全套課件·Java簡明教程(第二版)

1、第1頁第1章 Java入門 本章概述 本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要內(nèi)容第2頁本章概述Java是一種跨平臺的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言，自問世以來，受到越來越多開發(fā)者的喜愛。它不僅吸收了C+語言的各種優(yōu)點，而且摒棄了C+里難以理解的多繼承、指針等概念，因此Java語言具有功能強大和簡單易用等特征。本章將從Java的起源講起，詳細(xì)介紹Java的發(fā)展歷程、Java的特點、Java開發(fā)工具以及Java程序開發(fā)的基本步驟，并創(chuàng)建一個簡單的HelloWorld程序。第3頁本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)了解Java語言的歷史和特點理解Java與其他編程語言的關(guān)系掌握J(rèn)ava程序的基本構(gòu)成了解流行的Java程序集成開發(fā)環(huán)境掌握J(rèn)ava Ap

2、plication的一般開發(fā)步驟掌握J(rèn)DK的安裝與配置第4頁主要內(nèi)容1.1 概述 1.2 第一個Java程序1.3 Java開發(fā)工具1.4 Java程序開發(fā)步驟1.5 本章小結(jié)1.6 思考和練習(xí)第5頁1.1 概述 Java是由美國Sun公司(現(xiàn)已被Oracle公司收購)開發(fā)的支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的計算機語言。它最大的優(yōu)勢就是借助于虛擬機機制實現(xiàn)的跨平臺特性，實現(xiàn)所謂的“一次編譯，隨處運行”，使移植工作變得不再復(fù)雜。 Microsoft、IBM、DEC、Adobe、SiliconGraphics、HP、Toshiba、Netscape和Apple等大公司均已購買Java的許可證，Microsof

3、t還在其IE瀏覽器中增加了對Java的支持。另外，眾多的軟件開發(fā)商也開發(fā)了許多支持Java的軟件產(chǎn)品。第6頁概述Java ME、Java SE、Java EE是Java針對不同的應(yīng)用而提供的不同服務(wù)，即提供不同類型的類庫。初學(xué)者一般可從Java SE入手學(xué)習(xí)Java語言。Java SE是一個優(yōu)秀的開發(fā)環(huán)境，開發(fā)者可以基于這一環(huán)境創(chuàng)建功能豐富的交互式應(yīng)用，并且可以把這些應(yīng)用配置到其他平臺上。第7頁1.1.1 Java的起源與發(fā)展早在1990年12月，SUN 公司就由Patrick Naughton、Mike Sheridan和James Gosling成立了一個叫做Green Team的小組。1

4、992年9月3日，Green Team發(fā)表了一款名為Star Seven(*7)的機器，它有點像現(xiàn)在人們熟悉的PDA(個人數(shù)字助理)，不過它有著比PDA更強大的功能Java語言的前身Oak就是在那個時候誕生的，其主要的目的當(dāng)然是用來撰寫在 Star 7上的應(yīng)用程序。第8頁JDK 1.x1996年1月，Sun公司發(fā)布了Java的第一個開發(fā)工具包(JDK 1.0)，這是Java發(fā)展歷程中的重要里程碑，標(biāo)志著Java成為一種獨立的開發(fā)工具。9月，約8.3萬個網(wǎng)頁應(yīng)用了Java技術(shù)來制作。10月，Sun公司發(fā)布了Java平臺的第一個即時(JIT)編譯器。在JDK 1.0發(fā)布不久，Java的設(shè)計人員就著

5、手創(chuàng)建下一個版本。1997年2月，JDK 1.1面世，新版本添加了許多新的庫元素，改進(jìn)了事件處理方式，并且重新配置了JDK 1.0中庫的許多特性，也去掉了最初版本中的一些特性。第9頁Java 21998年12月8日，第二代Java平臺的企業(yè)版J2EE發(fā)布。1999年6月，Sun公司發(fā)布了第二代Java平臺(簡稱為Java 2)的3個版本：J2ME(Java 2 Micro Edition，Java2平臺的微型版)，應(yīng)用于移動、無線及有限資源的環(huán)境；J2SE(Java 2 Standard Edition，Java 2平臺的標(biāo)準(zhǔn)版)，應(yīng)用于桌面環(huán)境；J2EE(Java 2 Enterprise

6、Edition，Java 2平臺的企業(yè)版)，應(yīng)用于基于Java的應(yīng)用服務(wù)器。Java 2平臺的發(fā)布，是Java發(fā)展過程中最重要的一個里程碑，標(biāo)志著Java的應(yīng)用開始普及。第10頁J2SE 5J2SE 1.4之后的下一個發(fā)布版本是J2SE 5(內(nèi)部版本號1.5.0)，該版本也是革命性的。于2004年9月30日發(fā)布，成為Java語言發(fā)展史上的又一里程碑。它與先前的大多數(shù)Java升級不同，因為那些升級提供了重要、但是有規(guī)律的改進(jìn)，而J2SE 5從根本上擴展了Java語言的應(yīng)用領(lǐng)域、功能和范圍。第11頁Java SE62005年6月，在Java One大會上，Sun公司發(fā)布了Java SE 6，內(nèi)部的

7、開發(fā)版本號是1.6。此時，Java的各種版本已經(jīng)更名，已取消其中的數(shù)字2，如J2EE更名為Java EE，J2SE更名為Java SE，J2ME更名為Java ME。Java開發(fā)工具包叫做JDK 6。 Java SE 6建立在J2SE 5的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了一些增量式的改進(jìn)。Java SE 6沒有為Java語言添加真正重要的新特性，但它確實增強了API庫，添加了幾個新的包，并且對運行時進(jìn)行了改進(jìn)。隨著幾次升級，在漫長的生命周期中，Java SE 6還進(jìn)行了幾次更新?？傊?，Java SE 6進(jìn)一步鞏固了J2SE 5的發(fā)展成果。第12頁Java SE72009年，Oracle公司宣布收購Sun公司。

8、2010年，Java編程語言的共同創(chuàng)始人之一詹姆斯高斯林從Oracle公司辭職。2011年，Oracle公司舉行了全球性的活動，以慶祝Java 7的推出，隨后Java SE 7正式發(fā)布，內(nèi)部版本號為1.7。Java SE 7是自從Sun Microsystems被Oracle公司收購之后第一個重要的發(fā)布版本。Java SE 7包含許多新特性第13頁Java SE82014年3月，Oracle發(fā)布Java SE 8。這也是最新的Java發(fā)布版本，對應(yīng)的Java開發(fā)工具包稱為JDK 8，內(nèi)部版本號為1.8。JDK 8是Java語言的重要升級，包含了一個影響深遠(yuǎn)的新語言特性：lambda表達(dá)式。la

9、mbda表達(dá)式為Java添加了函數(shù)式編程特性。第14頁Java未來2017年9月發(fā)布的JDK9和2018年3月發(fā)布的JDK10都不是長期服務(wù)版本，即將發(fā)布的Java SE 11 LTS 是 Java SE 平臺的首個長期支持特性版本。Java 11將會獲得Oracle提供的長期支持服務(wù)，直至2026年9月。目前企業(yè)中應(yīng)用較多的是Java 5Java 8，本書的內(nèi)容將使用較新的版本Java SE 8，并體現(xiàn)Java SE 8的新特性。第15頁1.1.2 Java的特點Java之所以流行，和它的優(yōu)秀特性是分不開的。促使Java誕生的基本動力是可移植性和安全性，但是在Java語言最終成型的過程中，其

10、他因素也扮演了重要角色。第16頁簡單性Java的設(shè)計目標(biāo)之一是讓專業(yè)程序員能夠高效地學(xué)習(xí)和使用。Java繼承了C/C+的語法以及許多面向?qū)ο筇匦裕O(shè)計者們把C+語言中一些復(fù)雜容易出錯的特征去掉了，例如，Java不支持go to語句，代之以提供break和continue語句以及異常處理：Java還剔除了C+的操作符重載和多繼承特征；另外，因為Java沒有結(jié)構(gòu)，數(shù)組和字符串都是對象，所以不需要指針；Java能夠自動處理對象的引用和間接引用，實現(xiàn)自動的無用單元收集，使用戶不必為存儲管理問題煩惱，能更多的時間和精力花在研發(fā)上。對于一位有經(jīng)驗的C+程序員，只需要非常少的努力就可以使用Java進(jìn)行程序開

11、發(fā)。對于初學(xué)者，只要理解了面向?qū)ο缶幊痰幕靖拍?，學(xué)習(xí)Java也會變得非常容易。第17頁平臺獨立性平臺獨立性是Java語言的最大優(yōu)勢，它意味著Java可以在支持Java的任何平臺上“獨立于所有其他軟硬件”而運行。例如，不管操作系統(tǒng)是Windows、Linux、Unix還是Macintosh，也不管機器是大型機，小型機還是微機，甚至是PDA或者手機、智能家電，Java程序都能運行，當(dāng)然在這些平臺上都應(yīng)裝有相應(yīng)版本的JVM(Java虛擬機)，即平臺必須支持Java。第18頁安全性Java語言主要用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)，如果沒有安全保證，那么用戶運行從網(wǎng)絡(luò)上下載的Java語言應(yīng)用程序是十分危險的。J

12、ava語言通過一系列的安全措施，在很大程度上避免了病毒程序的產(chǎn)生和網(wǎng)絡(luò)程序?qū)Ρ镜叵到y(tǒng)的破壞，具體體現(xiàn)如下。(1) 去除指針操作。指針是C/C+中的一個高級話題，如果熟練掌握指針可以給程序的開發(fā)帶來很大的方便，但是，如果使用不當(dāng)，就有可能帶來系統(tǒng)資源泄漏。Java語言放棄了指針操作，簡化了編程，更是避免了對內(nèi)存的非法訪問。(2) Java是一種強類型的程序設(shè)計語言，要求顯式的聲明，保證編譯器可以提前發(fā)現(xiàn)程序錯誤，提高程序的可靠性。(3) 垃圾自動回收機制，讓程序員從繁瑣的內(nèi)存管理工作中解脫出來，專注于程序開發(fā)。避免出現(xiàn)“內(nèi)存泄露”現(xiàn)象。(4) Java語言提供了異常處理機制。(5) Java程序

13、在運行時，解釋器會對其進(jìn)行數(shù)組和字符串等的越界檢查，確保程序的安全。第19頁多線程多線程的目的就是降低總程序的執(zhí)行粒度，讓子程序們“同時”并發(fā)執(zhí)行，這里的“同時”加引號是為了強調(diào)只是CPU執(zhí)行各個子程序速度很快，從宏觀上看，像是同時在執(zhí)行。如果要實現(xiàn)真正的同時，就要借助于多處理器，如現(xiàn)在已經(jīng)流行起來的雙核CPU。另外，隨著程序規(guī)模的擴大以及對效率的重視，在線程之后又出現(xiàn)了纖程技術(shù)。纖程對線程又做了進(jìn)一步細(xì)分，成為CPU調(diào)度的基本單位，使得人們設(shè)計并發(fā)程序時更加靈活。Java是支持多線程程序開發(fā)的，它提供了Thread類，由它負(fù)責(zé)線程的啟動運行、終止線程，并可測試線程狀態(tài)。第20頁分布式分布式包

14、括數(shù)據(jù)分布和操作分布。數(shù)據(jù)分布是指數(shù)據(jù)可以分散在網(wǎng)絡(luò)的不同主機上，操作分布是指把一個計算分散在不同主機上進(jìn)行。Java是針對Internet的分布式環(huán)境而設(shè)計的，因為它能處理TCP/IP協(xié)議。實際上，使用URL訪問資源與訪問文件沒有多大區(qū)別。Java既支持各種層次的網(wǎng)絡(luò)連接，又以Socket類支持可靠的流(stream)網(wǎng)絡(luò)連接，所以用戶可以產(chǎn)生分布式的客戶機和服務(wù)器。Java還支持遠(yuǎn)程方法調(diào)用(Remote Method Invocation，RMI)。允許程序通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用方法。第21頁面向?qū)ο箅S著軟件業(yè)的發(fā)展，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法已經(jīng)流行起來，出現(xiàn)了很多面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，如Java

15、、C+、SmallTalk等?，F(xiàn)在用面向?qū)ο蟮木幊陶Z言進(jìn)行軟件開發(fā)已很普遍。簡單說，面向?qū)ο笾饕峭ㄟ^引入類，使得原本的面向過程程序設(shè)計有了質(zhì)的飛躍。類中不僅包含數(shù)據(jù)部分，而且還包含操作方法。這個囊括了數(shù)據(jù)和算法的類成為面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中最關(guān)鍵的要素。可以說，所有功能的實現(xiàn)都是圍繞類而展開的。同樣，面向?qū)ο蠹夹g(shù)的特征也是由類體現(xiàn)出來的。第22頁1.1.3 Java與其他編程語言間的關(guān)系程序開發(fā)語言可分為4代：機器語言、匯編語言、高級語言和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言。機器語言是機器最終執(zhí)行時所能識別的二進(jìn)制序列，任何其他語言編寫的程序最后都要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的機器語言才能運行。在電子計算機剛剛誕生的一小段時

16、間內(nèi)，人們只能用0、1進(jìn)行編程，后來為了提高編程效率，引入了英文助記符，才出現(xiàn)了匯編語言。第23頁1.1.3 Java與其他編程語言間的關(guān)系匯編語言的出現(xiàn)，大大提升了代碼的編寫速度，同時也使代碼可讀性和可維護(hù)性大大提高。匯編對于程序員的自身要求還是很高的，為了普及計算機使之作為社會各行各業(yè)的一種工具，需要開發(fā)語法簡單，編寫容易的高級編程語言,如Basic、Pascal、Fortran、C等。隨著軟件業(yè)的不斷發(fā)展，軟件規(guī)模變得越來越大，迫切需要更高效的編程語言。應(yīng)此需求，Java、C+、Visual Basic和Delphi等面向?qū)ο笳Z言應(yīng)運而生。第24頁主要內(nèi)容1.1 概述 1.2 第一個Ja

17、va程序1.3 Java開發(fā)工具1.4 Java程序開發(fā)步驟1.5 本章小結(jié)1.6 思考和練習(xí)第25頁1.2 第一個Java程序用Java編寫的程序有兩種類型：Java應(yīng)用程序(Java Application)和Java小應(yīng)用程序(Java Applet)。雖然二者的編程語法是完全一樣的，但后者需要客戶端瀏覽器的支持才能運行，并且在運行前必須先將其嵌入HTML文件的和標(biāo)簽對(HTML 5中不支持標(biāo)簽，可使用標(biāo)簽替代)中。當(dāng)用戶瀏覽該HTML頁面時，首先從服務(wù)器端下載Java Applet程序，進(jìn)而被客戶端已安裝的Java虛擬機解釋和運行。另外，Java Applet沒有main()方法，而A

18、pplication一定要有main()方法。第26頁1.2.1 Java應(yīng)用程序Java源程序是以文本格式存放的，文件擴展名必須為.java。第27頁1.2.1 Java應(yīng)用程序類名后面的大括號標(biāo)識著類定義的開始和結(jié)束，而main方法后面的大括號則標(biāo)識著方法體的開始和結(jié)束。Java程序中的大括號都是成對出現(xiàn)的，因而在寫左大括號時，最好也把右大括號寫上。通常，習(xí)慣將類名的首字母大寫，而變量則以小寫字母打頭，變量名由多個單詞組成時，第一個單詞后邊的每個單詞首字母大寫。程序中應(yīng)適當(dāng)使用空格符和空白行來對程序語句元素進(jìn)行間隔，增加程序的可讀性。在編輯程序時，最好一條語句占一行。另外，雖然Java允許

19、一條長的語句分開寫在幾行中，但前提是不能從標(biāo)識符或字符串的中間進(jìn)行分割。另外，文件名與public類名在拼寫和大小寫上必須保持一致。一個Java Application程序必須定義有且僅有一個main方法，它是程序的執(zhí)行入口。除了main方法外，程序還可以有其他方法，后面章節(jié)會介紹。第28頁1.2.2 Java AppletJava Applet就是用Java語言編寫的這樣的一些小應(yīng)用程序，它們可以直接嵌入到網(wǎng)頁中，并能夠產(chǎn)生特殊的效果。包含Applet的網(wǎng)頁被稱為Java-powered頁。當(dāng)用戶訪問這樣的網(wǎng)頁時, Applet被下載到用戶的計算機上執(zhí)行，但前提是用戶使用的是支持Java的網(wǎng)

20、絡(luò)瀏覽器。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了很多網(wǎng)頁特效和動畫技術(shù)，而且這些技術(shù)不需要客戶端的瀏覽器支持Java，因此，使用Applet的網(wǎng)頁已經(jīng)不多了，本書不對Applet做過多的介紹，這里給出一個最簡單的示例。第29頁1.2.2 Java Appletimport java.applet.Applet;import java.awt.*;public class HelloWorldApplet extends Appletpublic void paint(Graphics g )g.drawString(Hello World!,10,50); /end class HelloWorld

21、AppletApplet 類沒有定義main()方法，本例中包含的一個方法是paint()方法，在paint()方法中，調(diào)用g的drawString()方法，在坐標(biāo)(10,50)處輸出字符串“Hello World！”，其中的坐標(biāo)是用像素點表示的，且以顯示窗口的左上角作為坐標(biāo)系的原點(0，0)。第30頁主要內(nèi)容1.1 概述 1.2 第一個Java程序1.3 Java開發(fā)工具1.4 Java程序開發(fā)步驟1.5 本章小結(jié)1.6 思考和練習(xí)第31頁1.3 Java開發(fā)工具編寫Java源程序的工具軟件有很多，只要是能編輯純文本的都可以，如Windows自帶的記事本(notepad)和寫字板(wordp

22、ad)程序、UltraEidt、EditPlus等。Java軟件開發(fā)人員一般用一些IDE(Integreted Development Environment，集成開發(fā)環(huán)境)來編寫程序，以提高效率和縮短開發(fā)周期。第32頁常用IDE1. Borland的JBuilder2. IBM的Eclipse3. Oracle的JDeveloper4. Macromedia公司的JRUN5. Sun公司的NetBeans與Sun Java Studio 56. BEA公司的WebLogic Workshop7. Apache開放源碼組織的Ant8. IntelliJ IDEA9. Android Studi

23、o第33頁主要內(nèi)容1.1 概述 1.2 第一個Java程序1.3 Java開發(fā)工具1.4 Java程序開發(fā)步驟1.5 本章小結(jié)1.6 思考和練習(xí)第34頁1.4 Java程序開發(fā)步驟要編譯和運行Java程序，首先要下載并安裝JDK。然后配置環(huán)境變量。JDK的安裝文件可以從Oracle網(wǎng)站/technetwork/java/javase/ downloads/index.html下載，找到JDK 8的下載鏈接，目前更新的補丁為8u191，JDK的安裝文件有多個不同操作系統(tǒng)的版本，每種操作系統(tǒng)又分64位和32位兩個不同的版本，這些我們選擇下載的是Windows操作系統(tǒng)中的32位版本，下載得到的文件為

24、jdk-8u191-windows-i586.exe第35頁1.4.1 安裝JDKjdk-8u191-windows-i586.exe是一個自解壓文件，雙擊即可解壓縮，并進(jìn)行安裝工作。安裝程序首先收集一些信息，用于安裝的選擇，然后才開始復(fù)制文件、設(shè)置Windows注冊表等。安裝過程中，只需按照提示一步一步操作即可。默認(rèn)的安裝目錄為“C:Program Files (x86)Javajdk1.8.0_191”(注意：該路徑后面配置環(huán)境變量時要用到)，讀者也可根據(jù)自己需要更改安裝路徑第36頁1.4.1 安裝JDK(1) bin文件夾：bin文件夾中包含編譯器(javac.exe)、解釋器(java

25、.exe)、Applet 查看器(appletviewer.exe)等Java命令的可執(zhí)行文件。 (2) lib文件夾：lib文件夾存放了一系列Java類庫。(3) jre文件夾：jre文件夾存放Java運行時可能需要的一些可執(zhí)行文件和類庫。(4) include文件夾：include文件夾存放一些頭文件。第37頁1.4.2 環(huán)境變量配置(1) 在桌面上右擊“我的電腦”圖標(biāo)，從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，打開“系統(tǒng)屬性”對話框。(2) 打開“系統(tǒng)屬性”對話框中的“高級”選項卡，單擊“環(huán)境變量”按鈕，打開“環(huán)境變量”對話框。該對話框分為兩部分，上半部分用于設(shè)置用戶環(huán)境變量，下半部分則用于設(shè)

26、置系統(tǒng)環(huán)境變量。它們的區(qū)別是：用戶變量只對本用戶有效，且設(shè)置后無須重新啟動計算機；系統(tǒng)變量對任何用戶均有效，但設(shè)置后需要重啟機器才能生效。一般情況下，配置為用戶變量即可。這里共需要配置兩個用戶變量：path和classpath。第38頁1.4.2 環(huán)境變量配置若原本沒有path用戶變量，就新建一個，并將變量值設(shè)置為“C:Program Files (x86)Javajdk1.8.0_191bin”如果已經(jīng)存在path用戶變量，則直接將JDK的bin目錄配置到環(huán)境變量path中。打開“編輯用戶變量”對話框，在“變量值”文本框中的最前面添加如下內(nèi)容：“C:Program Files (x86)Ja

27、vajdk1.8.0_191bin;”(注意在引號的內(nèi)容中，最后有一個分號，這個一定不能缺少)第39頁1.4.2 環(huán)境變量配置若原本沒有classpath用戶變量，則新建一個，設(shè)置其變量值為“C:Program Files (x86)Javajdk1.8.0_191lib”。此外，當(dāng)運行所編寫的Java程序時，一般還需要將相應(yīng)的工作目錄(即存放Java程序及編譯過的字節(jié)碼文件的目錄)也添加到classpath的變量值中，以便程序運行時能找到用戶所編寫的Java類。這一點一定要格外注意，因為很多人在初學(xué)Java時會忘記，導(dǎo)致程序運行失敗。第40頁 查看環(huán)境變量命令set第41頁1.4.3 編譯運

28、行假定程序HelloWorld.java存放在“D:workspace第1章”文件夾中，打開DOS命令行窗口，輸入“javac HelloWorld.java”命令對源程序進(jìn)行編譯操作，編譯出錯，編譯器找不到文件，解決辦法是進(jìn)入HelloWorld所在的文件夾，然后再運行“javac Hello.java”命令，此時，源程序編譯成功，系統(tǒng)自動在工作目錄下生成一個字節(jié)碼文件HelloWorld.class，這是一個二進(jìn)制格式的文件，供解釋運行時使用。第42頁1.4.3 編譯運行編譯成功后就可以執(zhí)行該程序了，運行Java程序的命令為“java HelloWorld”。這里要注意的是，java命令和

29、字節(jié)碼文件名(不含擴展名.class)之間要至少有一個空格間隔開。然后按回車鍵第43頁1.4.3 編譯運行有些初學(xué)者可能會得不到圖1-12所示的正確結(jié)果，而是出現(xiàn)錯誤信息，如圖1-13所示。這是怎么回事呢？試圖運行HelloWorld字節(jié)碼文件，卻失敗了。提示“找不到或無法加載主類 HelloWorld” (如果是英文版可能提示：Exception in thread main java.lang.NoClassDefFoundError: HelloWorld)。這是因為classpath不包含當(dāng)前路徑，解決上述問題的有效辦法是將當(dāng)前路徑(可以用英文句點“.”表示)添加到classpath環(huán)

30、境變量中(編輯classpath環(huán)境變量，在原“變量值”的最前面添加“.;”)，這樣在執(zhí)行程序就沒有問題了。第44頁1.4.3 編譯運行初學(xué)者還可能會碰到這樣的情形，上次編譯運行成功的程序，后來再運行卻失敗了，而程序一點也沒動！ 細(xì)心的讀者可能會發(fā)現(xiàn)這次執(zhí)行命令的路徑變成了“C:UsersAdministrator”，與原來應(yīng)用程序所在的目錄不一樣，原來的路徑保證可以找到本路徑下的字節(jié)碼文件，而現(xiàn)在路徑不一樣了，所以無法找到主類了。解決這一問題的有效辦法就是切換到應(yīng)用程序所在目錄在執(zhí)行，或者將應(yīng)用程序所在目錄添加到classpath環(huán)境變量中，這樣不管當(dāng)前路徑是什么都能找到相應(yīng)的class字節(jié)

31、碼文件，但是，不建議這樣做，因為通常我們會在工作目錄下面建多個文件夾分類存放不同的文件，如果要運行的文件較多且在不同的目錄時，需要添加到classpath中的目錄太多。第45頁編譯運行Java AppletApplet的編譯過程跟編譯Java應(yīng)用程序相同，也是使用javac命令生成字節(jié)碼文件。下面以前面的HelloWorldApplet.java為例介紹Java Applet的編譯和運行過程。打開命令行窗口，切換到應(yīng)用程序所在目錄，然后輸入“javac HelloWorldApplet.java”命令對源程序進(jìn)行編譯操作，編譯成功后生成字節(jié)碼文件HelloWorldApplet.class。A

32、pplet的運行與應(yīng)用程序不同，applet要運行在瀏覽器中，所以我們還需要創(chuàng)建一個HTML文件。然后可以直接用瀏覽器(IE或Chrome等)或者使用appletviewer來加載并顯示這個HTML文件。第46頁編譯運行Java Applet新建一個名為HelloApplet.html的HTML文件，輸入如下代碼：HelloWorld Applet第47頁編譯運行Java Applet可以直接雙擊HTML文件用瀏覽器打開該頁面，查看Applet運行效果，也可以在命令行使用appletviewer工具(appletviewer也是JDKbin目錄下的一個可執(zhí)行文件)來運行，命令格式如下：appl

33、etviewer HelloApplet.html 第48頁主要內(nèi)容1.1 概述 1.2 第一個Java程序1.3 Java開發(fā)工具1.4 Java程序開發(fā)步驟1.5 本章小結(jié)1.6 思考和練習(xí)第49頁1.5 本章小結(jié) 本章對Java做了初步的介紹，使讀者對Java的特點有所了解，并通過經(jīng)典的HelloWorld程序介紹了Java應(yīng)用程序和Java Applet開發(fā)、編譯和運行的基本步驟。首先介紹了Java的起源與發(fā)展歷程、Java的特點以及Java與其他編程語言的關(guān)系。接下來用Java語言分別創(chuàng)建了兩種類型的HelloWorld程序：Java應(yīng)用程序和Java Applet。然后對比較流行的

34、Java開發(fā)工具做了簡單介紹。最后講述了Java程序的開發(fā)步驟，包括下載和安裝JDK、配置環(huán)境變量、編寫Java源程序、編譯Java源程序和執(zhí)行字節(jié)碼文件等。第50頁主要內(nèi)容1.1 概述 1.2 第一個Java程序1.3 Java開發(fā)工具1.4 Java程序開發(fā)步驟1.5 本章小結(jié)1.6 思考和練習(xí)第51頁1.6 思考和練習(xí)1. 簡述Java的發(fā)展歷程。2. Java語言有哪些特點？3. 配置JDK環(huán)境變量時，需要配置哪兩個環(huán)境變量？ 4. 簡述Java應(yīng)用程序的開發(fā)步驟。5. 上機練習(xí)：編寫一個Java應(yīng)用程序，實現(xiàn)分行顯示字符串“Welcome to Java programming”中的

35、4個單詞。第52頁第2章 Java編程基礎(chǔ) 本章概述 本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要內(nèi)容第53頁本章概述學(xué)習(xí)一門語言，總是從它的基本語法學(xué)起，本章將從Java程序的基本元素講起，詳細(xì)介紹Java的基本語法，包括標(biāo)志符與關(guān)鍵字、常量與變量、數(shù)據(jù)類型、Java運算符與表達(dá)式以及流程控制語句等。這些都是編程的基礎(chǔ)，內(nèi)容不難，但要掌握好卻不易，尤其需要理解變量以及不同的數(shù)據(jù)類型的含義。第54頁本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握J(rèn)ava語言的基本語法理解數(shù)據(jù)類型及變量的含義掌握變量的聲明與使用掌握J(rèn)ava的運算符及其優(yōu)先級理解復(fù)合語句的概念第55頁主要內(nèi)容2.1 引 言2.2 基本數(shù)據(jù)類型2.3 程序語句2.4 本章小結(jié)2.5 思

36、考和練習(xí)第56頁2.1 引言 對于初學(xué)者而言，學(xué)習(xí)一門編程語言好比學(xué)習(xí)一門外語，首先要掌握它的語法，只有語法正確了，程序才能通過編譯系統(tǒng)的編譯并被執(zhí)行。第57頁2.1.1 符號Java程序中包含的基本符號元素有如下幾類：字母：AZ，az，美元符號$和下劃線(_)。數(shù)字：09。算術(shù)運算符：+，-，*，/，%。關(guān)系運算符：，=，=，!=，=。邏輯運算符：!，&和|。位運算符：，&，|，。賦值運算符：=。其他符號：()，等。第58頁標(biāo)識符本書中的標(biāo)識符特指用戶自定義的標(biāo)識符。在Java中，標(biāo)識符必須以字母、美元符號或者下劃線打頭，后接字母、數(shù)字、下劃線或美元符號串。另外，Java語言對標(biāo)識符的有效字

37、符個數(shù)不做限定。合法的標(biāo)識符如a、b、c、x、y、z、result、sum、value、a2、x3、_a、$b等。非法的標(biāo)識符如2a、3x、byte、class、&a、x-value、new、true、www等。為了提高程序的可讀性，以下特別列舉幾個較為流行的標(biāo)識符命名約定。(1) 一般標(biāo)識符定義應(yīng)盡可能達(dá)意，如value、result、number、getColor、getNum、setColor、setNum等。(2) final變量的標(biāo)識符一般全部用大寫字母，如final double PI=3.1415(3) 類名一般用大寫字母開頭，如Test、Demo。第59頁關(guān)鍵字關(guān)鍵字是Java

38、語言內(nèi)置的標(biāo)識符，有特定的作用。所有Java關(guān)鍵字都不能被用作用戶的標(biāo)識符，關(guān)鍵字用英文小寫字母表示。第60頁2.1.2 分隔符Java中的分隔符可分兩大類；空白符和可見分隔符。1. 空白符空白符在程序中主要起間隔作用，編譯系統(tǒng)利用它來區(qū)分程序的不同元素?？瞻追崭?、制表符、回車和換行符等，程序各基本元素之間通常用一個或多個空白符進(jìn)行間隔。第61頁可見分隔符可見分隔符也是用來間隔程序基本元素的，Java中，主要有6種可見分隔符。(1) “/”：單行注釋符，該符號以后的本行內(nèi)容均為注釋，輔助程序員閱讀程序，注釋內(nèi)容將被編譯系統(tǒng)忽略。(2) “/*”和“*/”：“/*”和“*/”是配對使用的多

39、行注釋符，以“/*”開始，至“*/”結(jié)束的部分均為注釋內(nèi)容。(3) “;”：分號用來標(biāo)識一個程序語句的結(jié)束，在編寫完一條語句之后，一定要記得添加語句結(jié)束標(biāo)志分號，這點是多數(shù)初學(xué)者容易遺忘的。(4) “,”：逗號一般用來間隔同一類型的多個變量的聲明，或者間隔方法中的多個參數(shù)。(5) “:”：冒號可以用來說明語句標(biāo)號，或者用于switch語句中的case分句。(6) “”和“”：花括號也是成對出現(xiàn)的，“”標(biāo)識開始，“”標(biāo)識結(jié)束，可以用來定義類體、方法體、復(fù)合語句或者進(jìn)行數(shù)組的初始化等。第62頁2.1.3 常量在Java程序中使用的直接量稱為常量。它是用戶在程序中“寫死”的量，這個量在程序執(zhí)行過程中

40、都不會改變。布爾類型的取值范圍只有true或false兩個值，因而其常量值只能是true或false，而且true或false只能賦值給布爾類型的變量。不過，Java語言還規(guī)定布爾表達(dá)式的值為0可以代表false，而1(或其他非0值)則表示true。第63頁整數(shù)常量整數(shù)常量在程序中是經(jīng)常出現(xiàn)的，一般習(xí)慣上以十進(jìn)制表示，如10、100等，但同時也可以以其他進(jìn)制，如八進(jìn)制或十六進(jìn)制進(jìn)行表示。用八進(jìn)制表示時，需要在數(shù)字前加0示意，而十六進(jìn)制則需加0 x(或0X)標(biāo)識，如010(十進(jìn)制值8)、070(十進(jìn)制值56)、0 x10(十進(jìn)制值16)、0Xf0(十進(jìn)制值240)。程序中出現(xiàn)的整數(shù)值一般默認(rèn)分配

41、4個字節(jié)的空間進(jìn)行存儲，即其數(shù)據(jù)類型為int。但當(dāng)整數(shù)值超出int的取值范圍(詳見表2-2)時，系統(tǒng)則自動用8個字節(jié)空間來存儲，即其類型為long型。若要將數(shù)值不大的整數(shù)常量也用long類型來存儲，可以在數(shù)值后添加L (或小寫l)后綴，如22L。第64頁浮點數(shù)浮點數(shù)即實數(shù)，它包含小數(shù)點，可以用兩種方式進(jìn)行表示：標(biāo)準(zhǔn)式和科學(xué)記數(shù)式。標(biāo)準(zhǔn)式是由整數(shù)部分、小數(shù)點和小數(shù)部分構(gòu)成，如1.5、2.2、80.5等都是標(biāo)準(zhǔn)式的浮點數(shù)?？茖W(xué)記數(shù)法是由一個標(biāo)準(zhǔn)式跟上一個以10為底的冪構(gòu)成，兩者之間用E(或e)間隔開，如1.2e+6、5e-8和3E10等都是以科學(xué)記數(shù)法表示的浮點數(shù)。在程序中，一般浮點數(shù)的默認(rèn)數(shù)據(jù)類

42、型為double，即用8個字節(jié)空間來存放，當(dāng)然也可以用F(或f)后綴來限定其類型為float，如55.5F、22.2f等。第65頁字符常量字符常量是指用一對單引號括起來的字符，如A、a、1、和*等。所有的可見ASCII碼字符都可以用單引號括起來作為字符常量。此外，Java語言還規(guī)定了一些轉(zhuǎn)義字符，這些轉(zhuǎn)義字符以反斜杠開頭，將其后的字符轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗獾暮x，如表2-1所示。需要注意的是，反斜杠后的數(shù)字表示Unicode字符集的字符，而不是ASCII碼字符集。第66頁字符串常量字符串常量早在本書第1章中就接觸過了：System.out.println(Hello World!);上述語句中，用雙引號括

43、起來的Hello World!就是一字符串常量需要注意的是，單個的字符加上雙引號，也是字符串常量，如：N (字符串常量)N (字符常量)第67頁2.1.4 變量在程序執(zhí)行過程中其值可以改變的數(shù)據(jù)，稱為變量。每個變量都必須有唯一的名稱來標(biāo)識它，即變量名。變量名由程序設(shè)計者命名，但要注意必須是合法的標(biāo)識符。為了提高程序的可讀性，建議應(yīng)根據(jù)變量的實際意義進(jìn)行命名。一般地，一個變量只能屬于某一種數(shù)據(jù)類型，并應(yīng)在定義該變量時就給出聲明，數(shù)據(jù)類型確定了該變量的取值范圍，同時也確定了對該變量所能執(zhí)行的操作或運算。Java語言提供了8種基本的數(shù)據(jù)類型：byte、short、int、long、char、bool

44、ean、float和double。第68頁2.1.4 變量byte age; (存放某人的年齡)short number; (存放某大學(xué)的人數(shù))char gender; (存放某人的性別)double balance; (存放某賬戶的余額)boolean flag; (存放布爾值)變量的定義方式很簡單：在數(shù)據(jù)類型后加上變量名，并在結(jié)尾添加分號“;”，但要注意數(shù)據(jù)類型和變量名之間至少要間隔一個空格。如果要同時定義同一類型的多個變量，可以在變量名之間用逗號分隔，例如：byte my_age,his_age,her_age;變量一經(jīng)定義，系統(tǒng)將會為其分配一定長度的存儲空間，在程序中用到該變量時，就需

45、要在對應(yīng)的內(nèi)存中進(jìn)行讀數(shù)據(jù)或?qū)憯?shù)據(jù)操作，通常稱這種操作為對變量的訪問。第69頁final變量final變量的定義與普通變量類似，但其所起的作用卻是類似于前面講的常量。定義final變量的方式有兩種：定義的同時初始化和先定義后初始化。(1) 定義的同時初始化final double PI = 3.14;(2) 先定義后初始化final double PI ;PI = 3.14;在程序設(shè)計時，一般將程序中多次要用到的常量值定義為final變量，這樣在程序中就可以通過final變量名來引用該常量值，以減少程序的出錯概率，將來如果常量值發(fā)生變化只需修改一處即可。雖然final變量名也可以用小寫字母，但

46、為了便于識別，通常使用大寫字母命名final變量。第70頁主要內(nèi)容2.1 引 言2.2 基本數(shù)據(jù)類型2.3 程序語句2.4 本章小結(jié)2.5 思考和練習(xí)第71頁2.2 基本數(shù)據(jù)類型Java提供了8種基本數(shù)據(jù)類型，它們在內(nèi)存中所占據(jù)的存儲空間如表2-2 所示。這8種基本數(shù)據(jù)類型可以分為以下4組。(1) 布爾型：boolean。(2) 整型：byte、short、int和long。(3) 浮點型(實型)：float和double。(4) 字符型：char。第72頁2.2.1 布爾型布爾類型用關(guān)鍵字boolean來標(biāo)識，其取值只有兩種：true(邏輯真)和false(邏輯假)。它是最簡單的數(shù)據(jù)類型。布

47、爾類型的數(shù)據(jù)可以參加邏輯運算，并構(gòu)成邏輯表達(dá)式，其結(jié)果也是布爾值，常用來作為分支、循環(huán)結(jié)構(gòu)中的條件表達(dá)式。boolean flag1 = true;boolean flag2 = 35;boolean flag3 = 1;第73頁2.2.2 整型 用關(guān)鍵字byte、short、int和long聲明的數(shù)據(jù)類型都是整數(shù)類型，簡稱整型。整型的值可以是正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或者零。Java不支持無符號的、只是正值的整數(shù)。例如，222、-211、0、2000、-2000等都是合法的整型值，而222.2、2a2等是非法的，222.2有小數(shù)點，不是整型(后面會知道它是浮點型)，2a2含有非數(shù)字字符，也不可能是整型值

48、。第74頁bytebyte類型是整型中最小的，它只占據(jù)1個字節(jié)的存儲空間，由于采用補碼方式，其取值范圍為-128127，適合用來存儲如下幾類的數(shù)據(jù)：人的年齡、定期存款的存儲年限、圖書館借書冊數(shù)、樓層數(shù)等，這類數(shù)據(jù)一般取值都在該范圍之內(nèi)。若用byte變量來存放較大的數(shù)，就會產(chǎn)生溢出錯誤，如：byte rs = 10000；/定義rs變量存放清華大學(xué)的學(xué)生人數(shù)第75頁shortshort類型可以存放的數(shù)值范圍為：-32768 +32767，因而如下語句是正確的。short rs = 10000；/正確一個short類型的整型變量占據(jù)的存儲空間為2個字節(jié)，占據(jù)的空間大了，其表示能力(取值范圍)自然就

49、大。同樣的，假如變量rs要用來存放當(dāng)前全國高校的在讀大學(xué)生數(shù)量，則short類型又不夠了，而需要用更大的，如int類型。第76頁intint類型占據(jù)4個字節(jié)，可以存儲大概在-21億21億范圍之間的任意整數(shù)。該類型在程序設(shè)計中是較常用的數(shù)據(jù)類型之一，且程序中整型常量的默認(rèn)數(shù)據(jù)類型就是int，因為一般情況，int就夠用了，但是現(xiàn)實生活中，還是有不少情況需要用到更大的數(shù)，如世界人口、某銀行的存款額、世界巨富的個人資產(chǎn)、某股票的市值等，所以Java還提供了更大的整型long類型。第77頁longlong類型占據(jù)8個字節(jié)，能表示的數(shù)值范圍為-9.21018 +9.21018。一般如不是應(yīng)用需要，應(yīng)盡量少

50、用，可以減少存儲空間的支出。當(dāng)然，long也不是無限的，在一些特殊領(lǐng)域，如航空航天，它也會不夠用。這時可以通過定義多個整型變量來組合表示這樣的數(shù)據(jù)，即對數(shù)據(jù)進(jìn)行分段表示。不過，在真正的實踐中，這些領(lǐng)域的計算任務(wù)一般會由支持更大數(shù)據(jù)類型的計算機系統(tǒng)來完成，如大型機、巨型機。第78頁2.2.3 浮點型浮點型有兩種，分別用關(guān)鍵字float和double來標(biāo)識。其中，double的精度較高，表示范圍也更廣在某些處理器上，單精度運算速度更快，并且占用的空間是雙精度的一半，但是當(dāng)數(shù)值非常大或非常小時會變得不精確。在針對高速數(shù)學(xué)運算進(jìn)行了優(yōu)化的某些現(xiàn)代處理器上，實際上雙精度數(shù)值的運算速度更快。大部分?jǐn)?shù)學(xué)函數(shù)

51、，如sin()、cos()和sqrt()，都返回雙精度值。如果需要在很多次迭代運算中保持精度，或是操作非常大的數(shù)值，則需要使用double類型。第79頁floatpublic class Exam2_3 public static void main(String args) float pi = 3.1415f; float r = 6.5f; float v = 2*pi*r; System.out.println(該圓周長為:+v); 該圓周長為:40.8395第80頁doubledouble為雙精度浮點型，程序中出現(xiàn)的浮點數(shù)在默認(rèn)情況下即為double類型public class Ex

52、am2_4 public static void main(String args) double pi = 3 double r =6.5; double v = 2*pi*r; System.out.println(該圓周長為:+v); 該圓周長為:40.84070449654第81頁2.2.4 字符型Java語言用Unicode字符集來定義字符型這量，因此一個字符需要兩個字節(jié)的存儲空間，這點與C/C+不同。前面介紹過字符常量，下面請看字符型變量的定義。char ch; /定義字符型變量chch = 1; /給ch賦初值為1字符型變量在程序中可用作代號，例如ch為

53、1可代表成功，為0則代表失??；為F表示女性，為M表示男性等。第82頁2.2.5 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換不同數(shù)據(jù)類型的變量之間最好不要互相賦值，但在特定的情況下，存在變量類型轉(zhuǎn)換的需要，如將一個int類型的值賦給一個long類型的變量，或?qū)⒁粋€double類型的值賦給一個float類型的變量。前者的轉(zhuǎn)換不會破壞變量的原有值，這種轉(zhuǎn)換一般系統(tǒng)會自動進(jìn)行，而后者的轉(zhuǎn)換很可能會破壞變量的原有值，這種轉(zhuǎn)換需要程序員在程序中明確指出，即進(jìn)行強制類型轉(zhuǎn)換。第83頁自動類型轉(zhuǎn)換數(shù)值類型(包括整型和浮點型)是相互兼容的，只要目標(biāo)類型范圍大于源類型就會發(fā)生自動類型轉(zhuǎn)換，如byte到short或int、short到int、f

54、loat到double等，系統(tǒng)都能自動進(jìn)行轉(zhuǎn)換。然而，不存在從數(shù)值類型到char或boolean類型的自動轉(zhuǎn)換。char和boolean之間也不存在自動轉(zhuǎn)換。第84頁自動類型轉(zhuǎn)換當(dāng)將字面整數(shù)常量保存到byte、short、long或char類型的變量中時，Java也會執(zhí)行自動類型轉(zhuǎn)換。需要特別說明的是，在Java中，字面整數(shù)常量的默認(rèn)類型為int，例如下面聲明一個long型變量并將其初始化為一個很大的整數(shù)：long g = 9223372036854775807;解決的方法是在數(shù)值后面加上L，指明這個字面常量是long型數(shù)據(jù)： long value = 9223372036854775807L

55、;第85頁強制類型轉(zhuǎn)換而對于變窄轉(zhuǎn)換，如long到short、double到float，不兼容轉(zhuǎn)換；如float到short、char到short等，則需要進(jìn)行強制轉(zhuǎn)換。強制類型轉(zhuǎn)換是一種顯式類型轉(zhuǎn)換，它的一般形式如下：target-type varName=(target-type) value第86頁表達(dá)式中的自動類型提升byte a = 40;byte b = 50;byte c = 100;int d = a * b / c;在計算a*b的結(jié)果時，很容易超出byte操作數(shù)的范圍。為了解決這類問題，當(dāng)對表達(dá)式求值時，Java自動將每個byte、short或char操作數(shù)提升為int類型。

56、因此，盡管a和b都被指定為byte類型，但是在計算a*b時，兩者都被提升為int類型，結(jié)果也是int類型，所以中間表達(dá)式(50*40)的結(jié)果2000(超出byte的范圍)是合法的。這就是表達(dá)式中的自動類型提升。第87頁表達(dá)式中的自動類型提升盡管自動類型提升很有用，但是有時也會導(dǎo)致難以理解的編譯時錯誤。例如，下面的代碼看起來是正確的，但是卻會產(chǎn)生編譯錯誤：byte b = 50;b = b - 2; 上面的代碼試圖將50-2，一個完全有效的byte值保存到一個byte變量中。但是，編譯器會提示“Type mismatch: cannot convert from int to byte”(不兼容

57、的類型: 從int轉(zhuǎn)換到byte可能會有損失)。這是因為，當(dāng)計算表達(dá)式的值時，操作數(shù)被自動提升為int類型，所以結(jié)果也被提升為int類型。因此，應(yīng)當(dāng)使用顯式的強制類型轉(zhuǎn)換，byte b = 50;b = (byte)(b - 2);第88頁表達(dá)式中的自動類型提升(1) 所有byte、short和char類型的值都被提升為int類型。(2) 如果有一個操作數(shù)是long類型，就將整個表達(dá)式提升為long類型。(3) 如果有一個操作數(shù)是float類型，就將整個表達(dá)式提升為float類型。(4) 如果有一個操作數(shù)為double類型，結(jié)果將為double類型。第89頁主要內(nèi)容2.1 引 言2.2 基本數(shù)

58、據(jù)類型2.3 程序語句2.4 本章小結(jié)2.5 思考和練習(xí)第90頁2.3 程序語句到目前為止，前面出現(xiàn)過的程序語句有：輸出語句System.out.println()以及變量聲明語句。每一條程序語句的末尾都必須加上分號結(jié)束標(biāo)志。本節(jié)介紹一些其他常用程序語句。第91頁2.3.1 賦值語句variable = expression;這里的“=”不是數(shù)學(xué)中的等號，而是賦值運算符，其功能是將右邊表達(dá)式的結(jié)果賦值(即傳遞或存入)給左邊的變量，例如：int i, j；char c；i = 100；c =a；j = i +100；i = j * 10；第92頁2.3.1 賦值語句特別地，對于形如“i=i+1;

59、”這樣的賦值語句，可以將其簡寫為“i+;”或者“+i;”，并稱之為自增語句，同樣還有自減語句“i-;”或者“-i;”，它們等價于“i=i-1;”語句?！?”和“-”叫做自增和自減運算符，它們寫在變量的前面與后面有時是有區(qū)別的第93頁2.3.1 賦值語句public class Exam2_6 public static void main(String args) int i, j , k = 1; i = k+; j = +k; System.out.println(i=+i); System.out.println(j=+j); i = 1j = 3第94頁2.3.1 賦值語句當(dāng)自增符號“

60、+”寫在變量后面時，先訪問后自增，即“i = k+;”語句等價于“i=k;”和“k=k+1;”兩條語句。而自增符號“+”寫在變量前面時，則先自增后訪問，即“j = +k;”語句相當(dāng)于“k=k+1;”和“j=k;”兩條語句，因此得到上述的運行結(jié)果。這點對于自減語句也是一樣的。第95頁復(fù)合賦值語句+= /加后賦值-= /減后賦值*= /乘后賦值/= /除后賦值%= /取模后賦值“k %=i+j;”語句等價于“k=k%(i+j);”語句，初學(xué)者常犯的錯誤是，將其等價于沒有小括號的“k=k%i+j;”語句，而二者結(jié)果是截然不同的。第96頁2.3.2 條件表達(dá)式條件表達(dá)式的一般形式如下：Exp1？Exp