Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(第1章)

1、 java程序設(shè)計(jì)第一章第一章: 緒論緒論1.1 java語(yǔ)言的歷史-1 java 是什么嗎？just another valueless acronymjava 是一個(gè)地名嗎？1.1 java語(yǔ)言的歷史-2 1991年4月，sun公司的james gosling(詹姆斯高斯林)領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)代號(hào)為green的項(xiàng)目 ，其目的是為家用消費(fèi)電子產(chǎn)品開發(fā)一個(gè)分布式代碼系統(tǒng)。 編程語(yǔ)言：基于c+，開發(fā)一種新的語(yǔ)言oak。 javajava創(chuàng)始人創(chuàng)始人 james goslingjames gosling博士博士1.1 java語(yǔ)言的歷史-3 java由來： 項(xiàng)目組骨干人員在咖啡館品嘗著美味的java(爪哇

2、島特產(chǎn))咖啡。java成名：項(xiàng)目組編寫了能夠運(yùn)行java程序的hotjava網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，結(jié)果java一夜成名，迅速流行，甚至被譽(yù)為internet上的世界語(yǔ)。1.2 什么是 java -1n javatm 技術(shù)是： 1、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 2、計(jì)算平臺(tái) （開發(fā)環(huán)境、應(yīng)用程序環(huán)境 ）1.2 什么是 java -2 n一、java是一種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，并具有如下特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單性、面向?qū)ο?、分布式、解釋型、健壯?安全性、可移植性、高性能、多線程、動(dòng)態(tài)性1.2 什么是 java -3njava程序先被編譯，然后被解釋執(zhí)行。通過編譯器，可以把java程序編譯成一種中間代碼字節(jié)碼(byte-code)。字節(jié)碼

3、是可以被java解釋器解釋的獨(dú)立于平臺(tái)的代碼，是運(yùn)行在java虛擬機(jī)（java vm）上的機(jī)器代碼指令。通過解釋器，每條java字節(jié)指令被分析，然后在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。1.2 什么是 java -4 java字節(jié)碼使得“一次編寫，到處運(yùn)行”成為可能。可以在任何有java編譯器的平臺(tái)上把java程序編譯成字節(jié)碼。這個(gè)字節(jié)碼可以運(yùn)行在任何java vm上。例如，同一個(gè)java程序可以運(yùn)行在windowsnt、solaris和macintosh上，甚至這個(gè)jvm可以是個(gè)硬件、一塊芯片。1.2 什么是 java -5njavatm 虛擬機(jī)（虛擬機(jī)（jvm）規(guī)范規(guī)范 ： java虛擬機(jī)(jvm)是可運(yùn)行ja

4、va字節(jié)碼的假想計(jì)算機(jī)。只要根據(jù)jvm規(guī)格描述將解釋器移植到特定的計(jì)算機(jī)上，就能保證經(jīng)過編譯的任何java代碼能夠在該系統(tǒng)上運(yùn)行。 java虛擬機(jī)(jvm)規(guī)范是一種用于計(jì)算設(shè)備的規(guī)范，可用不同的方式（軟件或硬件）加以實(shí)現(xiàn)。java虛擬機(jī)包括一套字節(jié)碼指令集、一組寄存器、一個(gè)棧、一個(gè)垃圾回收堆和一個(gè)存儲(chǔ)方法域。編譯虛擬機(jī)的指令集與編譯微處理器的指令集非常類似。 1.2 什么是 java -6njavatm 內(nèi)存垃圾自動(dòng)回收（內(nèi)存垃圾自動(dòng)回收（garbage collector） javatm 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言使程序員不必負(fù)責(zé)釋放內(nèi)存，因?yàn)樗峁┝艘粋€(gè)后臺(tái)系統(tǒng)級(jí)線程，用于記錄每一個(gè)內(nèi)存分配操作并保留

5、對(duì)每個(gè)內(nèi)存指針的引用計(jì)數(shù)。在 java 虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)的空閑周期內(nèi)，垃圾收集線程查看是否有引用數(shù)已降到 0 的內(nèi)存指針。如果有，則清除（解除分配）垃圾收集線程所標(biāo)記的內(nèi)存。 垃圾收集在 java 應(yīng)用程序的生命期內(nèi)自動(dòng)發(fā)生，因此不必手動(dòng)解除對(duì)內(nèi)存的分配。 1.2 什么是 java -7njavatm 不存在不可信任代碼不存在不可信任代碼 安全機(jī)制安全機(jī)制 java 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言代碼在計(jì)算機(jī)上實(shí)際運(yùn)行之前已經(jīng)過幾遍測(cè)試。字節(jié)碼檢驗(yàn)器對(duì)程序代碼進(jìn)行四遍測(cè)試。它確保代碼遵守 jvm 規(guī)范且不違反系統(tǒng)完整性。如果檢驗(yàn)器完成所有四遍測(cè)試并且未返回錯(cuò)誤信息，則可以確信下列情況屬實(shí)： 1、類遵守 jvm 規(guī)范

6、的類文件格式。 2、沒有違反存取限制。 3、代碼不導(dǎo)致操作數(shù)堆棧溢出或下溢。 4、所有操作碼的參數(shù)類型正確。 5、沒有發(fā)生非法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，例如將整型轉(zhuǎn)換為指針。 6、對(duì)象字段存取合法。 1.2 什么是 java -81.2 什么是 java -9二、平臺(tái)是程序運(yùn)行的硬件或軟件環(huán)境。java平臺(tái)由兩部分組成： java虛擬機(jī)（java vm） （應(yīng)用程序環(huán)境） java應(yīng)用程序界面（java api） （開發(fā)環(huán)境）njava vm，它是java平臺(tái)的基礎(chǔ)，可以移植到各種基于硬件的平臺(tái)上。（ java操作系統(tǒng)或java芯片）njava api是軟件組件的集合，它們提供了很多有用的功能，如圖形用戶界面

7、（gui）。java api被分組為相關(guān)組件的庫(kù)（包）。1.2 什么是 java -10 作為一種獨(dú)立于平臺(tái)的環(huán)境，java比本地代碼慢一些。然而，聰明的編譯器、很好地調(diào)制過的解釋器和即時(shí)字節(jié)碼編譯器（jit - just in time compiler）可以在不犧牲可移植性的條件下使java的表現(xiàn)接近本地代碼。1.3 java 的應(yīng)用領(lǐng)域java 已經(jīng)漸漸地滲透到各領(lǐng)域1。你可以編寫 java application 程序，完成其他語(yǔ)言能完成的所有應(yīng)用程序，而且是跨平臺(tái)的，可應(yīng)用于各行各業(yè)；2。你可以編寫 java applet 程序，可以嵌入在瀏覽器中直接運(yùn)行；3。你可以編寫 java

8、servlet / jsp 程序，將其掛在 apache 、tomcat或其它網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器上；4。你可以編寫 ejb/ java beans，將其掛在websphere、weblogic、ias或其他應(yīng)用服務(wù)器上；5。你可以編寫java midlet 程序，在手機(jī)上執(zhí)行；1.4 java 的安裝-1ljava的安裝：( http:/) jdk（java development kit）: jdk-1_6_0_008-win.exe jre(java runtime environment): jre-1_6_0_008-win.exel環(huán)境變量的設(shè)置:可通過autoexec.bat文件設(shè)置： s

9、et path=c:j2sdk1.6bin;. ; %path% set classpath= c:j2sdk1.6lib;. ; %classpath% (其中，jdk安裝在c:j2sdk1.6) 1.4 java 的安裝-2l開發(fā)工具：一、文字模式（console mode）的開發(fā)工具： sun 的 java 2 software developmnet kit( java 2 sdk )，最新版javatm se 6 ( v1.6.0 ，the number 6 is used to reflect the evolving level of maturity, stability, s

10、calability and security of java se. )。其中提供24個(gè)工具，都放在bin子目錄中，常用的有javac、 java 、appletviewer等。編輯器可使用記事本。 *關(guān)于版本號(hào)的說明：v 1.1.8 前兩個(gè)數(shù)字代表功能的變更，第三個(gè)（以及以后的數(shù)字），代表錯(cuò)誤修訂版。 * j2se （標(biāo)準(zhǔn)版） j2ee（企業(yè)版）j2me（微型版）1.4 java 的安裝-3 二、gui模式的開發(fā)工具（graphics user interface mode）： ide(integrated development environment，集成開發(fā)環(huán)境）：將程序的編輯、編譯

11、、 執(zhí)行、調(diào)試等功能整合在一起。如jcreator2, freejava2等。 rad(rapid application development，快速應(yīng)用程序開發(fā))：除具備ide功能外，可通過可視（visual)處理的方法擺設(shè)組件（component），所見既所得，并調(diào)整其屬性（property），使編寫程序（特別是用戶接口部分）就像搭積木一樣簡(jiǎn)便。如 jbuilder: borland公司產(chǎn)品； eclipse：一種開源的、可擴(kuò)展ide，是免費(fèi)的，我們要使用的集成開發(fā)環(huán)境是eclipse 。1.5一個(gè)一個(gè)java程序的開發(fā)過程程序的開發(fā)過程1.5.1 一個(gè)java應(yīng)用程序-1 第一個(gè)“he

12、llo world”應(yīng)用程序 按照以下步驟，可以創(chuàng)建一個(gè)java應(yīng)用程序。/用c語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)# include main()println(“hello world”);/用c+語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)#include void main()coutjavac boy.javan運(yùn)行運(yùn)行java applet由瀏覽器來運(yùn)行，因此我們必由瀏覽器來運(yùn)行，因此我們必須編寫一個(gè)超文本文件須編寫一個(gè)超文本文件 （含有（含有applet標(biāo)記的標(biāo)記的web頁(yè)）通知瀏覽器來運(yùn)行這個(gè)頁(yè)）通知瀏覽器來運(yùn)行這個(gè)java applet。以下是。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的一個(gè)簡(jiǎn)單的html文件：文件：boy.html n如果瀏覽器不支持如果瀏覽器不

13、支持java applet程序程序(比如比如win xp 自帶的自帶的ie)，你也可以使用，你也可以使用sdk提供的提供的appletviewer來調(diào)試小程序，如，在來調(diào)試小程序，如，在dos命令行命令行執(zhí)行執(zhí)行：c:1000appletviewer boy.html 總結(jié):n1、一個(gè)java源文件是由若干個(gè)類組成的。n一個(gè)java應(yīng)用程序必須有一個(gè)類含有main方法，這個(gè)類稱為應(yīng)用程序的主類。main方法是程序開始執(zhí)行的位置。n2、帶public的類稱為公共類，一個(gè)源文件中只能有一個(gè)類是public的。n3、源文件的命名規(guī)則：n源文件只有一個(gè)類，用類名做源文件名；n如有多個(gè)類，有一個(gè)publ

14、ic類，用該類名做源文件名，n 沒有public類，用任意類名做源文件名。n類名第一個(gè)字母大寫，后面小寫，源文件擴(kuò)展名為.javan當(dāng)有多個(gè)類時(shí)，運(yùn)行java命令后的類名必須是包含了main方法的那個(gè)類的名字，即主類名字，如例2。n4、一個(gè)java小應(yīng)用程序也是由若干個(gè)類組成的，一個(gè)小程序不再需要main方法，但必須有且只有一個(gè)類擴(kuò)展了applet類，即它是applet類的子類。把該類叫小程序的主類，主類必須是public的。n復(fù)習(xí)思考題：（1）試分析java的跨平臺(tái)機(jī)制？（2）如何設(shè)置java中的環(huán)境變量？ 1.6 java的反編譯-1 控制臺(tái)下的： jad的使用 圖形用戶界面的： fron

15、tend的使用 *使用混淆器加密你的java程序。1.7 java的文檔注釋方法-1 在“/*”和“*/”之間的內(nèi)容都是文檔注釋。當(dāng)程序員編完程序以后，可以通過jdk提供的javadoc命令(javacdoc 文件名.java)，生成所編程序的api文檔。該api文檔以html文件的形式出現(xiàn)，與java幫助文檔的風(fēng)格與形式完全一致。例如下面的doctest.java文件： /* 這是一個(gè)文檔注釋的例子，主要介紹下面這個(gè)類 *author walkman *version 1.1.48 2008/09/1 */ public class doctest/* 變量注釋，下面這個(gè)變量主要是充當(dāng)整數(shù)計(jì)

16、數(shù) */public int i; /* 方法注釋，下面這個(gè)方法的主要功能是計(jì)數(shù) */public void count( ) 1.8 java的學(xué)習(xí)方法-1 在理解課堂教授內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡量獨(dú)立完成課后習(xí)題。對(duì)于疑難問題，可采用如下辦法解決： a.參考教材配套書籍或其它相關(guān)書籍，上機(jī)調(diào)試程序，自行解決。問人之前，先問自己?jiǎn)柸酥?，先問自?。 b.結(jié)成學(xué)習(xí)小組（3人左右），互助學(xué)習(xí)； c.通過互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)社區(qū)或bbs，向高手請(qǐng)教； csdn論壇 http:/ d.通過參與開發(fā)開源軟件項(xiàng)目，閱讀源代碼，邊開發(fā) 邊學(xué)習(xí)。(成為高手) e.通過robocode ，機(jī)器人坦克大戰(zhàn)，邊娛樂邊學(xué)習(xí)。官方

17、網(wǎng)站: http:/ java的學(xué)習(xí)方法-2 向上延伸，向下延伸，向旁延伸向上延伸，向下延伸，向旁延伸 當(dāng)你發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)可以掌握此程序語(yǔ)言基本知識(shí)之后，你可以選擇： 1、向上延伸：學(xué)習(xí)對(duì)象導(dǎo)向分析設(shè)計(jì)、uml、design patterns、以及軟件工程。培養(yǎng)自己具有做大型項(xiàng)目的能力。 2、向下深入：深入了解內(nèi)部底層的機(jī)制，例如jvm，操作系統(tǒng)（甚至硬件）內(nèi)部。 3、向旁延伸：學(xué)習(xí)不同的api，例如：多媒體、數(shù)據(jù)庫(kù)、企業(yè)運(yùn)算等等，擴(kuò)展自己的編程能力。 另外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法等基礎(chǔ)也很重要。 在人月神化中 ，f.brooks 對(duì)他自己做的軟件項(xiàng)目描述為：“史前巨獸在柏油坑中做垂死前的掙扎掙扎得越厲害

18、，柏油就會(huì)黏的越緊，沒有任何的猛獸力量夠強(qiáng)，技巧夠高，得以逃過終至滅頂?shù)拿\(yùn)。在過去的十年，大型系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)工作就陷進(jìn)了一個(gè)像這樣的柏油坑中?！痹?quality softwre management ii 中，g.weinberg 這樣來描述他自己做軟件項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)：“你身處湖心當(dāng)中，劃著一艘小船，船底有幾個(gè)漏洞，水慢慢的滲進(jìn)來。你想要去堵住漏洞，但卻遭到一大群仲夏兇惡蚊子的攻擊。能夠隨時(shí)注意到是否有問題的發(fā)生，或更進(jìn)一步能預(yù)先加以防范（修補(bǔ)漏洞），理論上說來還不錯(cuò)，但是你得一直忙著去干昨日的問題（不停地打蚊子），完全抽不出空來實(shí)現(xiàn)分毫的理論?！眛om demarco 人件，管理，不僅僅是技

19、術(shù)，更是充滿人文精神的藝術(shù)。1.9 java的參考書籍 sun公司編著 java程序員認(rèn)證教材sl-110 sun公司編著 java程序員認(rèn)證教材sl-275機(jī)械工業(yè)出版社 java編程思想java 程序設(shè)計(jì)大學(xué)教程 國(guó)外計(jì)算機(jī)經(jīng)典教材java2實(shí)用教程 java 夜未眠1.10 java認(rèn)證考試-1 java認(rèn)證考試認(rèn)證考試(java方面，方面，sun推出七項(xiàng)認(rèn)證推出七項(xiàng)認(rèn)證)：- sun certified java associate (scja)- sun certified java programmer (scjp)- sun certified java developer (scjd)- sun certified web component developer (scwcd)- sun certified business component developer (scbcd)- sun certi