Java應用開發(fā)與實踐-面向對象程序設計概述

面向對象程序設計概述Java應用開發(fā)與實踐Java程序設計基礎學習目標了解C和Java兩種程序設計語言的區(qū)別了解Java平臺劃分及其特點熟悉Java常用的開發(fā)工具了解Java的運行環(huán)境掌握Java程序的基本結構熟悉Java程序的基本編程規(guī)范了解Java虛擬機的原理了解Java應用程序的加載過程1.1兩種程序設計語言1.2Java概述1.3Java開發(fā)工具1.4帶標準輸出的最小樣本程序1.5實訓1搭建Java的運行環(huán)境目錄1.1兩種程序設計語言面向過程，就是指從要解決的問題出發(fā)，圍繞問題的解決過程分析問題。面向過程分析方法考慮的是問題的具體解決步驟（解決方法），以及解決問題所需要的數(shù)據（數(shù)據的表示），所以在面向過程程序設計中，重點是設計算法（解決問題的方法）和數(shù)據結構（數(shù)據的表示和存儲）。典型開發(fā)語言有Basic、Fortran、Pascal、C，它們都是面向過程的語言，其編程的主要思路專注于算法的實現(xiàn)。1.1.1面向過程的程序設計語言intmax=0,input;

scanf("%d",&input);while(input>0){//循環(huán)輸入input的值

if(input>max)

//輸入的值input大于最大值max

max=input;

//則max的值為input的值

scanf("%d",&input);

//繼續(xù)輸入input if(input==100) break;}printf("Themaxis%d",max);//打印最大值max的值1.1.1面向過程的程序設計語言面向過程：表述算法，定義數(shù)據結構和程序流程。1.1兩種程序設計語言面向對象的基本思想是以一種更接近人的思維方式的方法去分析問題，面向對象設計首先是分析問題由哪些部分組成，每部分的關系如何，然后再分析每一部分怎樣完成。面向對象是以對象及其行為為中心，來考慮處理問題的思想體系和方法。面向對象通過使用對象、繼承、封裝、消息等基本概念來進行程序設計。采用面向對象方法設計的軟件，不僅易于理解，而且易于維護和修改。典型的開發(fā)語言有Java、C++、VB、VC、VJ++、Dephli、C#等等。1.1.2面向對象的程序設計語言Demo1_1demo=newDemo1_1();//demo是類的一個對象demo.output();//對象demo調用output()方法，輸出最大值publicclassDemo1_1{ voidoutput(){ …… }}1.1.2面向對象的程序設計語言面向對象：通過分析最大值的類Demo1_1由哪些部分組成，將這個Demo1_1類相關的屬性和方法封裝，再產生相應的對象，通過對象去調用與需求相關的方法來解決問題。它體現(xiàn)了面向對象的設計思想。1.1兩種程序設計語言結構化程序設計方法的強調程序設計風格和程序結構的規(guī)范化。面向對象的程序設計的方式則是建立在結構化程序設計基礎上，采用面向對象、事件驅動編程機制。它以類作為構造程序的基本單位，圍繞著對象的抽象性、繼承性、多態(tài)性和封裝性的特征開發(fā)設計程序。學習Java語言的最大難點就是從面向過程到面向對象思路和轉變。用Java進行程序設計必須將自己的思想轉入到面向對象的世界，以面向對象世界的思維方式來思考問題。1.1.3從C語言到Java語言設計的轉變1.2Java概述1.2.1Java平臺劃分JavaEEJavaSEJavaMEJavaPlatform,EnterpriseEditionJavaPlatform,StandardEditionJavaPlatform,MicroEdition企業(yè)級桌面級嵌入式系統(tǒng)級包含JavaSE,Jsp(JavaServerPage),Servlet,EJB(EnterpriseJavaBean),JTS(JavaTransactionService),JavaMail,JMS(JavaMessageService)主要用于開發(fā)分布式的、服務器端的多層結構的應用系統(tǒng)，如電子商務網站包含JavaJDK,運行時(Runtime)和API主要用于開發(fā)桌面的應用，如小的桌面應用程序、游戲主要用于開發(fā)電子產品，如移動電話，數(shù)字機頂盒，汽車導航系統(tǒng)1.2.2Java的特點使用簡單的語言Java沿用了C/C++的語法規(guī)則，因而C++程序員初次接觸Java語言，就會感到很熟悉。從某種意義上講，Java語言是C及C++語言的一個變種，因此，C++程序員可以很快地掌握Java編程技術。Java將C/C++中的某些復雜的特征去除，如指針、結構、goto語句，動態(tài)內存的回收等等。另外，Java提供了豐富的類庫，可以幫助我們很方便的開發(fā)Java程序。1.2Java概述1.2.2Java的特點2.面向對象的語言 Java是一個純粹的面向對象編程語言，面向對象可以說是Java最重要的特性，所以它支持繼承、重載、多態(tài)等面向對象的特性。Java語言的設計是完全面向對象的,它不支持類似C語言那樣的面向過程的程序設計技術。C++不是一個純的面向對象開發(fā)工具，其包容C。1.2.2Java的特點3.解釋執(zhí)行的語言

Java代碼是解釋執(zhí)行的，我們使用Java編譯器將Java代碼編譯成字節(jié)碼，這是一種中間代碼，然后由Java解釋器解釋執(zhí)行。而C++程序是編譯執(zhí)行的，C++程序代碼被編譯為本地機器指令，然后執(zhí)行。1.2.2Java的特點4.健壯性語言 Java是一種強類型的語言，其類型檢查比C++還要嚴格。類型檢查幫助我們檢查出許多開發(fā)早期出現(xiàn)的錯誤；Java語言提供的垃圾回收機制和例外處理機制，解決了C++中最頭疼的內存泄漏問題；Java語言去除了容易出錯的指針，保證了程序的安全運行。1.2.2Java的特點5.安全的語言

一方面，Java去除了指針，使得程序不能夠直接訪問內存（內存的分配和分布由Java環(huán)境透明控制），另一方面，Java解釋執(zhí)行機制，使得程序的執(zhí)行在java.exe/JVM的監(jiān)控之下，所以在網絡環(huán)境下可以保證系統(tǒng)的安全。例如：刪除文件，訪問本地網絡資源等操作都是被禁止的。1.2.2Java的特點6.與平臺無關的語言 Java作為一種網絡語言，其源代碼被編譯成一種結構中立的中間文件格式。只要有Java運行系統(tǒng)的機器都能執(zhí)行這種中間代碼。Java源程序被編譯成一種與機器無關的字節(jié)碼格式，在Java虛擬機上運行。在Java語言中對數(shù)據類型的大小作了統(tǒng)一規(guī)定，不會應為機器不同或編譯器不同而使用不同的寬度，這樣就保證了代碼的可移植性。1.2.2Java的特點7.支持多線程的語言 Java語言的一個重要特性就是在語言級支持多線程的程序設計。因為Windows操作系統(tǒng)不支持多線程，所以Java得最早應用是在Unix上，后來才將Java移植到Windows平臺上。1.2.3Java的主要應用領域大型企業(yè)級應用；2.大型網站；3.電子政務；4.游戲；5.嵌入式設備及消費類電子產品；1.2Java概述1.3.1JDK簡介JDK：JavaDevelopKit，Java開發(fā)工具包。開發(fā)Java程序必須有Java開發(fā)環(huán)境，即JDK開發(fā)工具包，這個工具包包含了編譯、運行、調試等關鍵的命令。JDK包含的基本組件包括：

javac–編譯器，將源程序轉成字節(jié)碼

jar–打包工具，將相關的類文件打包成一個文件

javadoc–文檔生成器，從源碼注釋中提取文檔

jdb–debugger，查錯工具JDK中還包括完整的JRE（JavaRuntimeEnvironment，Java運行環(huán)境），也被稱為privateruntime。包括了用于產品環(huán)境的各種庫類，以及給開發(fā)員使用的補充庫，如國際化的庫、IDL庫。1.3Java開發(fā)工具1.3.1JDK簡介 JDK由一個標準類庫和一組建立，測試及建立文檔的Java實用程序組成。其核心JavaAPI是一些預定義的類庫，開發(fā)人員需要用這些類來訪問Java語言的功能。JavaAPI包括一些重要的語言結構以及基本圖形，網絡和文件I/O。一般來說，JavaAPI的非I/O部分對于運行Java的所有平臺是相同的，而I/O部分則僅在通用Java環(huán)境中實現(xiàn)。1.3.1JDK簡介安裝JDK后的JDK目錄1.3.1JDK簡介JDK實用程序，工具庫中有七種主要程序。Javac：Java編譯器，將Java源代碼轉換成字節(jié)碼。Java：Java解釋器，直接從類文件執(zhí)行Java應用程序字節(jié)代碼。appletviewer：小程序瀏覽器，一種執(zhí)行HTML文件上的Java小程序的Java瀏覽器。Javadoc：根據Java源碼及說明語句生成HTML文檔。Jdb：Java調試器，可以逐行執(zhí)行程序，設置斷點和檢查變量。Javah：產生可以調用Java過程的C過程，或建立能被Java程序調用的C過程的頭文件。Javap：Java反匯編器，顯示編譯類文件中的可訪問功能和數(shù)據，同時顯示字節(jié)代碼含義。JDK文件結構1.4.1創(chuàng)建Java文件/***帶標準輸出的最小樣本程序HelloWorld：向控制臺輸出Helloworld!的應用程序*/publicclassHelloWorld{ publicstaticvoidmain(String[]args){ System.out.println("Helloworld!");//控制臺輸出Helloworld! }}1.4帶標準輸出的最小樣本程序1.4.2編譯Java文件Java源程序編寫后，要使用Java編譯器（javac.exe）將Java源程序編譯成字節(jié)碼文件。編譯時首先讀入Java源程序，然后進行語法檢查，如果出現(xiàn)問題就終止編譯。語法檢查通過后，生成可執(zhí)行程序代碼即字節(jié)碼，字節(jié)碼文件名和源文件名相同，擴展名為.class。打開命令提示符窗口（MS－DOS窗口）進入Java源程序所在路徑G:\JavaUnit。鍵入編譯器文件名和要編譯的源程序文件名，具體如下：

javacHelloWorld.java1.4帶標準輸出的最小樣本程序1.4.3運行class文件在控制臺命令提示符后輸入“javaHelloWorld”命令并按下Enter鍵，這樣會執(zhí)行這個Java程序，運行結果會輸出一句“helloworld”1.4帶標準輸出的最小樣本程序1.4.4認識JVMJVM是JavaVirtualMachine（Java虛擬機）的縮寫，JVM是一種用于計算設備的規(guī)范，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現(xiàn)的。Java語言使用Java虛擬機屏蔽了與具體平臺相關的信息，使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼（字節(jié)碼），就可以在多種平臺上不加修改地運行。Java虛擬機在執(zhí)行字節(jié)碼時，把字節(jié)碼解釋成具體平臺上的機器指令執(zhí)行。JVM對其實現(xiàn)的某些方面給出了具體的定義，特別是對Java可執(zhí)行代碼，即字節(jié)碼（Bytecode）的格式給出了明確的規(guī)格。1.4帶標準輸出的最小樣本程序JVM運行原理示意圖1.4.5Java編程規(guī)范包名：包名是全小寫的名詞，中間可以由點分隔開，例如：Java.awt.event;類名：首字母大寫，若類名由幾個單詞構成，那么把它們緊靠到一起（也就是說，不要用下劃線來分隔名字）。此外，每個嵌入單詞的首字母都采用大寫形式。例如：classAllTheColorsOfTheRainbow接口名：命名規(guī)則與類名相同，例如interfaceCollection方法名：往往由多個單詞合成，第一個單詞通常為動詞，首字母小寫，中間的每個單詞的首字母都要大寫，例如：voidchangeTheHueOfTheColor(intnewHue)1.4帶標準輸出的最小樣本程序1.4.5Java編程規(guī)范變量名：首字母小寫，一般為名詞，例如：intanIntegerRepresentingColors常量名：基本數(shù)據類型的常量名為全大寫，如果是由多個單詞構成，可以用下劃線隔開，例如：intYEAR,intWEEK_OF_MONTH；如果是對象類型的常量，則是大小寫混合，由大寫字母把單詞隔開。1.4帶標準輸出的最小樣本程序1.4.6Java幫助文檔Java中所有類庫的介紹都保存在Java幫助文檔(API文檔)中，程序員在編程過程中，必須查閱該幫助文檔，了解系統(tǒng)提供的類的功能、成員方法、成員變量等等信息以后，才能夠更好的編程。同時，Java開發(fā)工具包（JDK）提供了"java"、"javac"、"Javadoc"、"appletviewer"等命令，在Java幫助文檔中也對此進行了詳細的介紹。對于初學者，或者英語不好的學習者，可以先看看中文版的，在文檔的左側，上一部分有很多java包，如果你要查看每個包里都有哪些類，接口，直接點擊就可以了。1.4帶標準輸出的最小樣本程序1.4.7Java注釋單行注釋：從“//”開始到本行結束的內容都是注釋；多行注釋：在“/*”和“*/”之間的所有內容都是注釋；文檔注釋：在注釋方面Java提供一種C/C++所不具有的文檔注釋方式，凡是在“/**”和“*/”之間的內容都是文檔注釋；通過在命令行下面運行"javadoc-d.Test.Java"，就生成了介紹類DocTest的index.html文件，DocTest.Java文件中的