Java基礎入門課件

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Java基礎

教師：張芳芳

sunnyzff@163.com

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Java的由來

＞對于計算機語言的發(fā)展史，業(yè)界一般認為：B語言導致了C語

言的誕生，C語言演變出了C++語言，而C++語言將讓位于

Java語言。

＞計算機語言的革新和發(fā)展需要2個基本因素的驅(qū)動：

適應正在變化的環(huán)境和需求

實現(xiàn)編程藝術的完善與提高

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Java的由來

＞程序越來越復雜這一事實貫穿編程語言的歷史。C++正是適應

了這一需求。

效計算機剛發(fā)明出來，編程是通過面板觸發(fā)器用人工打孔的

辦法輸入二進制機器指令來實現(xiàn)的。隨著程序不斷增大，

人們發(fā)明了匯編語言，通過使用符號代替機器指令。隨著

程序的進一步增大，高級語言產(chǎn)生了，它給程序員提供了

更多的工具來處理復雜性問題。

謝C是世界上偉大的編程語言之一，但它處理復雜性的能力

有限。一旦一個程序的代碼超過25000~100000行，就很難

從總體上把握它的復雜性了，C++突破了這個限制。一段

時間程序員似乎都認為已經(jīng)找到了一種完美的語言。因為

C++有面向?qū)ο蟮奶卣?，又有C語言高效和格式上的優(yōu)點，

因此它是一種可以被廣泛應用的編程語言。

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Java的產(chǎn)生

>Java的最初推動力是源于對獨立于平臺語言的需要。這種語言

可創(chuàng)建能夠嵌入微波爐、遙控器等各種家用電器設備的軟件。

用作控制器的CPU芯片是多種多樣的，但C和C++以及其他絕

大多數(shù)語言的缺點是只能對特定目標進行編譯。Gosling和其

他人開始一起致力于開發(fā)一種可移植、跨平臺的語言，該語言

能夠生成運行于不同環(huán)境、不同CPU芯片上的代碼。他們的努

力最終促成了Java的誕生。

>在Java的一些細節(jié)被設計出來的同時，第二個并且也是最重

要的因素出現(xiàn)了，該因素將對Java的未來起著至關重要的作用。

這第二個因素當然就是萬維網(wǎng)（WWW）。

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Java的發(fā)展史

>1991.4Sun成立Green小組，在C++基礎上開發(fā)新的程序語

言，最初取名為Oak

>1992.10Green小組升格為FirstPerson公司，由于一次項目

失敗，去爪哇島度假喝咖啡時靈機一動，Java誕生。

>1993-94Web在Internet流行，Java成名。

>1995.5Sun公司正式發(fā)布Java產(chǎn)品

>1995.10Netscape支持Java

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>1996.2Javal.O版本誕生

>1997.2升級為1.1版本

>1999.7升級為1.2版（改名為Java2）

>2000.9升級為1.3版

>2001.7升級為1.4版并形成了Java體系

>目前為1.6版

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消除誤解

＞由于Java和C++之間的相似性，容易使人將Java簡單地想象為

“C++的版本”。但其實這是一種誤解。Java在實踐和理論上

都與C++有重要的不同點。盡管Java受到C++的影響，但它并

不是C++的增強版。例如，Java與C++既不向上兼容，也不向

下兼容。當然，Java與C++的相似之處也是很多的，如果你是

一個C++程序員，你會感覺到對Java非常熟悉。另外一點是：

Java并不是用來取代C++的，設計Java是為了解決某些特定的

問題，而設計C++是為了解決另外一類完全不同的問題。兩者

將長時間共存。

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Java技術體系結構

>JavaSE標準版：包含構成java語言核心的類，比如：數(shù)據(jù)庫

連接、接口定義、輸入/輸出、網(wǎng)絡編程。適用于桌面系統(tǒng)開

發(fā)的Java2平臺標準版。

>JavaME微縮版：包含J2SE中一部分類，用于消費類電子產(chǎn)品

的軟件開發(fā)，比如：呼機、智能卡、手機、PDA、機頂盒的

Java2平臺微縮版。

AJavaEE企業(yè)版：包含J2SE中的類，并且還包含用于開發(fā)企業(yè)

級應用的類。比如：EJB、servlet、JSP、XML、事務控制。

用于創(chuàng)建服務器應用程序和服務的Java2平臺企業(yè)版

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Java語言的特性

＞簡單性

效Java設計目的是讓專業(yè)程序員覺得既易學又好用.因為

Java承C/C++語法和許多C++面向?qū)ο蟮奶匦?，大多?shù)

程序員在學習Java時都不會覺得太難。另外，C++中許多

容易混淆的概念，或者被Java棄之不用了，或者以一種更

清楚、更易理解的方式實現(xiàn)。

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Java語言的特性

＞面向?qū)ο螅ê竺嬖敿氈v其概念）

效Java設法在純進化論者的“任何事物都是一個對象”和實

用主義者的“不討論對象不對象”的論點之間找到了平衡。

Java的對象模型既簡單又容易擴展，對于簡單數(shù)據(jù)類型，

例如整數(shù)，它保持了高性能，但不是對象。

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Java語言的特性

＞平臺無關性(一次編寫，到處運行)

效Java設計者考慮的一個主要問題是程序代碼的持久性和可

移植性。程序員面臨的一個主要問題是，不能保證今天編

寫的程序明天能否在同一臺機器上順利運行。操作系統(tǒng)升

級、處理器升級以及核心系統(tǒng)資源的變化，都可能導致程

序無法繼續(xù)運行。Java設計者對這個問題做過多種嘗試，

Java虛擬機(JVM)就是試圖解決這個問題的。他們的目

標是“只要寫一次程序，在任何地方、任何時間該程序永

遠都能運行”。在很大程度上，Java實現(xiàn)了這個目標。

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Java語言的特性

＞代碼更健壯

效Java在一些關鍵的地方限制你，強迫你在程序開發(fā)過程中

及早發(fā)現(xiàn)錯誤。它不但在編譯時檢查代碼，而且在運行時

也檢查代碼。使程序失敗的兩個主要原因：內(nèi)存管理錯誤

和誤操作引起的異常情況（也就是運行時錯誤）。在傳統(tǒng)的編

程環(huán)境下，內(nèi)存管理是一項困難、乏味的任務。例如，在

C/C++中，程序員必須手工地分配并且釋放所有的動態(tài)內(nèi)

存。這有時會導致問題，因為程序員可能忘記釋放原來分

配的內(nèi)存，或者釋放了其他部分程序正在使用的內(nèi)存。

Java通過替你管理內(nèi)存分配和釋放，可以從根本上消除這

些問題。在傳統(tǒng)的環(huán)境下，異常情況可能經(jīng)常由“被零除”

或“文件未找到”這樣的情況引起，而我們又必須用既繁

多又難以理解的一大堆指令來對它們進行管理。Java通過

提供面向?qū)ο蟮漠惓Ｌ幚頇C制來解決這個問題

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Java語言的特性

＞更安全

效當使用一個兼容Java的Web瀏覽器時，你可以安全地下載

Java小應用程序，不必擔心病毒的感染或惡意的企圖。

Java實現(xiàn)這種保護功能的方式是，將Java程序限制在Java

運行環(huán)境中，不允許它訪問計算機的其他部分

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Java語言的特性

＞解釋執(zhí)行

效字節(jié)碼是一套在Java運行時系統(tǒng)下執(zhí)行的高度優(yōu)化的指令

集,該Java運行時系統(tǒng)稱為Java虛擬機(JavaVirtual

Machine,JVM)O在其標準形式下，JVM是一個字節(jié)碼解

釋器。通過把程序編譯為Java字節(jié)碼這樣一個中間過程，

Java可以產(chǎn)生跨平臺運行的程序。字節(jié)碼可以在提供Java

虛擬機(JVM)的任何一種系統(tǒng)上被解釋執(zhí)行。安全性和

可移植性的關鍵在于Java編譯器的輸出并不是可執(zhí)行的代

碼，而是字節(jié)碼(bytecode)。因為每個Java程序的運

行都在Java虛擬機的控制之下，Java虛擬機可以包含這

個程序并且能阻止它在系統(tǒng)之外產(chǎn)生副作用。

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Java語言的特性

＞多線程

效為了滿足人們對創(chuàng)建交互式網(wǎng)上程序的需要。為此，Java

支持多線程編程，因而用Java編寫的應用程序可以同時執(zhí)

行多個任務。Java運行時系統(tǒng)在多線程同步方面具有成熟

的解決方案，這使你能夠創(chuàng)建出運行平穩(wěn)的交互式系統(tǒng)。

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Java語言的特性

＞動態(tài)性

效Java程序帶有多種的運行時類型信息，用于在運行時校驗

和解決對象訪問問題。這使得在一種安全、有效的方式下

動態(tài)地連接代碼成為可能，對小應用程序環(huán)境的健壯性也

十分重要，因為在運行時系統(tǒng)中，字節(jié)碼內(nèi)的小段程序可

以動態(tài)地被更新。

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Java語言的特性

A分布性

效Java為Internet的分布式環(huán)境而設計，因為它處理TCP/IP

協(xié)議。事實上，通過URL地址存取資源與直接存取一個文

件的差別是不太大的。允許位于兩臺不同的計算機上的對

象可以遠程地執(zhí)行過程。Java發(fā)布了叫做遠程方法調(diào)用

(RemoteMethodInvocation,RMI)的軟件包，這個特

性使客戶機/服務器編程達到了無與倫比的抽象級。

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一般計算機語言的的運行機制

＞編譯型

4源程序經(jīng)過編譯器一次“翻譯”成機器碼(C++)

＞解釋型

磁源程序經(jīng)過解釋器逐行解釋成特定平臺的機器碼(Basic)

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程序的運行機制

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Java語言的運行機制

＞編譯型+解釋型

效源程序先被編譯成一種中間代碼，后經(jīng)解釋為特定平臺的

機器碼

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JVM(JavaVirtualMachine)

>在一臺計算機上由軟件或硬件模擬的計算機。Java虛擬機

(JVM)讀取并處理經(jīng)編譯過的平臺無關的字節(jié)碼class文件。

>Java編譯器針對Java虛擬機產(chǎn)生class文件，因此是獨立于平

臺的。

>Java解釋器負責將Java虛擬機的代碼在特定的平臺上運行。

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Java程序的分類

>Javaapplication（主流）

教特定平臺上的程序

?服務器端程序

?客戶端程序

>Javaapplet（很少使用）

邈內(nèi)嵌在html文件中，必須搭配瀏覽器使用

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Java運行時環(huán)境

>Java運行環(huán)境的三項主要功能

效加載代碼：由classloader完成；

笠校驗代碼：由bytecodeverifier完成；

族執(zhí)行代碼：由runtimeinterpreter完成。

>主流平臺：

效JBuilder

力Eclipse

效JCreator

族VisualJ#.NET

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Java運行時環(huán)境

>Java開發(fā)工具集JDK—JavaDevelopmentKits

效Java編譯器

教Java運行時解釋器

教Java應用程序編程接口

效Java文檔化化工具

驗其它工具及資源

下載JDK,最新版本和文檔的站點：

官方：

已變?yōu)閔ttp:〃www.o「/technntwork/iava/index.html

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Java運行時環(huán)境

＞環(huán)境變量Path

磁作用：指定操作系統(tǒng)的可執(zhí)行指令的路徑。在命令行下面

執(zhí)行命令如javac編譯java程序時，它會到PATH變量所指

定的路徑中查找看是否能找到相應的命令程序。我們需要

把jdk安裝目錄下的bin目錄增加到現(xiàn)有的PATH變量中，bin

目錄中包含經(jīng)常要用到的可執(zhí)行文件如javac、java、

javadoc等待，設置好PATH變量后，就可以在任何目錄下

執(zhí)行javac、java等工具了。

效設置方法：鼠標右鍵單擊“我的電腦”，選擇“屬性”命

令，在“系統(tǒng)特性”對話框單擊高級選項，再單擊“環(huán)境

變量”，編輯“系統(tǒng)環(huán)境變量”。

變量名：path變量值：C:\jdk1.5\bin;

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Java運行時環(huán)境

＞環(huán)境變量CLASSPATH

效作用：用于指定Java的類文件存放路徑。我們需要把jdk安

裝目錄下的lib子目錄中的dt.jar和tools.jar設置到

CLASSPATH中，當然，當前目錄”.”也必須加入到該變量

中。是指可以加載應用程序當前目錄中的類

效設置方法：在上述對話框中按“新建”按鈕，彈出的對話

框中新建環(huán)境變量

變量名：classpath

變量值：C:\jdk1.5\lib;.;

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JDK的安裝與配置

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Java程序的編寫、編譯和執(zhí)行

＞編寫代碼

4可使用任何文本編輯軟件編寫，比如記事本

爨源代碼文件的擴展名為Java

＞編譯

效使用JDK的編譯器javac.exe進行編譯

軟編譯后生成擴展名為?ass的字節(jié)碼

＞運行

效使用JDK的解釋器java.exe運行

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開始簡單的Java程序編寫

>應用程序(Javaapplication)

效Application是獨立程序，與其他高級語言編寫的程序相同。

Application能夠在任何具有Java解釋器的計算機上運行。

>小程序(Javaapplet)

心Applet是一種特殊的Java程序，它可以在兼容Java的Web

瀏覽器中直接運行。

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一個簡單的application

//Welcome.java

publicclassWelcome

(

publicstaticvoidmain(String[]args)

(

System.out.println("WelcometoJava!1');

)

)

周折：灌舞、保留室、修飾符、語句、塊、類、方法我小以方法

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編寫Java源程序的注意事項

＞Java語言區(qū)分大小寫，包括文件名

＞源文件必須以源代碼中public類命名，如果沒有public類可以

任意命名（不推薦）。

＞源文件擴展名必須為Java

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使用JDK編譯、執(zhí)行Java程序

＞下述命令用來編譯源程序:

效javacfilename.java

＞下述命令用來運行字節(jié)碼:

效javaclassname

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編譯、運行Java程序的注意事項

＞用Javac編譯源文件，如果有錯誤，必須修改錯誤后，重新編

譯，才能生成.class文件

＞用Java命令運行Java程序，注意Java命令后的classname不包

括擴展名。

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一個簡單的applet

/*WelcomeApplet*/

importjava.awt.Graphics;

publicclassWelcomeAppletextendsjava.applet.Applet

(

publicvoidpaint(Graphicsg)

(

g.drawString("WelcometoJava!",10,10);

)

)

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創(chuàng)建一個HTML文件