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文本内容:
Java程序设计概述主要内容本章重点
1.1认识Java任务1了解Java的发展历史【任务内容】了解Java的发展历程【能力目标】了解Java不同版本的分类方法和应用领域【知识点链接】Java来自于Sun公司的一个叫Green的项目,其原先的目的是为家用电子消费产品开发一个分布式代码系统,这样就可以把E-mail发给电冰箱、电视机等家用电器,对它们进行控制,和它们进行信息交流开始他们准备采用C++,但C++太复杂,安全性差,最后基于C++开发了一种新语言OakJava的前身Oak是一种用于网络的精巧而安全的语言,Sun公司曾以此投标一个交互式电视项目,但结果被SGI打败于是Oak几乎无家可归,恰巧这时MarkArdreesen开发的Mosaic和Netscape启发了Oak项目组成员,他们用Java编制了HotJava浏览器,得到了Sun公司首席执行官ScottMcNealy的支持,触发了Java进军InternetJava语言发展到今天经历了一系列的过程,在1995年5月23日推出了JDK
1.0版本,此版本标志着Java开始正式进军Internet,在1998年对之前的JDK进行了升级并推出了JDK
1.2的开发包,该版本加入了大量的轻量级组件包,从此之后Java被正式命名为Java2Java语言发展到今天经历了以下三个发展方向J2SEJava2PlatformStandardEdition包含构成Java语言核心的类,如数据库连接、接口定义、输入/输出和网络编程J2MEJava2PlatformMicroEdition包含J2SE中一部分类,用于消费类电子产品的软件开发,如呼机、智能卡、手机、PDA和机顶盒J2EEJava2PlatformEnterpriseEdition EnterpriseEdition企业版包含J2SE中的所有类,并且还包含用于开发企业级应用的类,如EJB、Servlet、JSP、XML和事务控制,也是现在Java应用的主要方向虽然Java语言的发展方向有三个,但是这三门技术中最核心的部分是J2SE,而J2ME和J2EE是在J2SE基础之上发展起来的另外要提醒读者的是,在2005年Java十周年大会之后这三门技术被重新更名J2SE更名为JavaSEJ2ME更名为JavaMEJ2EE更名为JavaEE任务2了解Java的应用领域【任务内容】了解Java的应用场合【能力目标】掌握Java技术的应用领域,明晰学习Java技术的路线【知识点链接】借助Java,程序开发人员可以自由地使用现有的硬件和软件系统平台这是因为Java是独立于平台的,它还可以应用于计算机之外的领域,Java程序可以在便携式计算机、电视、电话、手机和其他大量设备上运行Java的用途数不胜数,它拥有无可比拟的能力,而且节省的时间和费用十分可观Java应用领域主要包括桌面应用系统开发嵌入式系统开发电子商务应用企业级应用开发交互式系统开发多媒体系统开发分布式系统开发Web应用系统开发Java无处不在,它可应用于任何地方,并且已拥有数千万用户,其发展速度要快于在它之前的任何一种计算机语言Java能够给企业和最终用户带来数不尽的好处Oracle公司董事长和首席执行官LarruEllison说过“Java正在进入企业、家庭和学校它正在像Internet本身一样成为普遍存在的技术”如果仔细观察就会发现,Java就在我们身边,例如我们经常使用的Java开发工具Eclipse、NetBeans、JBuilder等,还有RSSOwl、Limewire、Azurcus、CyberDuck、OpenOffice等优秀软件都是使用Java编写的此外,手机厂商都为自己的产品提供了Java技术的支持,各种手机上的Java程序和游戏已经数不胜数任务3了解Java的运行机制【任务内容】学习掌握Java的运行机制【能力目标】了解Java程序的开发过程掌握Java虚拟机JVM的运行机制【知识点链接】计算机高级语言类型主要有编译型和解释型两种,Java是两种类型的集合,在Java中处理代码的过程如图1-1所示图1-1Java程序运行机制从图1-1中可以看出,在Java中源文件名称的后缀为.java,之后通过编译使*.java的文件生成*.class文件,在计算机上执行*.class文件,但是此时执行*.class的计算机并不是一个物理上可以看到的计算机,而是Java自己设计的一个计算机——JVM,Java也是通过JVM进行可移植性操作的在Java中所有的程序都是在Java虚拟机JavaVirtualMachine,JVM上运行的Java虚拟机是在真实的物理计算机上用软件模拟实现的一种假想计算机,是Java平台独立性的基础Java虚拟机读取并处理经编译过的、与平台无关的字节码class文件Java解释器负责将Java虚拟机的代码在特定的平台上运行JVM的基本原理如图1-2所示图1-2JVM的基本原理从图1-2中可以发现,所有的*.class文件都是在JVM上运行的,即*.class文件只需要认识JVM,由JVM再去适应各个操作系统如果不同的操作系统安装上符合其类型的JVM,那么以后程序无论到哪个操作系统上都是可以正确执行的
1.2搭建Java程序开发环境在学习Java语言之前,必须了解并搭建好它所需要的开发环境要编译和执行Java程序,就需要JDKJavaSEDevelopmentKits的支持本书中使用的JDK版本是支持Windows平台的JDK
1.6版本读者可以直接从Sun公司的官方网站中下载该版本,网址是http://java.sun.com除了支持Windows平台的JDK外,还有支持Linux等其他平台的JDK读者可以自行选择需要的JDK任务4JDK的安装与配置【任务内容】了解JDK的功能及使用方法【能力目标】能够通过互联网下载JDK学会安装JDK学会配置JDK【任务解决】安装JDK分为以下两个步骤1下载好JDK的安装文件jdk-6u14-widnows-i
586.exe2配置环境变量path假设已经下载好了jdk-6u14-widnows-i
586.exe,双击这个文件开始程序的安装开始的第一步是同意使用条款,接着安装JDK在安装JDK时会让用户选择JDK和JRE的安装目录,本次使用的是默认的安装目录,如图1-3~图1-5所示在图1-3中还需要对安装项目进行选择,这里包含有开发工具DevelopmentTools、演示程序及样例Demos、API源代码SourceCode和公共JREPublicJRE开发工具是必需的,范例程序可供日后编写程序时参考,API源代码可供了解所使用的API实际上是如何编写的,而公共JRE则是执行公共Java程序所必要的,所以这4个项目基本上都必须安装图1-3选择JDK的安装目录图1-4JDK和JRE安装完成JDK安装完成之后,即可看到如图1-5所示的安装文件夹,包括bin、demo、jre、lib、src.zip等内容其中bin文件夹包括javac、java、javadoc、appletviewer等程序命令,但是这些命令本身并不在Windows环境之中,所以如果要想使用这些命令,则首先必须在Windows中注册这些命令demo文件夹中是一些使用Java编写好的范例程序jre文件夹中是JDK自己附带的JRElib文件夹中是JDK中的工具程序,大多也是由Java编写而成的src.zip是Java提供的API类的源代码压缩文件如果将来需要查看API的某些功能是如何实现的,可以查看这个文件中的源代码内容在安装好JDK程序之后,在JDK安装目录假设是C:\Java\jdk
1.
6.0_14下的bin目录中,会提供一些开发Java程序时必备的工具程序对于Java的初学者,建议从命令符模式在Windows2000/XP下称为命令提示符下来操作这些工具程序可以在Windows2000/XP的【开始】菜单中选择【运行】命令,然后输入cmd命令来打开命令符模式虽然JDK的工具程序位于bin目录下,但操作系统并不知道如何找到这些工具程序所以当输入javac尝试执行编译程序时,命令符模式下会提示找不到javac工具程序为了避免以上问题的发生,必须告诉操作系统,应该到哪些目录下尝试找到需要使用的工具程序方法比较多,这里要通过设置path来完成设置path的流程为右击【我的电脑】,在弹出的快捷菜单中选择【属性】命令,打开【系统属性】对话框,如图1-6所示,选择【高级】选项卡,单击【环境变量】按钮,打开【环境变量】对话框,在其中可以编辑path信息,如图1-7所示图1-5JDK安装后目录图1-6【系统属性】对话框在编辑path时,可以直接设置Java的安装路径即在【环境变量】对话框中单击【系统变量】选项区域中的【编辑】按钮,弹出【编辑系统变量】对话框,在【变量值】文本框的最后加上路径,并用“;”将之前的路径分隔开,如加入内容;C:\Java\jdk
1.
6.0_14\bin,如图1-8所示图1-7【环境变量】对话框图1-8【编辑系统变量】对话框设置完后单击【确定】按钮即可保存设置,然后启动cmd命令行方式,输入javac,如果出现如图1-9所示的内容,则表示JDK配置成功图1-9JDK配置成功任务5编写第一个Java程序【任务内容】记事本+JDK进行Java程序的开发【能力目标】学会使用记事本进行Java程序的设计学会通过JDK编译Java程序学会通过JDK运行Java程序【任务分析】Java程序分为两种类型,一种是Application程序,另一种是Applet程序,其中有main方法的程序主要都是Application程序本书也主要使用Application程序进行讲解,Applet程序主要应用在网页编程上,现在已很少使用,本书不再作介绍下面以输出“HelloWorld!”字符串为第一个程序,编写Java源程序可以采用任意的文本编辑器本示例采用记事本作为编辑工具,输入如下代码publicclassHello{publicstaticvoidmainStringargs[]{System.out.printlnHelloWorld!;}}【任务解决】将上面的程序保存为Hello.java,然后按照以下步骤进行操作1在命令行方式下,进入到程序所在的目录,执行javacHello.java命令,对程序进行编译,编译完成之后可以发现在目录中多了一个名为Hello.class的文件,此文件就是最终要使用的文件2程序编译之后,输入javaHello,执行程序,即可得到程序的输出结果程序输出结果HelloWorld!程序说明在所有的JavaApplication中,程序都是从publicstaticvoidmainStringargs[]开始运行的,刚接触的读者可能会觉得有些难记,在后面的章节中将会详细讲解main方法的各个组成部分任务6了解并配置classpath属性【任务内容】了解classpath的作用【能力目标】了解classpath系统变量的功能掌握classpath的配置方法【任务分析】JVM在运行class文件时,需要指定文件的搜索路径可以使用setclasspath命令通过DOS命令窗口来指定Java类的搜索路径下面通过一个例子来了解classpath的作用,假设这里的Hello.class类位于f:\javaxt目录下【任务解决】在C盘的命令行窗口中执行下面的命令setclasspath=f:/javaxt然后在C盘根目录下执行javaHello命令就可以正常运行以上程序由上面的输出结果可以发现,虽然在C盘中并没有Hello.class文件,但是也可以用javaHello执行Hello.class文件,之所以会有这种结果,就是因为在操作中使用了setclasspath命令将类的查找路径指向了f:\javaxt目录,所以在运行时,会从f:\javaxt目录查找所需要的类
1.3使用JavaAPI文档任务7了解JavaAPI文档的使用【任务内容】了解JavaAPI【能力目标】了解JavaAPI的查阅方法掌握Java文档的使用方法能够使用Java文档提供的类【知识点链接】JDK中包含了Java的标准类库,记为JavaAPIAPIApplicationProgramInterface,应用程序接口是指用来控制操作系统各个部件的外观和行为的一套预先定义的函数或方法,是计算机领域中一个重要的概念Java的标准类库就是Java系统预先编制好的一系列标准类、接口、方法、相关参数的说明及各类属性的封装包,这些标准类库提供给用户,供他们在编程中使用,以提高开发效率,实现软件复用JavaAPI主要包括以下三类封装包Java核心包如表1-1所示;javax扩展包,包含与图形、多媒体、事件处理等相关的封装包;org扩展包,提供了对国际组织制定的一些标准化技术如XML、URL的相关支持表1-1Java核心包及描述包名称包中所封装类的描述java.lang封装了应用开发必需的基本类如Object、System、String、Exception等java.io封装了提供输入/输出I/O功能的类,主要包含各种输入流类及输出流类java.awt抽象窗口工具包,封装了用于构建图形用户界面GUI的类及与绘图相关的类java.math封装了支持常用的数学运算功能的类java.applet封装了Applet小应用程序所需要的类java.util封装了实用工具类,如日期类、集合类等java.beans封装了与beans组件开发有关的类java.security封装了与安全性有关的类与接口java.sql封装了与数据库编程与操作关联的类续表包名称包中所封装类的描述java.net封装了支持网络编程与应用的相关类,如Socket类、URL类等java.rmi封装了远程访问与网络编程相关的类;rmi为RemoteMethodInvocation的缩写,意为远程方法激活Sun公司提供了一套完整的JavaAPI的说明文档,帮助用户查阅标准类库中各种类的定义信息与使用说明文档甚至还提供了一些使用范例人们习惯上将此文档称为JDK文档JDKdocumentation或Java帮助文档可以登录到Sun的官方网站http://java.sun.com/reference/api/index.html在线查阅Java核心包的帮助文档coreAPIdocs提供了中文版的在线查阅功能,中文版的登录网站地址为http://resource.ajava.org/java/jdk-
6.0-api-zh/index.html可以直接从网站http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp上将压缩格式的英文版JDK文档下载到本机下载的官方文档为HTML格式,解压释放后,运行主索引文件index.html,即可实现本机离线阅读JDK文档被许多Java程序员称为Java编程的“圣经”,可见它的权威性建议读者一定要掌握JDK文档的“使用秘笈”,并养成随时查阅这一文档并从中寻找问题答案的良好习惯一旦掌握了JDK文档这一编程帮助利器,相信定会从中受益匪浅
1.4集成开发环境的安装与配置任务8了解Java的集成开发环境【任务内容】介绍常用的Java集成开发环境【能力目标】了解Java常用的集成开发工具能够通过互联网下载集成开发工具了解Eclipse的主要功能【知识点链接】虽然使用记事本和JDK编译工具已经可以编写Java程序,但是在项目开发过程中必须使用大型的IDEIntegratedDevelopmentEnvironment集成开发工具来编写Java程序,这样可以避免编码错误、方便管理项目结构,而且使用IDE集成开发工具的代码辅助功能可以快速地录入程序代码,方便进行程序的调试运行常用的Java编程集成开发环境有JCreator、NetBeans、Eclipse、JBuilder、Visual J++、VisualAgeforJava等,目前最为常用的是EclipseEclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台就其本身而言,它只是一个框架和一组服务,用于通过插件组件构建开发环境Eclipse最初是由IBM公司开发的替代商业软件VisualAgeforJava的下一代IDE开发环境,2001年11月贡献给开源社区,现在它由非盈利软件供应商联盟Eclipse基金会EclipseFoundation管理可以直接从www.eclipse.org网站上下载Eclipse的开发工具,如图1-10所示这里使用的版本是
3.
4.1下载下来的Eclipse主要包含以下几种开发支持JDTJavaDevelopmentTools专门开发JavaSE程序的平台,提供调试、运行、随笔提示等常见功能JUnit单元测试软件,可以直接对开发的类进行测试CVS客户端版本控制软件的连接客户端,使用时需要进行服务器端的配置插件开发可以开发Eclipse使用的各种插件,丰富开发工具的功能任务9学习使用Eclipse【任务内容】运行Eclipse集成开发环境【能力目标】启动集成开发环境,掌握界面菜单及工具按钮的功能【任务解决】Eclipse开发包下载完成后,直接进行解压缩即可解压缩之后的文件目录如图1-11所示启动之后会询问用户建立工作区的路径,下面将d:\javaxt作为工作区,如图1-12所示图1-10Eclipse的官方网站图1-11Eclipse工具解压缩之后的目录工作区启动之后即可进入Eclipse的工作界面,如图1-13所示图1-12工作区界面图1-13选择工作区任务10在Eclipse集成开发环境下开发Java程序【任务内容】在Eclipse下开发Java程序【能力目标】在Eclipse集成环境下编写Java程序在Eclipse集成环境下运行Java程序【任务解决】在Eclipse中编写程序,必须先创建项目Eclipse中有很多种项目,其中Java项目用于管理和编写Java程序创建该项目的步骤如下1选择File|New|JavaProject命令,打开NewJavaProject对话框该对话框包含创建项目的向导,在向导中选择“Java项目”,如图1-14所示2在Projectname文本框中输入HelloWorld,单击Finish按钮至此一个名为HelloWorld的项目建立完成,在工作窗口的左边会出现项目的结构树,如图1-15所示图1-14新建Java项目图1-15项目建立完成3此时可以在src上单击鼠标右键,建立新的class,类名称为HelloJava,建立时选择建立主方法,如图1-16所示建立完成的工作窗口如图1-17所示图1-16建立新的类图1-17类建立后的窗口4类建立完成后,每次保存都会自动生成HelloJava.class文件,这样用户就不用再手工进行编译了如果想运行此程序,直接在左边工具栏选择好要执行的类,并在类上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单上选择RunAs|JavaApplication命令即可程序运行后,在窗口下方的Console窗口里显示出了运行的结果,如图1-18所示图1-18程序的运行结果
1.5思考与实训
1.
5.1填空题
1.Java编译器将用Java语言编写的源程序编译成
2.Java程序基本上可以分成两类,即和
3.Java程序能在WWW浏览器上运行的是程序
4.Java源程序文件和字节码文件的扩展名分别为和
5.Java源程序的运行,至少要经过和两个阶段
1.
5.2选择题
1.下列注释风格在Java中是错误的A./**comment**/B./*comment*/C./*commentD.//comment
2.Java是一种语言A.编译型B.解释型C.混合型D.以上都不是
3.Java作为编程语言,是最基本的元素A.对象B.方法C.包D.接口
4.JDK中,用于编译程序的工具是A.javacB.javapC.javaD.javadoc
5.下列描述中,不正确的是A.一个Java源文件不允许有多个公共类B.Java通过接口支持多重继承C.Java不支持多线程D.Java程序主要分为Application和Applet两类
6.下列选项中,不属于Java核心包的一项是A.Javax.swingB.Java.ioC.Java.utilD.Java.lang
7.JDK安装完成后,主要的命令,如Javac、Java等,都存放在根目录的文件夹下A.binB.jreC.docD.include
8.Java程序编译通过后,执行源文件时,文件名应该为A.源文件名.javaB.源文件名.classC.源文件名.exeD.源文件名
9.main方法是应用程序执行的入口点,其方法头的写法是合法的A.publicstaticvoidmainB.publicstaticvoidmainString[]argsC.publicstaticintmainString[]argsD.publicstaticvoidMainSring[]args
10.Java语言具有许多优势和特点,以下特点能保证软件的可移植性A.健壮性B.安全性C.跨平台D.动态性
1.
5.3简答题
1.JDK安装完成后,如何设置环境变量?
2.常用的Java开发平台有哪些?
3.简述javac命令的用法
4.简述java命令的用法
5.主要的JavaAPI有哪些?
1.
5.4上机实训使用记事本+JDK或Eclipse集成环境编写一个Java程序,通过模仿本章实例HelloWorld.java,使程序输出“这是我的第一个Java程序”Java是一种可以编写跨平台的,面向对象的程序设计语言本章将简单介绍Java语言的发展历史,初识Java程序的结构,搭建JDK开发环境和集成开发环境,了解Java程序在不同环境下的编程步骤本章主要是让读者对Java语言有一个整体的了解,之后再慢慢学习具体内容,最后达到完全掌握Java语言的目的编写并运行一个简单的Java应用程序掌握Java程序的开发流程了解Java开发的集成环境认识Java并了解其发展历史能够安装并配置Java开发环境掌握Java中path及classpath属性的作用javac命令的作用javac.exe是Java本身提供的编辑命令,主要用来将*.java文件编译成*.class文件,此命令本身不属于Windows命令,所以在使用时需要单独配置在编写以上程序时一定要注意字母的大小写问题,因为在Java中是严格区分大小写的以上操作也可以按照path的设置方法进行,感兴趣的读者可以尝试一下classpath与JVM的关系classpath主要指的是类的运行路径,实际上在执行java命令时,对于本地的操作系统来说就意味着启动了一个JVM,那么JVM在运行时需要通过classpath加载所需要的类,而默认情况下classpath是指向当前目录的,所以会从此目录下直接查找。