Java语言程序设计(第1章)

《Java程序设计》第一章:绪论1.1Java语言的历史-1Java是什么吗？JustanothervaluelessacronymJava是一个地名吗？1.1Java语言的历史-21991年4月，Sun公司的JamesGosling(詹姆斯·高斯林)领导了一个代号为Green的项目，其目的是为家用消费电子产品开发一个分布式代码系统。编程语言：基于C++，开发一种新的语言Oak。Java创始人JamesGosling博士1.1Java语言的历史-3Java由来：项目组骨干人员在咖啡馆品尝着美味的Java(爪哇岛特产)咖啡。Java成名：项目组编写了能够运行Java程序的HotJava网络浏览器，结果Java一夜成名，迅速流行，甚至被誉为Internet上的世界语。1.2什么是Java-1JavaTM技术是：1、程序设计语言2、计算平台（开发环境、应用程序环境）1.2什么是Java-2一、Java是一种高级程序设计语言，并具有如下特点：简单性、面向对象、分布式、解释型、健壮性安全性、可移植性、高性能、多线程、动态性Java虚拟机(JVM)垃圾收集代码安全性1.2什么是Java-3Java程序先被编译，然后被解释执行。通过编译器，可以把Java程序编译成一种中间代码——字节码(Byte-code)。字节码是可以被Java解释器解释的独立于平台的代码，是运行在Java虚拟机（JavaVM）上的机器代码指令。通过解释器，每条Java字节指令被分析，然后在计算机上运行。1.2什么是Java-4Java字节码使得“一次编写，到处运行”成为可能。可以在任何有Java编译器的平台上把Java程序编译成字节码。这个字节码可以运行在任何JavaVM上。例如，同一个Java程序可以运行在WindowsNT、Solaris和Macintosh上，甚至这个JVM可以是个硬件、一块芯片。1.2什么是Java-5JavaTM虚拟机（JVM）规范：Java虚拟机(JVM)是可运行Java字节码的假想计算机。只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。Java虚拟机(JVM)规范是一种用于计算设备的规范，可用不同的方式（软件或硬件）加以实现。Java虚拟机包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收堆和一个存储方法域。编译虚拟机的指令集与编译微处理器的指令集非常类似。1.2什么是Java-6JavaTM内存垃圾自动回收（GarbageCollector）JavaTM程序设计语言使程序员不必负责释放内存，因为它提供了一个后台系统级线程，用于记录每一个内存分配操作并保留对每个内存指针的引用计数。在Java虚拟机运行时的空闲周期内，垃圾收集线程查看是否有引用数已降到0的内存指针。如果有，则清除（解除分配）垃圾收集线程所标记的内存。垃圾收集在Java应用程序的生命期内自动发生，因此不必手动解除对内存的分配。1.2什么是Java-7JavaTM不存在不可信任代码安全机制Java程序设计语言代码在计算机上实际运行之前已经过几遍测试。字节码检验器对程序代码进行四遍测试。它确保代码遵守JVM规范且不违反系统完整性。如果检验器完成所有四遍测试并且未返回错误信息，则可以确信下列情况属实：1、类遵守JVM规范的类文件格式。2、没有违反存取限制。3、代码不导致操作数堆栈溢出或下溢。4、所有操作码的参数类型正确。5、没有发生非法数据转换，例如将整型转换为指针。6、对象字段存取合法。1.2什么是Java-81.2什么是Java-9二、平台是程序运行的硬件或软件环境。Java平台由两部分组成：Java虚拟机（JavaVM）（应用程序环境）Java应用程序界面（JavaAPI）（开发环境）JavaVM，它是Java平台的基础，可以移植到各种基于硬件的平台上。（Java操作系统或Java芯片）JavaAPI是软件组件的集合，它们提供了很多有用的功能，如图形用户界面（GUI）。JavaAPI被分组为相关组件的库（包）。1.2什么是Java-10作为一种独立于平台的环境，Java比本地代码慢一些。然而，聪明的编译器、很好地调制过的解释器和即时字节码编译器（JIT--justintimecompiler）可以在不牺牲可移植性的条件下使Java的表现接近本地代码。1.3Java的应用领域Java已经渐渐地渗透到各领域1。你可以编写JavaApplication程序，完成其他语言能完成的所有应用程序，而且是跨平台的，可应用于各行各业；2。你可以编写JavaApplet程序，可以嵌入在浏览器中直接运行；3。你可以编写JavaServlet/JSP程序，将其挂在Apache、tomcat或其它网页服务器上；4。你可以编写EJB/JavaBeans，将其挂在Websphere、Weblogic、IAS或其他应用服务器上；5。你可以编写JavaMIDlet程序，在手机上执行；1.4Java的安装-1Java的安装：()JDK（javadevelopmentkit）:jdk-1_6_0_008-win.exeJRE(javaruntimeenvironment):jre-1_6_0_008-win.exe环境变量的设置:可通过autoexec.bat文件设置：SETPATH=c:\j2sdk1.6\bin;.;%PATH%SETCLASSPATH=c:\j2sdk1.6\lib;.;%CLASSPATH%(其中，JDK安装在c:\j2sdk1.6)1.4Java的安装-2开发工具：一、文字模式（consolemode）的开发工具：Sun的Java2SoftwareDevelopmnetKit(Java2SDK)，最新版JavaTMSE6(v1.6.0，Thenumber6isusedtoreflecttheevolvinglevelofmaturity,stability,scalabilityandsecurityofJavaSE.)。其中提供24个工具，都放在bin子目录中，常用的有javac、java、appletviewer等。编辑器可使用记事本。***关于版本号的说明：v1.1.8前两个数字代表功能的变更，第三个（以及以后的数字），代表错误修订版。***J2SE（标准版）J2EE（企业版）J2ME（微型版）1.4Java的安装-3二、GUI模式的开发工具（graphicsuserinterfacemode）：•IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment，集成开发环境）：将程序的编辑、编译、执行、调试等功能整合在一起。如Jcreator2,Freejava2等。•RAD(RapidApplicationDevelopment，快速应用程序开发)：除具备IDE功能外，可通过可视（Visual)处理的方法摆设组件（component），所见既所得，并调整其属性（property），使编写程序（特别是用户接口部分）就像搭积木一样简便。如Jbuilder:Borland公司产品；Eclipse：一种开源的、可扩展IDE，是免费的，我们要使用的集成开发环境是Eclipse。1.5一个Java程序的开发过程1.5.1一个Java应用程序-1•第一个“HelloWorld”应用程序•按照以下步骤，可以创建一个Java应用程序。•//用C语言实现•#includestdio.h•Main(){•println(“HelloWorld”);}•//用C++语言实现•#includeiostream.h•voidmain(){•cout“HelloWorld\n”;}1.5.1一个Java应用程序//用Java语言实现1.建立一个名为HelloWorld.java的文件：publicclassHelloWorld{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){System.out.println(“HelloWorld”);}}2.编译源文件用Java编译器编译这个源文件。(javacHelloWorld.java)如果编译成功，编译器产生一个与Java源文件（HelloWorld.java）在同一个目录（文件夹）的名为HelloWorld.class的文件。这个class文件包含Java字节码，是可以被Java运行系统解释的独立于平台的代码。3.运行应用程序(javaHelloWorld)1.5.2一个简单的Java小应用程序（JavaApplet）importjava.applet.*;importjava.awt.*;publicclassBoyextendsApplet{publicvoidpaint(Graphicsg){g.setColor(Color.red);g.drawString(我一边喝着咖啡，一边学Java呢,5,30);g.setColor(Color.blue);g.drawString(我学得很认真,10,50);}}编译c:\1000\javacBoy.java运行JavaApplet由浏览器来运行，因此我们必须编写一个超文本文件（含有applet标记的web页）通知浏览器来运行这个JavaApplet。以下是一个简单的html文件：Boy.htmlappletcode=Boy.classheight=100width=300/applet如果浏览器不支持JavaApplet程序(比如WinXP自带的IE)，你也可以使用SDK提供的appletviewer来调试小程序，如，在DOS命令行执行：c:\1000\appletviewerBoy.html总结:1、一个java源文件是由若干个类组成的。一个java应用程序必须有一个类含有main方法，这个类称为应用程序的主类。Main方法是程序开始执行的位置。2、带public的类称为公共类，一个源文件中只能有一个类是public的。3、源文件的命名规则：源文件只有一个类，用类名做源文件名；如有多个类，有一个public类，用该类名做源文件名，没有public类，用任意类名做源文件名。类名第一个字母大写，后面小写，源文件扩展名为.java当有多个类时，运行java命令后的类名必须是包含了main方法的那个类的名字，即主类名字，如例2。4、一个java小应用程序也是由若干个类组成的，一个小程序不再需要main方法，但必须有且只有一个类扩展了Applet类，即它是Applet类的子类。把该类叫小程序的主类，主类必须是public的。复习思考题：（1）试分析Java的跨平台机制？（2）如何设置Java中的环境变量？1.6Java的反编译-1控制台下的：JAD的使用图形用户界面的：FrontEnd的使用***使用混淆器加密你的Java程序。1.7Java的文档注释方法-1在“/**”和“*/”之间的内容都是文档注释。当程序员编完程序以后，可以通过JDK提供的javadoc命令(javacdoc文件名.java)，生成所编程序的API文档。该API文档以HTML文件的形式出现，与Java帮助文档的风格与形式完全一致。例如下面的DocTest.java文件：/**这是一个文档注释的例子，主要介绍下面这个类*@authorwalkman*@version1.1.482008/09/1*/publicclassDocTest{/**变量注释，下面这个变量主要是充当整数计数*/publicinti;/**方法注释，下面这个方法的主要功能是计数*/publicvoidcount(){}}1.8Java的学习方法-1在理解课堂教授内容的基础上，尽量独立完成课后习题。对于疑难问题，可采用如下办法解决：a.参考教材配套书籍或其它相关书籍，上机调试程序，自行解决。问人之前，先问自己。b.结成学习小组（3人左右），互助学习；