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1、l第第1章章 面向对象程序设计概述面向对象程序设计概述Java应用开发与实践第一部分第一部分 Java程序设计基础程序设计基础学习目标学习目标l了解了解C和和Java两种程序设计语言的区别两种程序设计语言的区别l了解了解Java 平台划分平台划分及其特点及其特点l熟悉熟悉Java常用的开发工具常用的开发工具l了解了解Java的运行环境的运行环境l掌握掌握Java程序的基本结构程序的基本结构l熟悉熟悉Java程序的基本编程规范程序的基本编程规范l了解了解Java虚拟机的原理虚拟机的原理l了解了解Java应用程序的加载过程应用程序的加载过程n1.1 两种程序设计语言两种程序设计语言n1.2 Jav
2、a概述概述n1.3 Java开发工具开发工具n1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序n1.5 实训实训1 搭建搭建Java的运行环境的运行环境目录目录1.1 两种程序设计语言两种程序设计语言面向过程，就是指从要解决的问题出发，围绕问题的解决过程分析问题。面向过程分析方法考虑的是问题的具体解决步骤（解决方法），以及解决问题所需要的数据（数据的表示），所以在面向过程程序设计中，重点是设计算法（解决问题的方法）和数据结构（数据的表示和存储）。典型开发语言有Basic、Fortran、Pascal、C，它们都是面向过程的语言，其编程的主要思路专注于算法的实现。1.1.1 面向过程的程
3、序设计语言面向过程的程序设计语言int max=0,input;scanf(%d,&input);while(input0)/循环输入input的值 if(input max)/输入的值input大于最大值max max=input;/则max的值为input的值 scanf(%d,&input);/继续输入input if(input=100)break;printf(The max is%d,max);/打印最大值max的值1.1.1 面向过程的程序设计语言面向过程的程序设计语言面向过程：表述算法，定义数据结构和程序流程。1.1 两种程序设计语言两种程序设计语言面向对象的基本思想是以一种更
4、接近人的思维方式的方法去分析问题，面向对象设计首先是分析问题由哪些部分组成，每部分的关系如何，然后再分析每一部分怎样完成。面向对象是以对象及其行为为中心，来考虑处理问题的思想体系和方法。面向对象通过使用对象、继承、封装、消息等基本概念来进行程序设计。采用面向对象方法设计的软件，不仅易于理解，而且易于维护和修改。典型的开发语言有Java、C+、VB、VC、VJ+、Dephli、C#等等。1.1.2 面向对象的程序设计语言面向对象的程序设计语言Demo1_1 demo=new Demo1_1();/demo是类的一个对象demo.output();/对象demo调用output()方法，输出最大值
5、public class Demo1_1 void output()1.1.2 面向对象的程序设计语言面向对象的程序设计语言面向对象：通过分析最大值的类Demo1_1由哪些部分组成，将这个Demo1_1类相关的属性和方法封装，再产生相应的对象，通过对象去调用与需求相关的方法来解决问题。它体现了面向对象的设计思想。1.1 两种程序设计语言两种程序设计语言结构化程序设计方法的强调程序设计风格和程序结构的规范化。面向对象的程序设计的方式则是建立在结构化程序设计基础上，采用面向对象、事件驱动编程机制。它以类作为构造程序的基本单位，围绕着对象的抽象性、继承性、多态性和封装性的特征开发设计程序。学习Jav
6、a语言的最大难点就是从面向过程到面向对象思路和转变。用Java进行程序设计必须将自己的思想转入到面向对象的世界，以面向对象世界的思维方式来思考问题。1.1.3 从从C语言到语言到Java语言设计的转变语言设计的转变1.2 Java概述概述1.2.1 Java平台划分平台划分Java EEJava SEJava MEJava Platform,Enterprise EditionJava Platform,Standard EditionJava Platform,Micro Edition企业级桌面级嵌入式系统级包含Java SE,Jsp(Java Server Page),Servlet,E
7、JB(Enterprise JavaBean),JTS(Java Transaction Service),Java Mail,JMS(Java Message Service)主要用于开发分布式的、服务器端的多层结构的应用系统，如电子商务网站包含Java JDK,运行时(Runtime)和API主要用于开发桌面的应用，如小的桌面应用程序、游戏主要用于开发电子产品，如移动电话，数字机顶盒，汽车导航系统1.2.2 Java的特点的特点1.使用简单的语言 Java沿用了C/C+的语法规则，因而C+程序员初次接触Java语言，就会感到很熟悉。从某种意义上讲，Java语言是C及C+语言的一个变种，因此
8、，C+程序员可以很快地掌握Java编程技术。Java将C/C+中的某些复杂的特征去除，如指针、结构、goto语句，动态内存的回收等等。另外，Java提供了丰富的类库，可以帮助我们很方便的开发Java程序。1.2 Java概述概述1.2.2 Java的特点的特点2.面向对象的语言Java是一个纯粹的面向对象编程语言，面向对象可以说是Java最重要的特性，所以它支持继承、重载、多态等面向对象的特性。Java语言的设计是完全面向对象的,它不支持类似C语言那样的面向过程的程序设计技术。C+不是一个纯的面向对象开发工具，其包容C。1.2.2 Java的特点的特点3.解释执行的语言 Java代码是解释执行
9、的，我们使用Java编译器将Java代码编译成字节码，这是一种中间代码，然后由Java解释器解释执行。而C+程序是编译执行的，C+程序代码被编译为本地机器指令，然后执行。1.2.2 Java的特点的特点4.健壮性语言Java是一种强类型的语言，其类型检查比C+还要严格。类型检查帮助我们检查出许多开发早期出现的错误；Java语言提供的垃圾回收机制和例外处理机制，解决了C+中最头疼的内存泄漏问题；Java语言去除了容易出错的指针，保证了程序的安全运行。1.2.2 Java的特点的特点5.安全的语言 一方面，Java去除了指针，使得程序不能够直接访问内存（内存的分配和分布由Java环境透明控制），另
10、一方面，Java解释执行机制，使得程序的执行在java.exe/JVM的监控之下，所以在网络环境下可以保证系统的安全。例如：删除文件，访问本地网络资源等操作都是被禁止的。1.2.2 Java的特点的特点6.与平台无关的语言Java作为一种网络语言，其源代码被编译成一种结构中立的中间文件格式。只要有Java运行系统的机器都能执行这种中间代码。Java源程序被编译成一种与机器无关的字节码格式，在Java虚拟机上运行。在Java语言中对数据类型的大小作了统一规定，不会应为机器不同或编译器不同而使用不同的宽度，这样就保证了代码的可移植性。1.2.2 Java的特点的特点7.支持多线程的语言Java语言
11、的一个重要特性就是在语言级支持多线程的程序设计。因为Windows操作系统不支持多线程，所以Java得最早应用是在Unix上，后来才将Java移植到Windows平台上。1.2.3 Java的主要应用领域的主要应用领域1.大型企业级应用；2.大型网站；3.电子政务；4.游戏；5.嵌入式设备及消费类电子产品；1.2 Java概述概述1.3.1 JDK简介简介JDK：Java Develop Kit，Java开发工具包。开发Java程序必须有Java开发环境，即JDK开发工具包，这个工具包包含了编译、运行、调试等关键的命令。JDK包含的基本组件包括：javac 编译器，将源程序转成字节码 jar
12、打包工具，将相关的类文件打包成一个文件 javadoc 文档生成器，从源码注释中提取文档 jdb debugger，查错工具JDK中还包括完整的JRE（Java Runtime Environment，Java运行环境），也被称为private runtime。包括了用于产品环境的各种库类，以及给开发员使用的补充库，如国际化的库、IDL库。1.3 Java开发工具开发工具1.3.1 JDK简介简介JDK由一个标准类库和一组建立，测试及建立文档的Java实用程序组成。其核心Java API是一些预定义的类库，开发人员需要用这些类来访问Java语言的功能。Java API包括一些重要的语言结构以及
13、基本图形，网络和文件I/O。一般来说，Java API的非I/O部分对于运行Java的所有平台是相同的，而I/O部分则仅在通用Java环境中实现。1.3.1 JDK简介简介安装JDK后的JDK目录1.3.1 JDK简介简介lJDKJDK实实用程序，工具用程序，工具库库中有七种主要程序。中有七种主要程序。lJavacJavac：Java编译编译器，将器，将Java源代源代码转换码转换成字成字节码节码。lJavaJava：Java解解释释器器，直直接接从从类类文文件件执执行行Java应应用用程程序序字字节节代代码码。lappletviewerappletviewer：小小程程序序浏浏览览器器，一一
14、种种执执行行HTML文文件件上上的的Java小程序的小程序的Java浏览浏览器。器。lJavadocJavadoc：根据：根据Java源源码码及及说说明明语语句生成句生成HTML文档。文档。lJdbJdb：Java调调试试器器，可可以以逐逐行行执执行行程程序序，设设置置断断点点和和检检查查变变量。量。lJavahJavah：产产生生可可以以调调用用Java过过程程的的C过过程程，或或建建立立能能被被Java程序程序调调用的用的C过过程的程的头头文件。文件。lJavapJavap：Java反反汇汇编编器器，显显示示编编译译类类文文件件中中的的可可访访问问功功能能和数据，同和数据，同时显时显示字示
15、字节节代代码码含含义义。JDK文件结构1.4.1 创建创建Java文件文件1./*2.*带标准输出的最小样本程序HelloWorld：向控制台输出Hello world!的应用程序3.*/4.public class HelloWorld 5.public static void main(String args)6.System.out.println(Hello world!);/控制台输出Hello world!7.8.1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序1.4.2 编译编译Java文件文件lJava 源程序编写后，要使用Java 编译器（javac.exe）将Jav
16、a 源程序编译成字节码文件。l编译时首先读入Java 源程序，然后进行语法检查，如果出现问题就终止编译。l语法检查通过后，生成可执行程序代码即字节码，字节码文件名和源文件名相同，扩展名为.class。l打开命令提示符窗口（MSDOS 窗口）进入Java 源程序所在路径G:JavaUnit。键入编译器文件名和要编译的源程序文件名，具体如下：javac HelloWorld.java1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序1.4.3 运行运行class文件文件l在控制台命令提示符后输入“java HelloWorld”命令并按下Enter键，这样会执行这个Java程序，运行结果会输
17、出一句“hello world”1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序1.4.4 认识认识JVMlJVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。lJava语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。lJVM对其实现的某些方面给出了具体的定义，特别是对Jav
18、a可执行代码，即字节码（Bytecode）的格式给出了明确的规格。1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序JVM运行原理示意图1.4.5 Java编程规范编程规范l包名：包名是全小写的名词，中间可以由点分隔开，例如：Java.awt.event;l类名：首字母大写，若类名由几个单词构成，那么把它们紧靠到一起（也就是说，不要用下划线来分隔名字）。此外，每个嵌入单词的首字母都采用大写形式。l例如：class AllTheColorsOfTheRainbowl接口名：命名规则与类名相同，例如interface Collectionl方法名：往往由多个单词合成，第一个单词通常为动词，首
19、字母小写，中间的每个单词的首字母都要大写，例如：void changeTheHueOfTheColor(int newHue)1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序1.4.5 Java编程规范编程规范l变量名：首字母小写，一般为名词，例如：int anIntegerRepresentingColorsl常量名：基本数据类型的常量名为全大写，如果是由多个单词构成，可以用下划线隔开，例如：int YEAR,int WEEK_OF_MONTH；如果是对象类型的常量，则是大小写混合，由大写字母把单词隔开。1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序1.4.6 Java帮助
20、文档帮助文档lJava中所有类库的介绍都保存在Java帮助文档(API文档)中，程序员在编程过程中，必须查阅该帮助文档，了解系统提供的类的功能、成员方法、成员变量等等信息以后，才能够更好的编程。同时，Java开发工具包（JDK）提供了java、javac、Javadoc、appletviewer等命令，在Java帮助文档中也对此进行了详细的介绍。l对于初学者，或者英语不好的学习者，可以先看看中文版的，在文档的左侧，上一部分有很多java包，如果你要查看每个包里都有哪些类，接口，直接点击就可以了。1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序1.4.7 Java注释注释l单行注释：从“
21、/”开始到本行结束的内容都是注释；l多行注释：在“/*”和“*/”之间的所有内容都是注释；l文档注释：在注释方面Java提供一种C/C+所不具有的文档注释方式，凡是在“/*”和“*/”之间的内容都是文档注释；通过在命令行下面运行javadoc-d.Test.Java，就生成了介绍类DocTest的index.html文件，DocTest.Java文件中的文档注释的内容都出现在该index.html文件中。1.4 带标准输出的最小样本程序带标准输出的最小样本程序任务任务1：JDK的安装的安装l下载Java SE安装程序jdk-8u20-windows-i586.exe的安装文件；l双击安装文件，
22、根据向导安装；1.5 实训实训1 搭建搭建Java的运行环境的运行环境任务任务2：环境变量的设置：环境变量的设置l打开计算机，单击系统属性，单击高级系统设置；l在“高级”选项卡中单击“环境变量”按钮；l下拉滚动条，找到Path一栏，单击编辑；l把D:Program FilesJavajdk1.8.0_20bin这个目录添加到Path中；l返回Path修改界面可以看到，Path已有内容，我们在Path已有的内容前面粘贴复制过来的目录D:Program FilesJavajdk1.8.0_20bin，加上分号，最后确定；1.5 实训实训1 搭建搭建Java的运行环境的运行环境1.写一个写一个MyF
23、irst类，输出：这是我的第一个类，输出：这是我的第一个Java程序。程序。2.在控制台中输出星号组成的等腰三角形。在控制台中输出星号组成的等腰三角形。1.6 实践实践11.Java语言的跨平台、面向对象、安全等特点使其语言的跨平台、面向对象、安全等特点使其得到广泛的应用。通过得到广泛的应用。通过Java虚拟机结合具体的平台虚拟机结合具体的平台选择实时编译技术，选择实时编译技术，Java的字节码文件就可以跨平的字节码文件就可以跨平台运行，垃圾内存自动回收机制也给程序员带来了台运行，垃圾内存自动回收机制也给程序员带来了极大的方便。极大的方便。2.Java源程序存放在源程序存放在.java文件中，可以通过任意一文件中，可以通过任意一个文本编辑器编辑产生，源程序个文本编辑器编辑产生，源程序经过经过“javac”命令命令编编译过后，就生成了相应的译过后，就生成了相应的.class文件，而文件，而用用“java”命令命令就可以就可以运行可执行文件运行可执行文件。小结小结