《java程序設(shè)計-韓曉紅》第1章-概述

1、Java程序設(shè)計主講：韓曉紅郵箱：2022/7/61ppt課件理論學(xué)時 32實(shí)驗學(xué)時 810-19周（其中13，16，18，19周的星期一上實(shí)驗）明向校區(qū)機(jī)房軟件210，211.要求：按照教學(xué)大綱，教學(xué)計劃，依據(jù)教材內(nèi)容完成教學(xué)任務(wù)。按時上課，認(rèn)真聽講，課后討論。按實(shí)驗任務(wù)要求完成程序設(shè)計，按時提交實(shí)驗報告。課程安排及要求2ppt課件1.同學(xué)們目前都學(xué)過什么程序設(shè)計語言？2.開發(fā)過什么軟件？3.這些語言有什么特點(diǎn)？4.計算機(jī)程序設(shè)計語言的發(fā)展過程？為什么要學(xué)習(xí)Java？3ppt課件高層評價PC Magazine評Java為1995年十大優(yōu)秀科技產(chǎn)品 ;比爾蓋茨（Bill Gates） “Jav

2、a是長時間以來最卓越的程序設(shè)計語言” ;環(huán)球信息網(wǎng)WWW的創(chuàng)始人Berners-Lee說：“計算機(jī)事業(yè)發(fā)展的下一個浪潮就是 Java，并且將很快會發(fā)生的” 。4ppt課件第1章 概述本章主要內(nèi)容： Java語言的發(fā)展歷程 Java語言的特點(diǎn) Java平臺的類型 Java的基本學(xué)習(xí)方法5ppt課件1Java語言有那些特點(diǎn)？2為什么說Java是結(jié)構(gòu)中立的，具有跨平臺特性？3簡述Java的3種主要平臺，這些適合開發(fā)那種應(yīng)用？4什么是JDK、JRE、JVM，簡述三者之間的關(guān)系。解決4個問題：6ppt課件1.1 Java語言1.1.1 Java語言發(fā)展歷程簡介 1991年，SUN MicroSystem

3、公司的 Jame Gosling、 Patrick Naughton，設(shè)計一種計算機(jī)語言，用于機(jī)頂盒，手機(jī)，個人數(shù)字助理等家用消費(fèi)類電子產(chǎn)品，當(dāng)時的設(shè)備要求：語言小，跨平臺。必須使用JVM實(shí)現(xiàn)跨平臺。 什么是JVM?？ 用C+,但C+過于龐大，安全性問題，開發(fā)一種新的語言，吸收C/C+的優(yōu)點(diǎn)，拋棄不足，命名為OAK,后改名為JAVA.Sun Microsystems, Inc. - Palo Alto, Silicon Valley, USA. 印度橡樹OAK7ppt課件1.1 Java語言1.1.1 Java語言發(fā)展歷程簡介8ppt課件1.1 Java語言1.1.2 Java語言的特點(diǎn)1.平

4、臺無關(guān)性 無論哪種編程語言編寫的程序最終都需要OS和CPU來完成程序的運(yùn)行，平臺無關(guān)性是指軟件的運(yùn)行不因OS、CPU的變化導(dǎo)致程序無法運(yùn)行或出現(xiàn)運(yùn)行錯誤。9ppt課件1.1 Java語言1.1.2 Java語言的特點(diǎn)1.平臺無關(guān)性 10ppt課件1.1.2 Java語言的特點(diǎn)2.面向?qū)ο?Java語言吸取了C+面向?qū)ο蟮母拍?，將?shù)據(jù)封裝于類中，是完全面向?qū)ο蟮?。除了很少的基本?shù)據(jù)類型，所有的數(shù)據(jù)都作為對象呈現(xiàn)，所有的GUI構(gòu)建都是對象。與C+不同，Java語言中的所有函數(shù)都必須和對象相關(guān)（這些函數(shù)被稱為類方法），即使用于啟動應(yīng)用程序的主函數(shù)也不再是孤立的，必須捆綁在類中。1.1 Java語言1

5、1ppt課件3.簡單性 Java自身小巧玲瓏，對硬件的要求很低。只需要理解一些基本的概念，就可以編寫適合于不同情況的應(yīng)用程序。在Java中略去了運(yùn)算符重載、多重繼承等概念，并實(shí)現(xiàn)了垃圾自動收集大大簡化了程序設(shè)計者的內(nèi)存管理工作。4.安全性 Java舍棄了C+的指針對存儲器地址的直接操作，程序運(yùn)行時，內(nèi)存由OS分配，這樣可以避免病毒通過指針侵入系統(tǒng)，也避免了指針操作中易產(chǎn)生的錯誤。Java對程序提供了安全管理器，防止程序的非法訪問。1.1 Java語言12ppt課件1.1 Java語言5.分布式 Java的分布性包括操作分布和數(shù)據(jù)分布，其中操作分布是指在多個不同的主機(jī)上布置相關(guān)操作，而數(shù)據(jù)分布是

6、將數(shù)據(jù)分別存放在多個不同的主機(jī)上，這些主機(jī)是網(wǎng)絡(luò)中的不同成員。6.健壯性Java在編譯和運(yùn)行程序時，都要對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行檢查，以消除錯誤的產(chǎn)生。它提供自動垃圾收集進(jìn)行內(nèi)存管理，防止了內(nèi)容丟失等動態(tài)內(nèi)存分配導(dǎo)致的問題。Java不支持指針，從而防止了對內(nèi)存的非法訪問。Java提供了完善的異常處理機(jī)制，程序員可以把一組可能產(chǎn)生運(yùn)行異常的代碼放在異常處理結(jié)構(gòu)中，簡化了異常處理過程，增加了程序的健壯性。13ppt課件7.解釋型C/C+等語言都是針對CPU和OS進(jìn)行編譯，生成機(jī)器代碼，該代碼的運(yùn)行就和特定CPU和OS的有關(guān)。不同于C/C+語言，Java不針對CPU和OS進(jìn)行編譯，而是把程序編譯成很接近

7、機(jī)器碼的“中間代碼”（即：字節(jié)碼文件），由JVM解釋執(zhí)行。8.多線程多線程技術(shù)允許同一個程序中有兩個以上的執(zhí)行線路，即同時做兩件以上的事情。Java支持多線程，允許多個線程共存于同一塊內(nèi)存中，且共享資源。1.1 Java語言14ppt課件1.1 Java語言1.1.3 Java語言與C/C+的比較 Java語言的風(fēng)格與C/C+非常類似，對于變量聲明、參數(shù)傳遞、操作符、流程控制等語法，Java均使用了C/C+相同的傳統(tǒng)，使得熟悉C/C+的程序員能很方便地進(jìn)行Java編程。但是，由于C+兼容C語言，影響了其面向?qū)ο蟮膹氐仔浴ava則是完全的面向?qū)ο笳Z言，它句法更清晰，規(guī)模更小，更易學(xué)。它是在對多

8、種程序設(shè)計語言進(jìn)行了深入細(xì)致研究的基礎(chǔ)上，摒棄了其他語言的不足之處，從根本上解決了C/C+的固有缺陷。 1.指針 Java語言不支持指針，且增添了自動的內(nèi)存管理功能，從而有效地防止了C+語言中指針操作失誤（如內(nèi)存泄漏等）。但也不是說Java沒有指針，虛擬機(jī)內(nèi)部還是使用了指針，只是程序員不能使用而已，這樣提高了Java程序的安全。2022/7/615ppt課件2.多重繼承 C+支持多重繼承，它允許一個類繼承多個父類。多重繼承的現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)世界中普遍存在，功能很強(qiáng)，但其使用復(fù)雜，而且會引起許多麻煩，編譯程序也不容易實(shí)現(xiàn)。Java不支持多重繼承，但允許一個類繼承多個接口（extends + imple

9、ment），也能實(shí)現(xiàn)多重繼承的功能，且避免了C+中的多重繼承實(shí)現(xiàn)方式帶來的諸多不便。3.數(shù)據(jù)類型及類 Java是完全面向?qū)ο蟮恼Z言，所有函數(shù)和變量都必須是類的一部分。除了基本數(shù)據(jù)類型之外，其余的都作為類對象。而C+允許將函數(shù)和變量定義為全局的。此外，Java中取消了CC+中的結(jié)構(gòu)和聯(lián)合，消除了不必要的麻煩。16ppt課件4.自動內(nèi)存管理 Java程序中所有的對象都是用new操作符建立在內(nèi)存堆棧上，自動進(jìn)行無用內(nèi)存回收操作，不需要程序員進(jìn)行刪除。而C+中必須由程序員釋放內(nèi)存資源，增加了程序設(shè)計者的負(fù)擔(dān)，且增加了程序的風(fēng)險。Java中當(dāng)一個對象不再被用到時，垃圾回收器將給它加上標(biāo)簽以示刪除。5.操

10、作符重載 為了保證語言盡可能簡單，Java不支持操作符重載。操作符重載被認(rèn)為是C+的突出特征 。17ppt課件6.預(yù)處理功能 Java不支持預(yù)處理功能。CC+在編譯過程中都有一個預(yù)編譯階段，為開發(fā)人員提供了方便，但增加了編譯的復(fù)雜性。Java虛擬機(jī)沒有預(yù)處理器，但它提供的引入語句（import）與C+預(yù)處理器的功能類似。 7. Java不支持全局變量和函數(shù) 作為一個比C+更純的面向?qū)ο蟮恼Z言，Java中所有的變量和函數(shù)都應(yīng)包括在類中。8.字符串 Java中字符串是用類對象（String和StringBuffer）來實(shí)現(xiàn)的，這些類是Java語言的核心，使得Java語言的字符串處理比C+更方便。1

11、8ppt課件9.goto語句 goto語句容易引起程序結(jié)構(gòu)混亂，因此結(jié)構(gòu)化編程不建議采用goto語句。Java雖然指定goto作為關(guān)鍵字，但不支持goto語句，使程序簡潔易讀。l0.類型轉(zhuǎn)換 在C和C+中有時出現(xiàn)數(shù)據(jù)類型的隱含轉(zhuǎn)換，這就涉及了自動強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換問題。例如，在C+中可將一浮點(diǎn)值賦予整型變量，并去掉其尾數(shù)。Java不支持C+中的自動強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，如果需要，必須由程序顯式進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。19ppt課件1.1 Java語言1.1.4 Java平臺 Java的開發(fā)平臺（JDK）是開發(fā)人員用來構(gòu)建Java應(yīng)用程序的軟件包，它包括：JVM、javac、JVR、Javadoc。目前，Java的

12、運(yùn)行平臺主要分為下列3個版本。 1.Java標(biāo)準(zhǔn)版 Java標(biāo)準(zhǔn)版即Java SE，曾被稱為J2SE。Java SE提供了標(biāo)準(zhǔn)的JDK開發(fā)平臺，利用該平臺可以開發(fā)桌面應(yīng)用程序、低端的服務(wù)器應(yīng)用程序以及Java Applet程序。學(xué)習(xí)Java應(yīng)當(dāng)從Java SE開始，本書主要介紹Java SE。 2.Java微型版 Java微型版即Java ME，曾被稱為J2ME。Java ME是一種很小的Java運(yùn)行環(huán)境，用于嵌入式的消費(fèi)產(chǎn)品中，例如手機(jī)、平板電腦和各種輕量智能設(shè)備等。 3.Java企業(yè)版 Java企業(yè)版即Java EE，曾被稱為J2EE?？梢詷?gòu)建企業(yè)級的服務(wù)應(yīng)用。Java EE平臺包含了Ja

13、va SE，并增加了附加類庫，以便支持目錄管理、交易管理和企業(yè)級消息處理等功能。20ppt課件1.2 面向?qū)ο蠡靖拍?.2.1 對象與類1.對象 世界是由各種各樣的對象（Object）組成的，客觀世界中任何一個事物均可以看成是對象。世界上既存在著許多類型相同的對象，也存在著許多類型不相同的對象。例如，一輛自行車和一輛汽車是類型不同的兩個對象，而張三的自行車和李四的自行車可以看成是類型相同的兩個對象。 對象是有狀態(tài)（數(shù)據(jù)）和行為（功能）等內(nèi)容的。例如：要說明一個學(xué)生，需要提供姓名、學(xué)號、出生日期、專業(yè)、興趣愛好等，這些用于描述對象的數(shù)據(jù)元素稱為對象屬性。而學(xué)生的行為會包括注冊、選課、考試等，這

14、些表示對象可能產(chǎn)生的操作稱為對象的行為（或操作、方法）。2022/7/621ppt課件1.2 面向?qū)ο蠡靖拍?.類 類（class）是同一類型對象的抽象，對象是類的實(shí)例化。類定義了每個屬于該類的對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（即類的屬性或成員變量）以及由這些對象執(zhí)行的操作或方法（即類的成員方法或操作）。例如,構(gòu)建一個Person類，其包含的成員變量和成員方法可用圖1-2來描述： 與現(xiàn)實(shí)世界類似，類中定義的成員變量和成員方法是有不同訪問權(quán)限的；另一方面，類之間存在一些關(guān)系（如繼承關(guān)系）。圖1-2 Person類圖2022/7/622ppt課件1.2 面向?qū)ο蠡靖拍?.2.2 面向?qū)ο蟮娜齻€特性1.封裝 面向

15、對象編程的核心思想之一就是將數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的操作封裝在一起。通過抽象，從具體的實(shí)例中抽取共同的性質(zhì)形成一般的概念（即類）。2.繼承 繼承體現(xiàn)了一種先進(jìn)的編程模式。子類可以繼承父類的屬性和功能，即繼承了父類所具有的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)上的操作，可以增加子類獨(dú)有的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)上的操作，也可以修改父類的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)上的操作。3.多態(tài) 多態(tài)是面向?qū)ο缶幊痰挠忠恢匾卣?。從軟件的角度看，多態(tài)是指操作名稱相同，但實(shí)現(xiàn)的功能不同。如計算面積可以統(tǒng)一使用area（）方法，但是根據(jù)操作接受的參數(shù)的不同，可以實(shí)現(xiàn)計算圓的面積、長方形的面積等等。Java中使用方法覆蓋、方法重載、接口等技術(shù)實(shí)現(xiàn)這種多態(tài)性，具體內(nèi)容詳見本書5.3節(jié)。

16、2022/7/623ppt課件1.3 Java語言基本學(xué)習(xí)方法“讀、寫、查”是最好的程序設(shè)計的學(xué)習(xí)方法，Java也不例外。（1）讀已有的java程序“讀”是Java學(xué)習(xí)的第一步，通過閱讀已有的Java例程，一方面可以幫助讀者理解和掌握J(rèn)ava程序的基本結(jié)構(gòu)和語法，另一方面，讀者在Java程序設(shè)計過程中，經(jīng)常需要參考已有例程中的部分代碼來解決實(shí)際問題，這時就要求程序員有非常過硬的“讀程序”的基本功。（2）多寫代碼最好的程序設(shè)計學(xué)習(xí)方法就是寫代碼，通過不斷的寫代碼，才能真正提高解決問題的實(shí)踐能力。在Java學(xué)習(xí)過程中，可以通過幾種不同形式的“寫”來提高Java實(shí)際編程能力。默寫例程改寫程序2022

17、/7/624ppt課件【例1-1】修改Hello World以最簡單的Hello World 程序為例，其源代碼如下：public class HelloWorld public static void main(String args) System.out.println(Hello World);為什么main方法一定要這樣來定義public static void main(String args)？其中包含那些知識點(diǎn)呢？這時就可以利用程序改寫的方法來理解這些語法現(xiàn)象。試著將main改個名字運(yùn)行一下，看看報什么錯誤，然后根據(jù)出錯信息進(jìn)行分析；把main的public修飾符取掉，再試試看

18、，報什么錯誤？static去掉還能不能運(yùn)行？通過把Hello World程序反復(fù)改了七八次，不斷運(yùn)行，分析運(yùn)行結(jié)果，最后就徹底明白為什么main方法是這樣定義的了。1.3 Java語言基本學(xué)習(xí)方法25ppt課件（3）主動編寫程序Java提供了豐富的類庫，可以通過編寫一些測試小程序來幫助學(xué)習(xí)相關(guān)的類。當(dāng)學(xué)習(xí)一個類以后，就可以寫個簡單的例子程序來運(yùn)行一下，看看有什么結(jié)果，然后再多調(diào)用幾個類的方法，看看運(yùn)行結(jié)果，這樣非常直觀的把類給學(xué)會了，而且記憶非常深刻。最后，Java的基礎(chǔ)語法要熟練掌握，實(shí)際開發(fā)中經(jīng)常使用的技術(shù)要牢牢掌握。通過不斷地編寫Java程序，不斷地解決實(shí)際問題，才能稱為一名優(yōu)秀的Java程序設(shè)計人員。在解決具體問題過程中，要學(xué)會利用JDK文檔和豐富的Java資源來快速解決編程過程中出現(xiàn)的問題。1.3 Java語言基本學(xué)習(xí)方法26ppt課件本章小結(jié) Java從推出以來，已經(jīng)發(fā)展到了Java 7.0.x，并提供三種不同的開發(fā)平臺（即Java EE、Java SE和Java ME），適用于不同