1、第1章 Java語言概述,1.1 Java語言發(fā)展和特點,1.1.1 Java語言的發(fā)展 美國Sun公司的Java（JDK 1.0）正式發(fā)表于1995年5月。Java的口號是“Write Once,Run Anywhere”。Java是基于網(wǎng)絡(luò)的，融合了C和C+等語言的優(yōu)點，是一種與眾不同的面向?qū)ο蟮耐ㄓ贸绦蛟O(shè)計語言。 Java的名稱使用了提議者在喝一杯Java咖啡時無意提到的Java。,1.1.2 Java語言的特點 Java是一個迅速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)編程語言，它是一種新的計算概念。 作為一種程序設(shè)計語言，它簡單、面向?qū)ο?、分布式、解釋?zhí)行、不依賴于機(jī)器的結(jié)構(gòu)、具有可移植性、魯棒性、安全性、并且是

2、多線程的、動態(tài)的，具有很高的性能。 Java最大限度地利用了網(wǎng)絡(luò)。一種稱為Java小程序(Applet)的Java程序是動態(tài)、安全、跨平臺的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，可在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行而不受CPU和環(huán)境的限制。,1.1.3 Java程序的工作機(jī)制 編程人員首先編寫好源代碼，然后經(jīng)編譯生成一種二進(jìn)制的中間碼，稱為字節(jié)碼（byte code），最后再通過運(yùn)行與操作系統(tǒng)平臺環(huán)境相應(yīng)的一種稱為Java解釋器的運(yùn)行機(jī)構(gòu)來執(zhí)行編譯生成的字節(jié)碼。 Java的解釋器和運(yùn)行時系統(tǒng)又稱為“Java虛擬機(jī)（JVM，Java Virtual Machine）”,1.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計,Java語言是一種面向?qū)ο螅∣O，Object

3、 Oriented）的程序設(shè)計語言。無論是Java應(yīng)用程序還是Java小程序，它們都是以類為基礎(chǔ)構(gòu)建的。,1.2.1 傳統(tǒng)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言 傳統(tǒng)的面向過程的程序設(shè)計方法從解決問題的每一個步驟入手，較適合于解決比較小的簡單問題。如典型的面向過程的程序設(shè)計語言BASIC、C語言等。 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法則按照現(xiàn)實世界的特點來管理復(fù)雜的事物，把它們抽象為對象，具有自己的狀態(tài)和行為，通過對消息的反應(yīng)來完成一定的任務(wù)。,面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（OOP）中的“對象”是什么含義呢？借用一個現(xiàn)實世界中“車”的例子來說明對象的含義。 “車”有各種各樣的種類，如手推車、自行車、摩托車、汽車等。從各種車可歸納出它

4、們的共性，如車有車輪、重量、顏色等，是汽車還有車速、耗油量等。這些是從“車”這類事物抽象出來的共性，也即所謂的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)成員或?qū)傩?。車不僅有這些靜態(tài)的數(shù)據(jù)，還有很多與這些數(shù)據(jù)有關(guān)的動作和行為，如車的啟動、加速、剎車和修理等，這就是所謂的代碼、成員函數(shù)或方法。將上述車的數(shù)據(jù)和動作代碼組合起來，就得到一個車類（class）。,有了抽象的車類后，一輛實際的車，如一輛自行車、一輛汽車等，就是車類的一個一個對象或?qū)嵗?。對象是一個實體，而不象車是一個抽象概念?，F(xiàn)實世界中，您我使用的一輛自行車、一輛汽車是車類的一個對象。 類是一類事物共性的反映，而對象是一類事物中的一個，是個性的反映。每個對象都有與其他對象

5、不完全一樣的特性。,1.2.2 對象的性質(zhì) 一個對象就是數(shù)據(jù)和相關(guān)的方法的集合，其中，數(shù)據(jù)表明對象的狀態(tài)，方法表明對象所具有的行為。 面向?qū)ο蟮母拍顦?gòu)成了Java的核心。面向?qū)ο缶哂蟹庋b、繼承、多態(tài)三個主要特性。,封裝性： 操縱汽車時，不用去考慮汽車內(nèi)部各個零件如何運(yùn)作的細(xì)節(jié)，而只需根據(jù)汽車可能的行為使用相應(yīng)的方法即可。實際上，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計實現(xiàn)了對象的封裝，使用戶不必關(guān)心對象的行為是如何實現(xiàn)這樣一些細(xì)節(jié)的。面向?qū)ο笤O(shè)計的核心一環(huán)是將處理數(shù)據(jù)的代碼、數(shù)據(jù)的聲明和存儲封裝在一起。 一個對象中的數(shù)據(jù)和代碼相對于程序的其他部分是不可見的，它能防止那些不希望的交互和非法的訪問。 Java封裝的基本

6、單元是類。 封裝的目的是為了減少復(fù)雜性。,繼承性： 可將世界看成相互關(guān)聯(lián)的可劃分層次的各種對象，如車、汽車和轎車。這里汽車是車的繼承，而轎車又是汽車的繼承。下一層次繼承了上一層次的所有特性。一個多層次的繼承關(guān)系構(gòu)成了一個類樹結(jié)構(gòu)。 在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計中，繼承是指在已有類的基礎(chǔ)上建立一個新類。新類自動擁有父類的所有元素：數(shù)據(jù)成員和成員方法，然后再根據(jù)需要添加新任務(wù)所需的數(shù)據(jù)成員和成員方法。 一個不由任何類派生來的類稱為基類；一個派生類的最近的上層類叫做該類的父類；從某一類派生出來的類叫做該類的子類。,多態(tài)性： 不同的對象對于相同的方法表現(xiàn)其不同的理解和響應(yīng)。可以想像的到：對于自行車和汽車，它們

7、都定義了剎車的方法，但它們的剎車方法卻是完全不同的。 在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言中，多態(tài)性意味者一個對象具有多個面孔。Java通過方法重寫和方法重載來實現(xiàn)多態(tài)。 通過方法重載，子類可以重新實現(xiàn)父類的某些方法，使其具有自己的特征。,1.3 Java程序舉例,1.3.1 Java應(yīng)用程序舉例 【例1.1】 輸出信息為“Hello，World!” 的Java應(yīng)用程序。 /* Hello.java */ public class Hello / 一個Application public static void main (String args) System.out.println(Hello, Wo

8、rld!); ,1.3.2 Java小程序舉例 【例1.2】顯示信息為Hello World! 的Java小程序。 import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet; public class HelloApplet extends Applet public void paint(Graphics g) g.drawString(Hello World!,20,20); ,1.3.3 Java程序結(jié)構(gòu) Java程序由類構(gòu)成，一個源程序文件允許最多一個public類，且源文件的文件名必須為這個public類的類名；若源程序文件中無publi

9、c類，則可選擇任意一個類（通常是第一個類或主類）的名稱或者一個其他的名稱作為文件名。 對Java應(yīng)用程序來說，必須在一個類中定義有main()方法，包含main()方法的類是該應(yīng)用程序的主類。 對Java小程序來說，它必須作為Applet類或JApplet類的一個子類，繼承Applet或JApplet類的類是小程序的主類。,1.4 Java程序開發(fā)工具與開發(fā)方法,常用的Java程序開發(fā)工具有： 美國Sun公司的Java SDK、NetBeans; 微軟公司的Visual J+; Borland公司的JBuilder等。 目前，Java SDK是命令行開發(fā)工具，而NetBeans、Visual

10、J+、JBuilder是集成環(huán)境開發(fā)工具。 下面僅介紹Java SDK的使用方法。,Java SDK的意思是Software Development kit，即Java軟件開發(fā)工具包（以前的版本也稱為JDK）。目前，提供下載的SDK標(biāo)準(zhǔn)版軟件最新正式版本為5.0，有不同操作系統(tǒng)的不同版本。下面的介紹采用Windows系統(tǒng)的版本。 可以從網(wǎng)址下載所需版本的SDK開發(fā)工具和API說明文檔。,1安裝Java SDK開發(fā)工具 下載完成后運(yùn)行開發(fā)工具包（自解壓文件）即進(jìn)行開發(fā)工具的安裝。安裝時，可指定安裝到指定目標(biāo)盤和目錄，也可安裝到默認(rèn)的盤和目錄。若用默認(rèn)值，安裝后，將在C盤根目錄下創(chuàng)建一個與軟件版本

11、相應(yīng)的主文件夾，可運(yùn)行的程序工具安裝在該文件夾的bin子文件夾中。對API說明文檔，可用Winzip或WinRAR等軟件進(jìn)行解壓操作，解壓到主文件夾中去。 Java命令行方式的編程環(huán)境由一系列目錄文件、類庫字節(jié)碼文件、動態(tài)連接庫DLL文件組成，具體的命令文件包括：javac.exe、java.exe、javah.exe、javap.exe、jdb.exe、javadoc.exe、appletviewer.exe等。,2Java SDK開發(fā)工具基本使用方法 (1)設(shè)置運(yùn)行環(huán)境 設(shè)在D盤根目錄下的USEJAVA目錄中保存Java源程序文件?？稍赪indows的DOS（運(yùn)行cmd命令）中用命令： D

12、: MD USEJAVA CD USEJAVA 為使用Java開發(fā)工具，可將Java命令程序所在目錄設(shè)置到path搜索路徑中。對Windows 9x，可在autoexec.bat批處理文件中書寫命令： PATH C:Java主文件夾BIN;%PATH%,對Windows 2000/XP，可右單擊“我的電腦”，在菜單中選擇“屬性”，再選擇“高級”選項卡，選擇“環(huán)境變量”（見右圖），對系統(tǒng)變量的path項進(jìn)行“編輯”，將Java的bin文件夾的路徑添加進(jìn)去。,(2)開發(fā)Java應(yīng)用程序 以例1.1為例，首先用任意文本編輯程序（如Notepad.exe等）輸入程序文本，并把它存入到當(dāng)前文件夾一個名為

13、Hello.java的文件中。然后對它進(jìn)行編譯： D:USEJAVAjavac Hello.java 編譯的結(jié)果是生成字節(jié)碼（bytecode）文件Hello.class。最后用Java解釋器來運(yùn)行該字節(jié)碼文件： D:USEJAVAjava Hello 程序運(yùn)行結(jié)果為顯示“Hello,World!”。,(3)開發(fā)Java小程序 以例1.2為例，首先也用任意文本編輯軟件輸入程序文本，要把它保存到當(dāng)前文件夾一個名為HelloApplet.java的文件中，然后對它進(jìn)行編譯： D:USEJAVAjavac HelloApplet.java 編譯通過后得到字節(jié)碼文件HelloApplet.class。再編寫HTML（Hyper Text Markup Language超文本標(biāo)記語言）文件，把該Applet嵌入其中，然后用appletviewer來運(yùn)行，或在支持Java的瀏覽器上