方法是：在现有的path变量内添加“G:\Java\jdk1.6.0_02\bin”，让操作系统自动查找编译器(javac.exe)、解释器(java.exe)等命令所在的路径；另外新建一个classpath变量，其值为“．；g:\Java\jdk1.6.0_02\lib”，设置程序被编译和执行时需要的类路径，如图1-4和图1-5所示。图1-4path变量的设置图1-5classpath变量的设置

2．Java工具集

Java工具集为开发人员提供了创建和运行Java代码的工具，这些工具见表1-1。表1-1Java2SDK开发工具1.3.2Java程序的编辑

Java源程序是无格式的纯文本文件，可以用任何文本编辑器(如Notepad、Word)来编写Java程序，推荐使用UltraEdit等文本编辑器。如开篇例程在UltraEdit中编辑的结果如图1-6所示。

编辑完成后将其以EarthToMoon.java为磁盘文件名保存，如图1-6左边所示。图1-6例1-1源程序的编辑编程约定：

(1)对于类声明的整个主体，在界定类主体的左花括号“{”和右花括号“}”之间缩进一级。一般建议三个空格形成一级，这种缩进格式强调了类定义的结构，有助于阅读程序。同样道理，方法体也缩进一级。

(2) Java是区分大小写的。不正确地使用标识符的大写和小写字母通常会导致编译错误。

(3)磁盘文件主名必须与public修饰的类名相同，文件名必须以 .java结尾，如果漏掉了 .java扩展名，则Java编译器不能编译这个类。1.3.3Java程序的编译

想要编译Java源程序，必须安装Java2SDK工具，其中Java编译器名为javac.exe。安装配置完成后，就可以用javac编译例1-1。如图1-7所示，进入EarthToMoon.java所在目录，输入javacEarthToMoon.java后回车。图1-7Java源程序的编译1.3.4Java程序的运行

在Sun提供的JDK开发工具包中有个名为java.exe的命令，有人把它叫Java虚拟机，是专用来执行被编译后的Java字节码文件的。当Java程序被编译通过，生成字节码文件后，就可以运行它得到运行结果。在字节码文件所在目录输入命令javaEarthToMoon不需要 .class，就可得到开篇例程的运行结果，如图1-8所示。图1-8Java字节码文件的运行解决问题的方法和步骤称为算法；把算法用计算机语言描述出来就是计算机程序；从发现问题、分析问题找到算法，接着选用计算机语言表达算法的过程叫程序设计。

Java语言是一种面向对象的编程语言，它由类构成，类又由类名与类体两部分组成，数据成员与成员方法构成类体。利用Java语言进行程序设计就是：找寻数据成员，构造成员方法实现操作数据成员的过程。在此过程中，参与程序设计的人员都应遵守一个共同的约定，这个约定就是所谓的编程规范。1.4小结要运行Java程序，还需下载、安装和配置Sun公司提供的Java开发运行工具包。Java源程序文件是文本文件，故可用任一文本编辑器对其完成编辑，然后用Sun公司提供的JDK中的编译器(javac.exe)对Java源文件进行编译，生成字节码文