第2章 Java概述

1、下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述1Java程序設(shè)計(jì)主講: 郭峰北方工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院五教下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述2教 學(xué) 安 排n講課(28學(xué)時(shí))+ 上機(jī)(20學(xué)時(shí))n上機(jī)時(shí)間:n3,5,7,9,11,12,13,14,15,16 周三7,8節(jié) n成績(jī)：30%+70%下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述3教 材及參考資料n教材：教材：nJAVA 語(yǔ)言與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（第二版）n印旻 王行言 清華大學(xué)出版社n參考書：參考書：nJAVA 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)篇）nY. Daniel Liang 機(jī)械工業(yè)出版社nJAVA SE應(yīng)用程序設(shè)計(jì)n張利國(guó) 北京理工大學(xué)出版社第2章 Java概述學(xué)習(xí)目標(biāo):

2、了解JAVA發(fā)展歷史掌握J(rèn)AVA程序基本結(jié)構(gòu)掌握J(rèn)AVA開發(fā)環(huán)境的安裝配置下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述5本章主要內(nèi)容n2.1 Java的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀n了解JDK的三個(gè)版本n理解java是什么n2.2 Java語(yǔ)言特點(diǎn)n了解Java的特點(diǎn)n了解Java跨平臺(tái)原理及其特點(diǎn)n2.3 Java與C/C+的區(qū)別n2.4 Java的工作原理與運(yùn)行系統(tǒng)n2.5 Java開發(fā)環(huán)境與JDK的安裝n掌握J(rèn)DK的安裝、環(huán)境變量的設(shè)置，常用命令的使用n2.6 簡(jiǎn)單的Java程序n掌握 application 與Applet 程序結(jié)構(gòu)及各自編譯、運(yùn)行的過(guò)程下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述62.1 Java的發(fā)展歷

3、史與現(xiàn)狀n Sun：Stanford University Networkn 1982年2月成立，2009年4月被Oracle收購(gòu)n Java不僅僅是一種編程語(yǔ)言,更是一種功能強(qiáng)大/完備的開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境，tiobe排名經(jīng)常第一 http:/n http:/ http:/ Java的發(fā)展歷史發(fā)布Java 2平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)版（J2SE）的發(fā)開工具包JDK1.5.0，并改名為JDK 5.0，被認(rèn)為是Java平臺(tái)和編程語(yǔ)言近10年來(lái)最重大的升級(jí)。 2004.9JDK升級(jí)至1.3版 2001.7 JDK升級(jí)至1.42000.9JDK升級(jí)至1.2版，Java更名為Java2，出現(xiàn)J2SE，J2EE，J2ME三種

4、平臺(tái)1998.12Java發(fā)展至1.1版，推出JDK1.11997.2Java1.0版正式誕生，推出JDK1.01996.1微軟IE加入支持Java的行列1995.12Netscape與Sun Microsystems合作，在Netscape Nevigator中支持Java 1995.10Sun Microsystems公司正式發(fā)表Java與HotJava瀏覽器產(chǎn)品1995.5Web在Internet上開始流行，致使Java得以迅速發(fā)展并獲得成功1993-1994Oak技術(shù)轉(zhuǎn)移到Web上，并將Oak改名為Java1992.10Sun進(jìn)軍消費(fèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng),成立“Green”小組，以C+為基礎(chǔ)開

5、發(fā)新的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，并將其命名為Oak1991.4描 述時(shí) 間J2EE5.0版本推出以后，Sun將J2SE, J2EE, J2ME的官方名稱改為“JavaSE”, “JavaEE”, “JavaME” 2005.9發(fā)布Java 6.02006.11發(fā)布Java 7.02011.7發(fā)布Java 8.0 2015.1 update312014.3下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述8JDK：Java Development Kit(Java開發(fā)工具包),包括運(yùn)行環(huán)境、編譯工具和類庫(kù)等，基本 上和J2SE等同JSDK：Java Software Development Kit，和JDK以及J2SE等同。

6、JRE：Java Runtime Environment（Java運(yùn)行環(huán)境），運(yùn)行JAVA程序所必須的環(huán)境的集合，包含JVM及Java核心類庫(kù)。JVM：Java Virtual Machine（Java虛擬機(jī)），它是一個(gè)虛構(gòu)出來(lái)的計(jì)算機(jī),是通過(guò)在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上仿 真模擬各種計(jì)算機(jī)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Java虛擬機(jī)有自己完善的硬件架構(gòu),如處理器、堆棧、寄存器等,還 具有相應(yīng)的指令系統(tǒng)。JVM屏蔽了與具體操作系統(tǒng)平臺(tái)相關(guān)的信息,使得Java程序只需生成在Java虛擬機(jī) 上運(yùn)行的目標(biāo)代碼(字節(jié)碼),就可以在多種平臺(tái)上不加修改地運(yùn)行。Java虛擬機(jī)在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí),實(shí)際上 最終還是把字節(jié)碼解釋成具體平臺(tái)上的機(jī)

7、器指令執(zhí)行。2.1 Java的發(fā)展歷史下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述9Java2.0開始開始,JDK分為三個(gè)版本分為三個(gè)版本J2EE（企業(yè)級(jí)版本）（企業(yè)級(jí)版本）J2SE（標(biāo)準(zhǔn)版本）（標(biāo)準(zhǔn)版本）J2ME（微型版本）（微型版本）2.1 Java的發(fā)展歷史J2ME下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述10Java SE（Java Platform，Standard Edition）:Java SE 以前稱為 J2SE。包含那些構(gòu)成Java語(yǔ)言核心的類。比如：數(shù)據(jù)庫(kù)連接、接口定義、輸入/輸出、網(wǎng)絡(luò)編程等, 主要用于桌面應(yīng)用軟件的編程 。 Java EE（Java Platform，Enterprise E

8、dition）:這個(gè)版本版本以前稱為 J2EE。包含J2SE 中的類，并且還包含用于開發(fā)企業(yè)級(jí)應(yīng)用的類，比如：EJB、servlet、JSP、XML、事務(wù)控制。主要用于分布式的網(wǎng)絡(luò)程序的開發(fā)，如電子商務(wù)網(wǎng)站和ERP系統(tǒng) 。 Java ME（Java Platform，Micro Edition）:這個(gè)版本版本以前稱為 J2ME。Java ME 為在移動(dòng)設(shè)備和嵌入式設(shè)備（比如手機(jī)、PDA、電視機(jī)頂盒和打印機(jī)）上運(yùn)行的應(yīng)用程序提供一個(gè)健壯且靈活的環(huán)境。 下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述11n面向?qū)ο髇純面向?qū)ο螅和耆陬悺?duì)象n以類的形式組織代碼n簡(jiǎn)單：n類似C+n摒棄了C+中容易引發(fā)程序錯(cuò)誤的

9、一些特性，如指針、結(jié)構(gòu)、枚舉等，并能進(jìn)行自動(dòng)內(nèi)存管理。n提供了豐富的類庫(kù)2.2 Java的特點(diǎn)下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述12Java的特點(diǎn)n自動(dòng)垃圾回收：nC+,程序員回收內(nèi)存nJava存在系統(tǒng)級(jí)線程，定期檢測(cè)不再使用的內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回收下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述13Java的特點(diǎn)n分布式: 數(shù)據(jù)分布 操作分布n健壯性(魯棒性)n檢查數(shù)據(jù)類型的匹配，數(shù)組下標(biāo)越界n不支持指針，保護(hù)內(nèi)存數(shù)據(jù)、程序n自動(dòng)內(nèi)存管理，碎片收集(垃圾回收機(jī)制)n例外控制機(jī)制，正確處理運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述14Java的特點(diǎn)n安全性nApplet安全控制機(jī)制n安全策略管理器n不操縱內(nèi)存 下一

10、頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述15Java的特點(diǎn)n解釋執(zhí)行n結(jié)構(gòu)中立：字節(jié)碼與計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)n可移植n語(yǔ)言規(guī)范避免了與具體實(shí)現(xiàn)有關(guān)的描述n多線程：支持多任務(wù)n高效：nJIT(Just-In-Time)即時(shí)編譯器n動(dòng)態(tài)：可動(dòng)態(tài)增加和修改類庫(kù)內(nèi)容下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述162.3 Java與C/C+的區(qū)別1全局變量: 全局變量封裝在類中，更加安全。2條件轉(zhuǎn)移指令: 沒有g(shù)oto語(yǔ)句，提高了程序的可讀性。 3指針: java中沒有指針，數(shù)組主要通過(guò)類來(lái)實(shí)現(xiàn)。 4內(nèi)存管理: java中有自動(dòng)垃圾回收機(jī)制，避免了系統(tǒng)崩潰。 5數(shù)據(jù)類型的一致性: 數(shù)據(jù)類型分配固定長(zhǎng)度，有平臺(tái)無(wú)關(guān)性和可移植性。 6類

11、型轉(zhuǎn)換: 轉(zhuǎn)換時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的相容性檢查。 7頭文件: 改用更先進(jìn)的包來(lái)管理 。 8編譯預(yù)處理: 不支持下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述179結(jié)構(gòu)體和共用體：不支持10常量：定義方式不同11多重繼承：接口12異常處理：更健壯13. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述182.4 Java的工作原理和運(yùn)行系統(tǒng)nJava半編譯半解釋nJava字節(jié)碼硬件無(wú)關(guān)中間代碼n字節(jié)碼運(yùn)行在虛擬機(jī)上下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述19用Java源程序先被編譯、后被解釋 下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述20nJava平臺(tái)的兩個(gè)組件nJava VM是Java平臺(tái)的基礎(chǔ)nJava API是預(yù)先建立的軟件組件的

12、集合，提供豐富的功能，如GUI部件。 Java API被分為相關(guān)類和接口的庫(kù)，這些庫(kù)稱為包(package)下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述21Java API和Java VM將程序與硬件分離從而實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)功能Java程序(Application/Applet)不同的硬件平臺(tái)Java APIJava虛擬機(jī)Java下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述22Java虛擬機(jī)nJava虛擬機(jī)（JVM）Java處理器“芯片”，一般由軟件實(shí)現(xiàn)Java虛擬機(jī)類裝入器字節(jié)碼驗(yàn)證器解釋器字節(jié)碼執(zhí)行下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述23問(wèn)：JVM是不是跨平臺(tái)的？n不是，不同的平臺(tái)分別設(shè)計(jì)不同的JVM。Java字節(jié)碼沒有保

13、存特定平臺(tái)的信息。 下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述24Java的工作方式n文件類型n.java Java源文件n.class 二進(jìn)制字節(jié)碼文件n運(yùn)行機(jī)制n對(duì)于大多數(shù)語(yǔ)言，要運(yùn)行程序，要么編譯程序要么解釋程序；而Java語(yǔ)言的程序則既要被編譯又要被解釋。下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述25Java的工作方式 (1)編譯程序?qū)ava源程序翻譯為字節(jié)碼(bytecode)程序;(2)解釋程序Java虛擬機(jī)分析并運(yùn)行字節(jié)碼程序。一次編寫，處處運(yùn)行Write once,run anywhere!下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述26Java的運(yùn)行系統(tǒng)nJava的運(yùn)行系統(tǒng)是各平臺(tái)廠商對(duì)JVM的具體實(shí)現(xiàn)。

14、對(duì)于Java中的兩類程序：Java Application（Java應(yīng)用程序）和Java Applet（Java小應(yīng)用程序），存在兩種不同類型的運(yùn)行系統(tǒng)；對(duì)于Java Application，運(yùn)行系統(tǒng)是Java解釋器；而對(duì)于Java Applet，運(yùn)行系統(tǒng)是指Java兼容的Web瀏覽器，該瀏覽器中包含了支持Applet運(yùn)行的環(huán)境。 下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述272.5 JAVA開發(fā)環(huán)境和JDK安裝nJDK系列（Sun）命令行nEclipsenJBuilder(Borland)nNetBeans (Sun)nJava WorkShop（Sun）nSymantee CAFnJCreatorn

15、Visual J+(MicroSoft)nVisual Age for Java(IBM)下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述28JDK下載與安裝為了鼓勵(lì)使用Java語(yǔ)言開發(fā)軟件，Sun Microsystems公司提供了免費(fèi)的軟件開發(fā)工具包(SDK)，其中包括編譯器、虛擬機(jī)、調(diào)試器等開發(fā)工具，稱為Java開發(fā)工具包或JDK。JDK (可從http:/ technetwork/java/index.html下載) jdk-7u7-windows-i586.exe下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述29安裝JDK后產(chǎn)生如下目錄結(jié)構(gòu)： bin目錄：Java開發(fā)工具，包括Java編譯器、解釋器等 demo目

16、錄：一些實(shí)例程序 lib目錄：Java開發(fā)類庫(kù) jre目錄： Java運(yùn)行環(huán)境，包括Java虛擬機(jī)、運(yùn)行類庫(kù)等 下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述30JDK實(shí)用程序njavacJava編譯器，將Java源程序編譯成字節(jié)碼njavaJava解釋器，直接從類文件執(zhí)行Java應(yīng)用程序，即applicationnappletviewer小程序?yàn)g覽器，執(zhí)行html文件上的Java小程序，即Applet下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述31設(shè)置環(huán)境變量： path=%path%; C:Program Files Javajdk1.6.0_07bin; classpath=. ; C:Program Files

17、 Javajdk1.6.0_07lib;下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述322.6 簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)單的Java程序程序Java程序分兩種：程序分兩種： Java應(yīng)用程序（Java Application）（由解釋器解釋執(zhí)行） Java小程序（Java Applet）（由瀏覽器解釋執(zhí)行）下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述332.6.1 Java 應(yīng)用程序【例1.1】從鍵盤上輸入圓的半徑，求圓的周長(zhǎng)和面積。/* *從鍵盤上輸入圓的半徑，求圓的周長(zhǎng)和面積。 */public class PerimeterAreaOfCircle final static double PI=3.1415926; / 定義常

18、量PI public static void main(Stringargs) double r,perimeter,area; r=Double.parseDouble(args0); 下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述34/*從命令行讀入的字符串a(chǎn)rgs0轉(zhuǎn)換為實(shí)型dobule，Double是系統(tǒng)提供的一個(gè)類，parseDouble()是其中的一個(gè)方法，用于實(shí)現(xiàn)字符串轉(zhuǎn)換為double。*/perimeter=2*PI*r; area=PI*r*r; System.out.println(圓的周長(zhǎng)為：+perimeter); / 實(shí)現(xiàn)字符串的輸出 System.out.println(圓的面積為：+area); 下一頁(yè)上一頁(yè)返回開始Java概述352.6.2 Java小應(yīng)用程序【例例1.2】設(shè)計(jì)一個(gè)顯示設(shè)計(jì)一個(gè)顯示“Hello World!”字符串的字符串的Java Applet小應(yīng)用程序，并用瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁(yè)，小應(yīng)用程序，并用瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁(yè)，(1) 編輯 import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet; public class HelloWorldApplet extends Applet public String s; public void