面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計.pptx

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計,范豐龍QQ：8125007,第1章 面向?qū)ο蠛蚃ava語言,1、計算機(jī)軟件的簡史 2、面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基礎(chǔ) 3、Java介紹 4、學(xué)習(xí)Java的建議,1.1計算機(jī)計算模式的三次浪潮,基于主機(jī)的計算模式: 特征：應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)， 界面集為一體。 在主機(jī)上運(yùn)行。,1.1計算機(jī)計算模式的三次浪潮,客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)的計算模式: 特征：C界面本地數(shù)據(jù)， S應(yīng)用邏輯共享數(shù)據(jù) 在客戶機(jī)和服務(wù)器上運(yùn)行。,1.1計算機(jī)計算模式的三次浪潮,分布式網(wǎng)絡(luò)(B/S)計算模式 特征：B界面表示層， S業(yè)務(wù)邏輯層數(shù)據(jù)訪問層 存儲數(shù)據(jù)層 在異地、異構(gòu)機(jī)上運(yùn)行。,1.2分布式網(wǎng)絡(luò)計算的挑戰(zhàn),分布式網(wǎng)絡(luò)計算模式對軟件技術(shù)的挑戰(zhàn): 軟件開發(fā)的4A目標(biāo) Any One, Any Where, Any Time, Any Device 跨平臺的互操作性 CORBA（Common Object Request Broker Architecture,公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu),通用對象請求代理體系結(jié)構(gòu)）是由OMG組織制訂的一種標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο髴?yīng)用程 序體系規(guī)范。 WebService (SOAP+XML) SOA(Service-Oriented Architecture ),1.3多層應(yīng)用軟件體系結(jié)構(gòu)的誕生,界面層 瀏覽器 分布邏輯層 客戶界面控件 表示層 (JSP,ASP,CGI等） 代理層 產(chǎn)生:HTML,XML DHTML,WML等 業(yè)務(wù)層 業(yè)務(wù)對象和規(guī)則，數(shù)據(jù)操縱和信息轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)訪 數(shù)據(jù)庫連接， 數(shù)據(jù)I/O接口 問層 存儲數(shù) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，XML庫等 據(jù)層 查詢，存儲優(yōu)化和性能協(xié)調(diào),1.4程序設(shè)計語言的發(fā)展,機(jī)器語言 匯編語言 高級語言 1954年，第一個完全脫離機(jī)器硬件的高級語言FORTRAN 60年代中后期，代碼量迅速擴(kuò)大，出現(xiàn)“軟件危機(jī)” 1970年，第一個結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言Pascal 80 年代初開始面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想 90年代，新技術(shù):Java平臺、.Net 平臺、XML 語言、Web Services、SOA等，目前有上百種開發(fā)語言。 開發(fā)軟件: 強(qiáng)調(diào)集成、部署 強(qiáng)調(diào)面向Web應(yīng)用 強(qiáng)調(diào)個性化服務(wù) 移動應(yīng)用的興起,移動操作系統(tǒng)市場占有率,1.2 Java的特點,簡單性 面向?qū)ο?健壯性 安全性 解釋執(zhí)行 高性能 可移植,2、面向?qū)ο蠓椒ɑ靖拍?對象 類 接口 方法與消息,2.1 對象,定義：對象是從客觀事物中抽象出與系統(tǒng)相關(guān)的,能反映事物本質(zhì)的一個實體,它是構(gòu)成系統(tǒng)的基本單位; 如:一個手機(jī)、一輛自行車、一臺電視機(jī)、一本書等.也可以是一些抽象的概念:銀行賬號、郵政編碼、電話號碼等 與面向過程不同，面向過程基本是動詞，對象一般是名詞 對象是問題域中事物的抽象.它反映了事物在系統(tǒng)中要保存的信息和所發(fā)揮的作用.系統(tǒng)中的一個對象在軟件生命周期的各個階段可以有不同的形式.它要經(jīng)歷若干演化階段.,2.1 對象,對象具備兩個特征： 狀態(tài) 如手機(jī)狀態(tài)有品牌、顏色、號碼、價格等； 行為。 打電話、接電話、發(fā)短信、設(shè)鬧鐘、設(shè)音樂等。 對象所包含本質(zhì)的特征稱為屬性，對象的行為描述稱為方法。 對象只描述客觀事物本質(zhì)的,與系統(tǒng)目標(biāo)相關(guān)的特征;對象將屬性和方法封裝為一體.屬性值只能由方法訪問和修改.它被隱藏在封裝體內(nèi).使軟件體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜本質(zhì)可隱藏于對象的單純性中,2.2類,定義：類是具有相同屬性和方法的一組對象的集合,它的作用是定義對象. 類是對象的抽象定義，對象是類的實例。類允許用其他類來定義而形成樹結(jié)構(gòu).類的嵌套關(guān)系分為一般類(父類)和特殊類(子類). 類的繼承： 類的繼承是面向?qū)ο蠓椒ǖ睦^承性體現(xiàn).它給軟件開發(fā)帶來的優(yōu)勢是： 利用類繼承，程序可實現(xiàn)代碼重用。 利用抽象類定義普通行為，無需編寫實現(xiàn)代碼。其實現(xiàn)代碼由它的子類編寫。,2.3 接口,定義：接口是對象所能接收請求內(nèi)容的規(guī)范. 接口是一種抽象類，只定義了變量和方法，沒有規(guī)定方法的具體實現(xiàn)。 接口給軟件開發(fā)帶來的好處是： 接口可以實現(xiàn)不相關(guān)類有相同的行為. 接口可指明多個類需要實現(xiàn)的方法. 接口可了解對象的交互界面，而不需要了解對象所對應(yīng)的類.,2.4 消息,定義：向?qū)ο蟀l(fā)出方法請求稱為消息.對象通過消息進(jìn)行通信. 類定義了對象的所有消息模式，也定義了該對象的所有方法. 消息包含信息有:提供方法的對象名,方法名,輸入信息和應(yīng)答信息. Student s = new Student(); s.GetHeight(); 消息將程序的數(shù)據(jù)流和控制流統(tǒng)一. 可用消息實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞.,2.5 面向?qū)ο蠓椒ǖ幕咎匦?,封裝性(encapsulation) 一方面表示對象的屬性和方法是不可分隔的結(jié)合體. 一方面表示對象內(nèi)部細(xì)節(jié)的隱蔽性. 繼承性(inheritance) 繼承性是面向?qū)ο蠹夹g(shù)賦予類的一種特征，即先定義一個具有一定意義的類（父類），再給此類添加一些特性以派生出一個新類(子類). 多態(tài)性(polymorphism) 對象的多態(tài)性，是同一個屬性名或方法名在父類，及其子類中具有不同語義.如方法的重載。,2.6面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計,就是基于對象概念，以對象為中心，以類和繼承為構(gòu)造機(jī)制，來認(rèn)識、理解、刻畫客觀世界和設(shè)計、構(gòu)建相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計包括兩大任務(wù)： 一是考慮客觀問題中的哪些數(shù)據(jù)與操作進(jìn)行封裝，即將客觀實體與程序的對象、類進(jìn)行對應(yīng)。 二是考慮對象間需要哪些消息傳遞才能完成需求的功能。 面向?qū)ο蟮木幊谭妒剑?1 決定你要的類； 2 給每個類提供完整的一組操作； 3 明確地使用繼承來表現(xiàn)共同點。,3.Java介紹,3.1、Java起源,上世紀(jì)90年代初，SUN公司有一個叫Green的項目，目的是為家用消費電子產(chǎn)品開發(fā)一個分布式代碼系統(tǒng)，這樣就可以對家用電器進(jìn)行控制，和他們進(jìn)行信息交流。James Gosling等人基于C+開發(fā)了一種新的語言O(shè)ak.該語言是一種用于網(wǎng)絡(luò)的精巧而安全的語言，SUN公司曾以此投標(biāo)一個交互式電視項目，但結(jié)果被SGI打敗，SUN準(zhǔn)備拋棄Oak.隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，SUN看到了Oak在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的廣闊應(yīng)用前景。于是改造Oak，在1995年5月以Java為名稱正式if阿布，從此Java走向了繁榮之路。 Java的命名有一個小故事，當(dāng)時Oak是以項目小組辦公室外面的樹而得名，由于Oak名字被其他公司注冊了，必須取另外一個名字，當(dāng)時小組人員在咖啡館喝咖啡的時候，發(fā)現(xiàn)Java的名稱，于是靈機(jī)一動，就以Java名字作為語言的名字了。,3.2 Java是什么,一種計算機(jī)編程語言 什么是語言 什么是計算機(jī)編程 一種軟件開發(fā)平臺 什么是軟件開發(fā) 什么是開發(fā)平臺（提供支撐幫助的開發(fā)工具） 一種軟件運(yùn)行平臺 一種軟件部署環(huán)境 軟件部署？,3.3 Java有什么,Java分成三個版本，分別是Java標(biāo)準(zhǔn)版（JSE）、Java微縮版（JME）、和Java企業(yè)版（JEE），每個版本有自己的功能和應(yīng)用方向 JSE-Java Standard Edition JME-Java Micro Edition JEE-Java Enterprise Edition 版本關(guān)系,JEE,JSE,JME,3.4 Java能干什么,桌面級應(yīng)用，尤其是需要跨平臺的桌面級應(yīng)用 企業(yè)級應(yīng)用 這是目前Java應(yīng)用最廣泛的一個領(lǐng)域，幾乎是一枝獨秀。包括各種行業(yè)應(yīng)用、企業(yè)信息化，電子政務(wù)等。領(lǐng)域涉及：辦公自動化OA，客戶關(guān)系管理CRM，人力資源HR，企業(yè)資源計劃ERP，知識管理KM，供應(yīng)鏈管理SCM，企業(yè)設(shè)備管理EAM，產(chǎn)品生命周期管理PLM，面向服務(wù)體系架構(gòu)SOA，商業(yè)智能BI，項目管理PM，流程管理WorkFlow等等 嵌入式設(shè)備及消費類電子產(chǎn)品 包括無線手持設(shè)備、智能卡、通信終端、醫(yī)療設(shè)備、信息家電（數(shù)字電視、機(jī)頂盒、電冰箱）、汽車電子設(shè)備等，尤其是手機(jī)上Java應(yīng)用程序及游戲更普及。 其他的數(shù)學(xué)計算、顯示圖形界面、網(wǎng)絡(luò)操作、數(shù)據(jù)庫操作、文件操作等等,3.5 Java相關(guān)概念,JDK（Java software Development Kit） Java軟件開發(fā)工具包。JDK是Java的核心，包括了Java的運(yùn)行環(huán)境，一系列Java開發(fā)工具和java 基礎(chǔ)類庫。目前流行的JDK是Sun公司發(fā)布的JDK，除了Sun之外，其他的如IBM，BEA等都有JDK JRE（Java Runtime Environment） Java運(yùn)行環(huán)境，運(yùn)行Java程序所需的環(huán)境集合，包括JVM標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)及Java核心類庫,3.5 Java相關(guān)概念,Java標(biāo)準(zhǔn)組織-JCP（Java Community Process） JCP是一個開放的國際組織，成立于1995年，主要職能是發(fā)展和更新Java技術(shù)規(guī)范，參考實現(xiàn)（RI），技術(shù)兼容包（JCK）。Java技術(shù)和JCP兩者的原創(chuàng)者都是Sun公司，組織成員可以提交JSR（Java Specification Request）,通過討論，認(rèn)可，審核以后，將進(jìn)入到下一版本的規(guī)范里面，也就是說JCP是目前技術(shù)發(fā)展事實上的控制者和領(lǐng)導(dǎo)者。 /en/home/index 公司:IBM，HP，ORACLE, ,Google,有微軟么？,3.6 Java大事記,1995.5.23 Java語言誕生 1996.1 第一個JDK1.0發(fā)布 1997.2.18 JDK1.1發(fā)布 1998.12.8 Java2企業(yè)平臺J2EE發(fā)布 1999.6 Sun發(fā)布三個Java版本，J2SE，J2EE，J2ME 2004.9.30 Java SE5.0發(fā)布 2006.12 JavaSE6.0發(fā)布 2011.7 Java7 發(fā)布 2012.2 Java SE 6 Update 31（穩(wěn)定版）,3.7 Java特點,簡單的說，Java有如下特點： 簡單、面向?qū)ο蟆⑵脚_無關(guān)、多線程、分布式、安全、高性能、可靠行、自動垃圾回收等 重點 平臺無關(guān)：Java開發(fā)的程序不用修改就可以在不同的軟硬件平臺上運(yùn)行。（Write Once，Run AnyWhere） 分布式：軟件由很多個可獨立執(zhí)行的模塊組成，這些模塊分布在多臺計算機(jī)上，可以同時運(yùn)行，對看起來是一個整體。,3.8 構(gòu)建JSE開發(fā)環(huán)境,/technetwork/java/javase/downloads/index.html 環(huán)境要求 Microsoft Windows XP Professional SP3/Vista SP1/Windows 7 Professional： 處理器：2.6 GHz Intel Pentium IV 或具有同等性能的處理器 內(nèi)存：2 GB 硬盤空間：1 GB 可用硬盤空間,3.8 構(gòu)建JSE開發(fā)環(huán)境,安裝完成后，認(rèn)識一下安裝目錄 1、jdk1.7.0_03(jdk) Bin Java的各類執(zhí)行文件 Include 需要引入的頭文件 Jre java運(yùn)行環(huán)境 Lib JDK需要的資源文件和資源包 NetBeans7.1 Bin 執(zhí)行文件 * 可以不用NetBeans，用記事本編輯Java應(yīng)用程序，用JDK進(jìn)行Java開發(fā)。,3.9 常見JDK命令,Java語言的編譯器。命令語法: javac 選項 源文件名 Java語言的解釋器，命令語法是: java 選項 class 命令行參數(shù) . Java API文檔生成器,命令語法: javadoc 選項 包名/文件名 Java applet 瀏覽器,命令語法: appletviewer -debug URL Java程序的調(diào)試器,命令語法: jdb 選項 類名,3.10 JDK的API結(jié)構(gòu),java.lang包 :基本類 java.awt包:是封裝抽象窗口工具包 java.applet包:為Applet提供的所有類 java.io包:程序輸入/輸出文件操作的類. java.util包:提供實用程序類和集合類 javax.swing包:提供構(gòu)建和管理應(yīng)用程序的圖形界面的輕量級的構(gòu)件 /javase/7/docs/api/index.html查看API,體系結(jié)構(gòu),應(yīng)用程序（Applection&Applet）,編譯器 Java基本API Java標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展API Java基本類 Java標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類 Java虛擬機(jī)，解釋器 移植接口 操作系統(tǒng),Java 7 技術(shù)一欄,3.11 使用JDK寫Java程序,1、配置環(huán)境變量 PATH： 提供給操作系統(tǒng)尋找Java命令工具的路徑，通常是JDK安裝目錄bin目錄 JAVA_HOME 提供給其他基于JAVA的程序使用，讓他們能夠找到JDK的位置，通常配置到JDK安裝路徑，注意，這個必須書寫正確，全部大寫，中間用下劃線 CLASSPATH 提供程序在運(yùn)行期間尋找所需資源的路徑。比如類、文件、圖片等 注意：在windows操作系統(tǒng)中，最好在classpath的配置里面，始終在前面保持.; 4、檢測安裝配置是否成功 方法：運(yùn)行cmd,在DOS下運(yùn)行javac 檢驗,3.12第一個Java程序-HelloWorld,1.編寫Java文件，文件名為HelloWorld.java 源代碼 Public class HelloWorld Public static void main(String args) System.out.println(“你好，Java我來了！”); 2、編譯Java源文件成class文件 在cmd窗口，javac HelloWorld.java,3.12第一個Java程序-HelloWorld,3.運(yùn)行class文件 在cmd窗口 java HelloWorld 4.查看控制臺，看輸出什么 注意： Java區(qū)分大小寫 注意源代碼的規(guī)范性 資源管理器的隱藏已知文件擴(kuò)展名去掉,常見錯誤,1、沒有正確配置path和classpath 2、Java區(qū)分大小寫 3、找不到文件,3.13 Java的執(zhí)行,2019/7/8,38,Compile,Hello.java,Hello.class,Runtime,Class LOader,Byte Code verifier,JIT Code generator,Interpreter,Runtime,Hardware,Network,3.13 Java的執(zhí)行,1、編寫代碼 首先把我們想要計算機(jī)做的事情，通過Java表達(dá)出來，寫成Java文件，這個過程就是編碼 2、編譯 寫完代碼之后，機(jī)器并不認(rèn)識我們的Java代碼，需要編譯成字節(jié)碼，編譯之后的文件叫class文件 3、類裝載 類裝載的功能是為執(zhí)行程序?qū)ふ液脱b載所需要的類。 4、字節(jié)碼（byte-Code）校驗編寫代碼 功能是對class代碼進(jìn)行校驗，保證代碼的安全性 5、解釋（Interpreter）或JIT（即時 編譯） 計算機(jī)不認(rèn)識class文件，需要被解釋器進(jìn)行解釋，或者通過即時編譯為本地機(jī)器代碼，計算機(jī)才能最終理解我們所要表達(dá)的東西。類裝載的功能是為執(zhí)行程序?qū)ふ液脱b載所需要的類。,3.14 Java技術(shù)的三大特性,1、Java虛擬機(jī) 2、垃圾回收 3、代碼安全,3.14 .1虛擬機(jī),Java虛擬機(jī)JVM（Java Virtual Machine）在Java中地位非常重要，相當(dāng)于我們前面的JRE 是什么 Java虛擬機(jī)是真實機(jī)器中用軟件模擬的一種想象機(jī)器。Java虛擬機(jī)規(guī)范為不同的硬件平臺提供了一種編譯Java技術(shù)代碼的規(guī)范，該規(guī)范使得Java軟件獨立與平臺。 有什么 JVM為下列各項做出了定義 指令集（相當(dāng)于CPU） 寄存器 類文件格式 棧 垃圾收集堆 存儲區(qū),3.14 .1虛擬機(jī),能干什么 （1）通過ClassLoader 尋找和裝載文件 （2）解釋字節(jié)碼成為指令并執(zhí)行，提供class文件的運(yùn)行環(huán)境 （3）進(jìn)行運(yùn)行期間垃圾回收 （4）提供與硬件交互的平臺 是Java平臺無關(guān)的保障,3.14 .2垃圾回收,什么是垃圾 在程序運(yùn)行過程中，存在被分配的內(nèi)存塊不在被需要的情況，這些內(nèi)存塊就是垃圾