認識Java1.1項目任務(wù)1.2項目解析1.3技術(shù)準備1.4項目學做 1.5強化訓練 1.6習題

單元概述

本單元以任務(wù)為向?qū)?，使讀者了解Java程序設(shè)計語言的發(fā)展、特點及應(yīng)用，并詳細介紹JavaJDK環(huán)境的搭建過程，以及在JDK和Eclipse環(huán)境下的Java應(yīng)用程序和Java小程序的開發(fā)過程。

目的與要求

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了解Java語言的發(fā)展史

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了解Java語言的特點及應(yīng)用領(lǐng)域

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知道Java應(yīng)用平臺的版本及其適用范圍

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熟悉Java應(yīng)用開發(fā)環(huán)境及開發(fā)過程

重點與難點

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JDK環(huán)境搭建

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Java程序的基本結(jié)構(gòu)

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基于DOS的JDK開發(fā)工具下的Java應(yīng)用程序和Java小程序的開發(fā)步驟

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基于Windows的Eclipse環(huán)境下的Java應(yīng)用程序和Java小程序的開發(fā)步驟

1.1項目任務(wù)

用Java語言在電腦控制臺和網(wǎng)頁中輸出“HelloWorld！”。

1.2項目解析

Java程序主要有Java應(yīng)用程序(JavaApplication)和Java小程序(Java

Applet)兩大類。Java應(yīng)用程序是一個可以獨立執(zhí)行的程序，該程序中必須包含一個實現(xiàn)應(yīng)用程序入口的main()方法；而Java小程序不能獨立執(zhí)行，也沒有main()方法，它必須嵌在網(wǎng)頁中運行。這兩種程序都可以實現(xiàn)“HelloWorld！”的輸出。

1.3技術(shù)準備

1.3.1Java的來歷街道、廣場上的電子廣告，出租車上滾動的文字廣告，公交車上的電子報站系統(tǒng)，淘寶上琳瑯滿目的商品介紹，高德地圖及其精準的GPS定位……這些與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的科技應(yīng)用，其實都與Java程序設(shè)計語言有千絲萬縷的聯(lián)系。

Java是一門面向?qū)ο缶幊陶Z言，它具有功能強大和簡單易用兩個特征。Java語言作為靜態(tài)面向?qū)ο缶幊陶Z言的代表，極好地實現(xiàn)了面向?qū)ο罄碚?，允許程序員以簡捷的思維方式進行復(fù)雜的編程。

Java是印度尼西亞爪哇島的英文名稱，因盛產(chǎn)咖啡而著名。Java語言開發(fā)團隊出于對咖啡的喜愛，以Java來命名該軟件，因此Java的LOGO“”也如一杯冒著熱氣的咖啡。

1.3.2

Java語言的特點及應(yīng)用領(lǐng)域

1.?Java語言的特點

Java具有簡單性、面向?qū)ο?、分布性、解釋性、健壯性、安全性、平臺獨立與可移植性、高性能、多線程、動態(tài)性等特點。

2.

Java語言的應(yīng)用領(lǐng)域

由于Java語言具有以上鮮明的特點，因此在安卓APP應(yīng)用的開發(fā)、金融服務(wù)行業(yè)的應(yīng)用、網(wǎng)站開發(fā)、實用軟件及開發(fā)工具的編寫與開發(fā)、第三方交易系統(tǒng)的開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計、大數(shù)據(jù)技術(shù)及科學應(yīng)用等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

1.3.3Java語言的開發(fā)平臺

SUN公司針對Java程序設(shè)計在桌面系統(tǒng)、移動平臺和企業(yè)級應(yīng)用的不同特征，建立了三種不同的應(yīng)用開發(fā)平臺。

1．JavaSE(JavaStandardEditor，即J2SE)—Java標準版

J2SE對應(yīng)于桌面開發(fā)，可以開發(fā)基于控制臺或圖形用戶界面的應(yīng)用程序。J2SE中包括了Java的基礎(chǔ)庫類，也是進一步學習其他兩個分支(Java

ME和Java

EE)的基礎(chǔ)。

2．JavaME(JavaMicroEditor，即J2ME)—Java精減版

J2ME是為機頂盒、移動電話和PDA之類嵌入式消費電子設(shè)備提供的Java語言平臺，包括虛擬機和一系列標準化的JavaAPI。

3．JavaEE(JavaEnterpriseEdition，即J2EE)—Java企業(yè)版

J2EE用來開發(fā)和部署可移植、健壯、可伸縮且安全的服務(wù)器端Java應(yīng)用程序。

1.3.4Java的程序分類

Java程序分為以下四種類型。

1．JavaApplication—Java應(yīng)用程序

Java應(yīng)用程序是可以獨立運行的程序，只要有Java虛擬機(JVM)即可。其他幾種類型的程序都需要主機程序。

2．JavaApplet—Java小程序

Java小程序以Web瀏覽器為運行載體，即一般內(nèi)嵌在HTML里。

3．JavaServlet

JavaServlet是在服務(wù)器端運行的Java程序，可以動態(tài)地生成Web頁面。

4．JavaBean

JavaBean是一種用Java語言寫成的可重用組件。為寫成JavaBean，類必須是具體的、公共的、具有無參數(shù)的構(gòu)造方法。

1.3.5

Java開發(fā)環(huán)境

1.?JDK開發(fā)環(huán)境

Java開發(fā)工具包(JavaDevelopmentKit，JDK)是一個編寫Java小程序和應(yīng)用程序的程序開發(fā)環(huán)境。JDK是整個Java的核心，包括了Java運行環(huán)境(JavaRuntimeEnvirnment)、Java工具和Java的核心類庫(JavaAPI)。不論哪種Java應(yīng)用服務(wù)器，實質(zhì)都是內(nèi)置了某個版本的JDK。主流的JDK是SUN公司發(fā)布的，除此之外，還有很多公司和組織都開發(fā)了自己的JDK。例如IBM公司的JDK、BEA公司的Jrocket、GNU組織開發(fā)的JDK等。

2.?Eclipse集成開發(fā)環(huán)境

Eclipse是一個開放源代碼的、基于Java的可擴展開發(fā)平臺。就其本身而言，它只是一個框架和一組服務(wù)，用于通過插件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。幸運的是，Eclipse附帶了一個標準的插件集，包括Java開發(fā)工具。

3．MyEclipse開發(fā)環(huán)境

MyEclipse是在Eclipse的基礎(chǔ)上加上一些插件開發(fā)而成的企業(yè)級集成開發(fā)環(huán)境，主要用于Java、JavaEE以及移動應(yīng)用的開發(fā)。MyEclipse的功能非常強大，支持各種開源產(chǎn)品。

1.3.6搭建JDK運行環(huán)境

在基于Java控制臺的單機軟件的開發(fā)過程中，JDK一般需要對環(huán)境變量做一些配置才能保證程序的正常編譯和運行，JDK的配置涉及三個變量。

(1)

JAVA_HOME：JDK的根目錄。這個變量可以不建立。

(2)

classpath：JDK提供的庫類，也就是JAVA_HOME下lib目錄中的jar文件。

(3)

path：該環(huán)境變量是已經(jīng)存在的，需要把JAVA_HOME的bin目錄添加到path原值(系統(tǒng)path中有許多路徑，Java的path只是其中的一個)的適當位置。

變量名和值不區(qū)分大小寫。本書使用的JDK存放在D:\JDK\jdk1.8.0_25下，使用的是Windows10操作系統(tǒng)。環(huán)境變量的配置過程如下：

(1)單擊“我的電腦→計算機”，選擇“屬性”工具按鈕，如圖1-1所示。

圖1-1“我的電腦”計算機標簽頁

(2)在“系統(tǒng)”頁面中，選擇“高級系統(tǒng)設(shè)置”，如圖1-2所示。

圖1-2“我的電腦”系統(tǒng)設(shè)置頁

(3)進入“系統(tǒng)屬性”設(shè)置對話框，依次單擊“高級”標簽和“環(huán)境變量”按鈕，如圖1-3所示。

圖1-3“系統(tǒng)屬性”設(shè)置對話框

(4)單擊“確定”按鈕，進入“環(huán)境變量”設(shè)置對話框，在“系統(tǒng)變量”窗格(下窗格)中單擊“新建”(或“編輯”)按鈕，進行環(huán)境變量的設(shè)置，如圖1-4所示。

圖1-4“環(huán)境變量”設(shè)置對話框

(5)?進入“新建系統(tǒng)變量”對話框，在“變量名”文本輸入框中輸入“JAVA_HOME”(大小寫不區(qū)分)，在“變量值”文本輸入框中輸入“D:\JDK\jdk1.8.0_25”(可通過瀏覽找到JDK的主路徑)，如圖1-5所示。

圖1-5

JAVA_HOME變量設(shè)置

(6)單擊“確定”按鈕，返回“環(huán)境變量”設(shè)置對話框，選擇“Path”變量，然后單擊“編輯”按鈕。

(7)在打開的“編輯環(huán)境變量”對話框中，選擇“新建”按鈕。編輯好變量值后，單擊“確定”按鈕，返回“編輯環(huán)境變量”對話框，如圖1-6所示。可以通過單擊“上移”或“下移”按鈕來改變該參數(shù)在Path中的位置。

圖1-6“編輯環(huán)境變量”對話框

(8)在“環(huán)境變量”對話框的“系統(tǒng)變量”窗格中單擊“新建”按鈕，新建classpath變量，值為“.;”。

事實上，可以不建立JAVA_HOME變量，直接編輯Path變量，并新建classpath變量即可。

一旦JDK環(huán)境搭建好，就可以進行JDK環(huán)境下的Java程序開發(fā)了。

1.4項目學做

1．JDK環(huán)境下控制臺輸出“HelloWorld!”

1)編輯源程序

Java源程序可以在任何文本編輯器里編輯，一般使用記事本。在打開的記事本中輸入如下代碼：

以“HelloWorld.java”為名保存源程序，類型為“所有文件”(注意：必須以HelloWorld(即源程序的類(class)名)作為保存的文件名，擴展名為java，文件類型選擇“所有文件”)，如圖1-7所示。

說明：1～4行為程序注釋，注釋的目的是為了提高程序的可讀性和可理解性，不參與程序的編譯和運行；5～9行創(chuàng)建一個名為HelloWorld的類，其中6～8行創(chuàng)建main()方法，每個Java應(yīng)用程序都有且必須有一個main()方法，它的書寫格式總是這樣的。

圖1-7Java源程序保存

2)編譯源代碼

單擊“開始”菜單，選擇“運行(R)”命令，在文本輸入框中輸入“CMD”，確定后進入命令提示符工作界面。在命令提示符下輸入“javacHelloWorld.java”命令，如圖1-8所示。對源程序進行編譯，如果編譯無誤，生成同名的.class文件。

圖1-8編譯源代碼

編譯方式是指當用戶將用高級語言編寫的程序運行之前，編譯器把源程序一次性地“翻譯”為與機器語言等價的目標代碼，然后計算機再執(zhí)行這個目標程序，以完成源程序的運算、處理并獲取結(jié)果，如C語言。

解釋方式是指在程序運行時，解釋器邊掃描邊解釋，逐句輸入、逐句解釋、逐句執(zhí)行，整個過程不生成目標代碼，比如Java語言。

編譯執(zhí)行與解釋執(zhí)行的最大區(qū)別是：前者一次性地把源程序編譯成計算機能夠識別的目標程序，執(zhí)行起來速度比較快，但編譯后的目標程序只能在同一平臺上運行(如C語言源程序)，如果是在Windows平臺下編譯的，離開Windows平臺將無法正確執(zhí)行；而解釋執(zhí)行是在將源程序逐句解釋的同時逐句執(zhí)行，因而執(zhí)行速度受到一定的限制，但這種程序的執(zhí)行往往不依賴特定的平臺，即可以實現(xiàn)跨平臺執(zhí)行。

Java語言是解釋執(zhí)行的高級語言，目前市場上流行的計算機平臺以及大多數(shù)的移動設(shè)備平臺，都有自己的Java解釋器，并且各種平臺下的Java解釋器加上各自的Java類加載器、校驗器等各種組件，統(tǒng)一封裝成Java虛擬機(JavaVirtualMachine，JVM)。Java借助于不同的JVM可以做到程序只要書寫一次，就可以在不同的計算機平臺上執(zhí)行，這就是Java語言的平臺無關(guān)性，即Java的跨平臺特性。

3)運行程序

編譯成功后，在命令提示符下輸入命令“javaHelloWorld”，控制臺將輸出“HelloWorld！”，如圖1-9所示。

圖1-9運行Java應(yīng)用程序

2．MyEclipse環(huán)境下在控制臺輸出“HelloWorld！”

1)打開MyEclipse

假定MyEclipse已經(jīng)成功地安裝在計算機上。雙擊MyEclipse應(yīng)用圖標，進入如圖1-10所示的工作區(qū)選擇界面。工作區(qū)就是一個存儲Java工程的文件夾。

圖1-10選擇工作區(qū)

2)創(chuàng)建一個工程

在Eclipse工作界面單擊“File→New→JavaProject”，進入創(chuàng)建java工程的對話框，如圖1-11所示。輸入工程名“Ex”，單擊“Finish”按鈕，在工作區(qū)PackageExplorer窗格中就會有Ex文件夾。

圖1-11創(chuàng)建工程

3)創(chuàng)建一個包

選擇PackageExplorer窗格中的Ex文件夾，單擊“New→Package”或者“File→New→Package”，進入創(chuàng)建包對話框。輸入包名“chap01”，單擊“Finish”按鈕，在工作區(qū)窗格中的Ex文件夾下就有了包chap01，如圖1-12所示。

圖1-12創(chuàng)建包

4)創(chuàng)建一個類

選擇PackageExplorer窗格中Ex文件夾下的chap01，單擊“New→Class”或者“File→New→Class”，進入創(chuàng)建類對話框，輸入類名“HelloWorld”，勾選“publicstaticvoidmain(String[]args)”，如圖1-13所示。

圖1-13創(chuàng)建類

5)編輯源代碼

單擊圖1-13中的“Finish”按鈕，即可進入如圖1-14所示的編輯源代碼界面。在main()方法中適當位置添入代碼。

圖1-14工作界面

6)運行程序

選擇“run→運行程序”，或單擊“工具”按鈕，或按“Ctrl+F11”組合鍵來運行程序，結(jié)果如圖1-15所示。

圖1-15運行結(jié)果

3．JDK環(huán)境下在網(wǎng)頁中輸出“HelloWorld！”

Java小程序是運行在網(wǎng)頁中的Java程序，是通過繼承JavaApplet實現(xiàn)的。

與Java應(yīng)用程序開發(fā)過程類似，基于JDK的Java小程序的開發(fā)過程也需要在JDK環(huán)境配置好之后再進行編輯源代碼、編譯源程序、運行網(wǎng)頁程序等環(huán)節(jié)，具體操作如下。

1)編輯源代碼

在記事本中編輯源代碼并保存。

2)編譯源程序

在CMD下執(zhí)行javacHelloAppletWorld.java。

3)編輯HTML文件

在記事本中編輯用于運行小程序的HTML文件，代碼如下：

4)運行HTML文件

在CMD下執(zhí)行appletviewerHelloAppletWorld.html，即可得到如圖1-16所示的運行效果。

圖1-16在網(wǎng)頁中輸出HelloWorld！

4．MyEclipse環(huán)境下在網(wǎng)頁中輸出“HelloWorld！”

1)創(chuàng)建小程序類

開發(fā)Java小程序時，其創(chuàng)建工程、包的過程和開發(fā)Java應(yīng)用程序一樣，只是創(chuàng)建類時有所不同。

輸入類名“HelloAppletWorld”之后，單擊“Superclass”對應(yīng)行后面的“Browse…”按鈕，查找Applet包(或者直接在文本輸入框中輸入相應(yīng)的內(nèi)容)，一定不要勾選main()方法，默認即可，如圖1-17所示。

圖1-17創(chuàng)建小程序類

2)編輯源代碼

單擊“Finish”按鈕之后，進行源代碼編輯狀態(tài)。輸入源代碼，如圖1-18所示。

圖1-18編輯小程序源代碼

3)運行小程序

運行小程序時，單擊“運行”按鈕，選擇“運行JavaApplet”，或者在run菜單下直接選擇“Runas→JavaApplet”，可以得到如圖1-19所示的運行效果。

圖1-19運行效果圖

1.5強化訓練