教學(xué)課件：《JAVA語言程序設(shè)計》

1、Java基本語法第1章學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解Java語言產(chǎn)生的歷史和工作原理，以及Java語言的發(fā)展Java語法機制概述，掌握J(rèn)ava程序的結(jié)構(gòu)、編程規(guī)范掌握J(rèn)ava的運行系統(tǒng)基本原理與Java虛擬機(JVM)的作用了解Java程序開發(fā)的工具，并掌握安裝Java開發(fā)環(huán)境的方法第1章 Java基本語法本章主要介紹了Java語言的發(fā)展歷史、主要特點、Java平臺家族，以及Java程序開發(fā)基礎(chǔ)環(huán)境(即JDK和集成開發(fā)環(huán)境)。通過本章學(xué)習(xí)，讀者將對Java語言的基本原理，語法結(jié)構(gòu)與編程方法有一定的了解，能夠簡單地編輯、調(diào)試和運行Java程序代碼。1.1 Java的起源與發(fā)展一、Java的起源 二、Java的發(fā)

2、展一、Java的起源 1991年，美國Sun Microsystems公司的某個研究小組為了能夠在消費電子產(chǎn)品上開發(fā)應(yīng)用程序，積極尋找合適的編程語言。消費電子產(chǎn)品種類繁多，包括PDA、機頂盒、手機等，即使是同一類消費電子產(chǎn)品所采用的處理芯片和操作系統(tǒng)也不相同，存在著跨平臺的問題。當(dāng)時最流行的編程語言是C和C+語言，Sun公司的研究人員就考慮是否可以采用C+語言來編寫消費電子產(chǎn)品的應(yīng)用程序，但是研究表明，對于消費電子產(chǎn)品而言，C+語言過于復(fù)雜和龐大，并不適用，安全性也并不令人滿意。于是，Bill Joy先生領(lǐng)導(dǎo)的研究小組就著手設(shè)計和開發(fā)出一種語言，稱之為Oak。該語言采用了許多C語言的語法，提高

3、了安全性，并且是面向?qū)ο蟮恼Z言，但是Oak語言在商業(yè)上并未獲得成功。時間轉(zhuǎn)到了1995年，互聯(lián)網(wǎng)在世界上蓬勃發(fā)展，Sun公司發(fā)現(xiàn)Oak語言所具有的跨平臺、面向?qū)ο蟆踩愿叩忍攸c非常符合互聯(lián)網(wǎng)的需要，于是改進(jìn)了該語言的設(shè)計，要達(dá)到如下幾個目標(biāo)： (1) 創(chuàng)建一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，而不是面向過程的語言； (2) 提供一個解釋執(zhí)行的程序運行環(huán)境，是程序代碼獨立于平臺； (3) 吸收C和C+的優(yōu)點，使程序員容易掌握； (4) 去掉C和C+中影響程序健壯性的部分，使程序更安全，例如指針、內(nèi)存申請和釋放； (5) 實現(xiàn)多線程，使得程序能夠同時執(zhí)行多個任務(wù)； (6) 提供動態(tài)下載程序代碼的機制； (

4、7) 提供代碼校驗機制以保證安全性。 最終，Sun公司給該語言取名為Java語言，造就了一代成功的編程語言。 二、Java的發(fā)展 1995年，美國Sun Microsystems公司正式向IT業(yè)界推出了Java語言，該語言具有安全、跨平臺、面向?qū)ο?、簡單、適用于網(wǎng)絡(luò)等顯著特點，當(dāng)時以Web為主要形式的互聯(lián)網(wǎng)正在迅猛發(fā)展，Java語言的出現(xiàn)迅速引起所有程序員和軟件公司的極大關(guān)注，程序員們紛紛嘗試用Java語言編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，并利用網(wǎng)絡(luò)把程序發(fā)布到世界各地進(jìn)行運行，包括IBM、Oracle、微軟、Netscape、Apple、SGI等大公司紛紛與Sun Microsystems公司簽訂合同，授權(quán)

5、使用Java平臺技術(shù)。微軟公司總裁比爾蓋茨先生在經(jīng)過研究后認(rèn)為：“Java語言是長時間以來最卓越的程序設(shè)計語言”。目前，Java語言已經(jīng)成為最流行的網(wǎng)絡(luò)編程語言，許多大學(xué)紛紛開設(shè)Java課程，Java正逐步成為世界上程序員最多的編程語言。 在經(jīng)歷了以大型機為代表的集中計算模式和以PC為代表的分散計算模式之后，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使得計算模式進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)計算時代。網(wǎng)絡(luò)計算模式的一個特點是計算機是異構(gòu)的，即計算機的類型和操作系統(tǒng)是不一樣的，例如SUN工作站的硬件是SPARC體系，軟件是UNIX中的Solaris操作系統(tǒng)，而PC的硬件是INTEL體系，操作系統(tǒng)是Windows或者是Linux，因此相應(yīng)的編程語

6、言基本上只是適用于單機系統(tǒng)，例如COBOL、FORTRAN、C、C+等；網(wǎng)絡(luò)計算模式的另一個特點是代碼可以通過網(wǎng)絡(luò)在各種計算機上進(jìn)行遷移，這就迫切需要一種跨平臺的編程語言，使得用它編寫的程序能夠在網(wǎng)絡(luò)中的各種計算機上能夠正常運行，Java就是在這種需求下應(yīng)運而生的。正是因為Java語言符合了互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展要求，才使它獲得了巨大的成功。1.2 什么是Java技術(shù) Java技術(shù)，簡而言之就是一種獨立于操作系統(tǒng)平臺的編程語言與開發(fā)平臺。 1.3 Java的語法機制概述一、Java源程序的組成部分二、源文件的命名規(guī)則三、其他命名約定一、Java源程序的組成部分package語句； /該部分至多只有一

7、句，必須放在源程序的第一句import語句； /該部分可以有若干import語句或者沒有，必須放在所有的類定義之前public classDefinition； /公共類定義部分，至多只有一個公共類的定義/Java語言規(guī)定該Java源程序的文件名必須與該公共類名完全一致classDefinition; /類定義部分，可以有0個或者多個類定義interfaceDefinition; /接口定義部分，可以有0個或者多個接口定義二、源文件的命名規(guī)則 如果在源程序中包含有公共類的定義，則該源文件名必須與該公共類的名字完全一致，字母的大小寫都必須一樣。這是Java語言的一個嚴(yán)格的規(guī)定，如果不遵守，在編譯

8、時就會出錯。因此，在一個Java源程序中至多只能有一個公共類的定義。如果源程序中不包含公共類的定義，則該文件名可以任意取名。如果在一個源程序中有多個類定義，則在編譯時將為每個類生成一個.class文件。三、其他命名約定 包名：包名是全小寫的單詞，中間由“.”分隔開，例如：Java.awt.event； 類名：首字母大寫，通常由多個單詞合成一個類名，要求每個單詞的首字母也要大寫，如：HelloWorldApp； 接口名：命名規(guī)則與類名相同，如：Collection； 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，如：balanceAccount、i

9、sButtonPressed； 變量名：全小寫，一般為名詞，如：length； 常量名：基本數(shù)據(jù)類型的常量名為全大寫，如果是由多個單詞構(gòu)成，可以用下劃線隔開，例如：YEAR，WEEK_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。 Java的運行系統(tǒng)是一個完整、有機的程序設(shè)計系統(tǒng)，其功能主要由JVM、JDK以及開發(fā)平臺組成。1.4 Java運行系統(tǒng)與JVM一、Java虛擬機JVM二、JVM的組成三、垃圾自動回收機制四、代碼安全性檢查機制一、Java虛擬機JVM JVM(Java Virtual Machine)，Java虛擬機，是軟件模擬的計算機，可以在任何處理

10、器上(無論是在計算機中還是在其他電子設(shè)備中)安全并且兼容的執(zhí)行保存在.class文件中的字節(jié)碼。Java虛擬機的“機器碼”保存在.class文件中，也可以稱之為字節(jié)碼文件。Java程序的跨平臺主要是指字節(jié)碼文件可以在任何具有Java虛擬機的計算機或者電子設(shè)備上運行，Java虛擬機中的Java解釋器負(fù)責(zé)將字節(jié)碼文件解釋成為特定的機器碼進(jìn)行運行。Java源程序需要通過編譯器編譯成為.class文件，Java程序的編譯和執(zhí)行過程如圖1-1所示 圖1-1 Java程序的編譯和執(zhí)行過程二、JVM的組成 JVM為下列各項做出了定義：指令集(相當(dāng)于中央處理器CPU)注冊集類文件格式棧垃圾收集堆存儲區(qū)三、垃圾

11、自動回收機制 在程序的執(zhí)行過程中，部分內(nèi)存在使用過后就處于廢棄狀態(tài)，如果不及時進(jìn)行無用內(nèi)存的回收，就會造成內(nèi)存泄漏，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。在C+語言中是由程序員進(jìn)行內(nèi)存回收的，程序員需要在編寫程序的時候把不再使用的對象內(nèi)存釋放掉；但是這種人為的管理內(nèi)存釋放的方法卻往往由于程序員的疏忽而致使內(nèi)存無法回收，同時也增加了程序員的工作量。而在Java運行環(huán)境中，始終存在著一個系統(tǒng)級的線程，專門跟蹤內(nèi)存的使用情況，定期檢測出不再使用的內(nèi)存，并進(jìn)行自動回收，避免了內(nèi)存的泄露，也減輕了程序員的工作量。四、代碼安全性檢查機制 字節(jié)碼的執(zhí)行需要經(jīng)過三個步驟，首先由類裝載器(class loader)負(fù)責(zé)把類文件(.

12、class文件)加載到Java虛擬機中，在此過程需要檢驗該類文件是否符合類文件規(guī)范；其次字節(jié)碼校驗器(bytecode verifier)檢查該類文件的代碼中是否存在著某些非法操作，例如Applet程序中寫本機文件系統(tǒng)的操作；如果字節(jié)碼校驗器檢驗通過，由Java解釋器負(fù)責(zé)把該類文件解釋成為機器碼進(jìn)行執(zhí)行。Java虛擬機采用的是“沙箱”運行模式，即把Java程序的代碼和數(shù)據(jù)都限制在一定內(nèi)存空間里執(zhí)行，不允許程序訪問該內(nèi)存空間外的內(nèi)存，如果是Applet程序，還不允許訪問客戶端機器的文件系統(tǒng)。1.5.1 JDK的安裝和配置1.5 Java程序開發(fā)一、下載并安裝JDK二、認(rèn)識JDK三、配置JDK環(huán)境

13、變量一、下載并安裝JDK Java開發(fā)工具包(Java Development Kits，簡稱JDK)是Java應(yīng)用程序開發(fā)的基礎(chǔ)工具包，開發(fā)Java應(yīng)用程序首先必須下載JDK(JDK可以從Sun公司的官方網(wǎng)站上去下載)。下載完成后，雙擊圖標(biāo)進(jìn)行安裝，安裝過程中可以自定義安裝目錄等信息。例如我們可以選擇安裝目錄為D:jdk1.5。二、認(rèn)識JDK 在安裝完成后，可以發(fā)現(xiàn)在安裝目錄下具有如下文件夾，bin、include、jre、lib、sample、demo、src.zip等，其作用如表1-1所示：Binbin目錄提供了工具程序，包括Javac、Java、Javado等Jrejre目錄下的文件是

14、JDK附帶的JRE資源包Liblib目錄下提供了Java工具所需要的資源文件DemoDemo目錄下提供了Java編寫的范例程序Src.zipSrc.zip目錄下提供了API類的源代碼壓縮文件表1-1 JDK包的目錄及其作用三、配置JDK環(huán)境變量(1) 右擊“我的電腦”，選擇“屬性”命令，如圖1-2所示： 圖1-2 配置JDK系統(tǒng)路徑1(2) 切換到“高級”選項卡，單擊“環(huán)境變量”按鈕，如圖1-3所示：圖1-3 配置JDK系統(tǒng)路徑2 (3) 在“系統(tǒng)變量”中，設(shè)置3項屬性，Java_HOME、PATH、CLASSPATH(不區(qū)分大小寫)，若已存在則點擊“編輯”按鈕，不存在則點擊“新建”按鈕，如圖

15、1-4所示：圖1-4 配置JDK系統(tǒng)路徑3 (4) Java_HOME指明JDK安裝路徑，就是剛才安裝時所選擇的路徑D:jdk1.4，此路徑下包括lib，bin，jre等文件夾(此變量最好設(shè)置，因為以后運行tomcat，eclipse等都需要依靠此變量)；Path使得系統(tǒng)可以在任何路徑下識別Java命令，設(shè)為： %Java_HOME%bin;%Java_HOME%jrebinCLASSPATH為Java加載類(class或lib)路徑，只有類在classpath中，Java命令才能識別，設(shè)為： .;%Java_HOME%lib;%Java_HOME%libtools.jar (要加“.”表示當(dāng)

16、前路徑) %Java_HOME%就是引用前面指定的Java_HOME。圖1-5 配置JDK系統(tǒng)路徑41.5.2 Eclipse簡介一、Eclipse簡介二、下載并安裝Eclipse一、Eclipse簡介 在實際應(yīng)用中，任何開發(fā)者都會選擇一個好的IDE(集成開發(fā)環(huán)境)。常用的Java的IDE主要有：JCreater，JBuilder，Eclipse等。其中Eclipse是一款非常優(yōu)秀的開源的IDE，基于Java的可擴(kuò)展平臺?，F(xiàn)在Eclipse憑借其靈活的擴(kuò)展能力，優(yōu)良的性能與插件技術(shù)，受到了越來越多的開發(fā)者的喜愛。 盡管Eclipse是使用Java語言開發(fā)的，但它的用途并不限于Java語言。例如

17、，支持諸如C/C+、COBOL和Eiffel等編程語言的插件已經(jīng)可用，或預(yù)計會推出。Eclipse框架還可用來作為與軟件開發(fā)無關(guān)的其他應(yīng)用程序類型的基礎(chǔ)，比如內(nèi)容管理系統(tǒng)。 基于Eclipse的應(yīng)用程序的突出例子是IBM的WebSphere Studio Workbench，它構(gòu)成了IBM Java開發(fā)工具系列的基礎(chǔ)。例如，WebSphere Studio Application Developer添加了對JSP、Servlet、EJB、XML、Web服務(wù)和數(shù)據(jù)庫訪問的支持。 二、下載并安裝Eclipse 目前最新的版本是Eclipse3.2.2，下載地址為： /downloads 點擊Ecl

18、ipse SDK3.22進(jìn)入下載頁面，下載面向Windows系列操作系統(tǒng)的最新版本Eclipse-SDK資源包。該資源包包括了適合于Windows平臺的Eclipse開發(fā)環(huán)境、Java開發(fā)環(huán)境、Plug-in開發(fā)環(huán)境、所有源代碼和文檔。如需下載面向其他平臺Eclipse-SDK或插件可點擊other download for 3.2.2，其他版本的資源包可點擊All versions進(jìn)入下載頁面下載。下載完成后將其解壓。 Eclipse是一個綠色軟件，無需安裝即可執(zhí)行。如需中文版的集成開發(fā)環(huán)境，可在Eclipse官方網(wǎng)站下載中文語言包NLpack1-eclipse-SDK-3.2.2- win

19、32.zip。解壓后，分別將其features、plugins目錄下的文件復(fù)制到Eclipse安裝目錄下的features、plugins目錄中，重新啟動Eclipse即可。1.6 任務(wù)1.1 第一個Java程序一、任務(wù)引入Java程序分為Java Application(Java應(yīng)用程序)和Java Applet(Java小應(yīng)用程序)兩種。怎樣在開發(fā)平臺上開發(fā)、編譯以及運行Java程序呢？下面讓我們開始編寫第一個Java應(yīng)用程序。二、任務(wù)目標(biāo)掌握編寫、編譯、運行Java程序的基本方法。三、任務(wù)內(nèi)容 編寫一個Java應(yīng)用程序，它能夠利用來自Java標(biāo)準(zhǔn)庫的System對象的多種方法，打印出與當(dāng)

20、前運行的系統(tǒng)有關(guān)的資料。其中“/”代表一種注釋方式，表示從這個符號開始到這行結(jié)束的所有內(nèi)容都是注釋。在每個程序文件的開頭，如果這個文件的代碼中用到了系統(tǒng)所提供的額外的類，就必須放置一個import語句。說它是額外的是因為一個特殊的類庫“Java.lang.*”會自動導(dǎo)入到每個Java文件。/*源程序文件名：Ex0101.Java*/import Java.util.Date;import Java.util.Properties;public class Ex0101 /創(chuàng)建公共類，名為Ex0101public static void main(String args) System.out.

21、println(new Date( );Properties p=System.getProperties( ); p.list(System.out); System.out.println( Memory Usage:); Runtime rt=Runtime.getRuntime( ); System.out.println(Total Memory= +rt.totalMemory()/打印總內(nèi)存大小+ Free Memory = +rt.freeMemory();/打印空閑內(nèi)存大小四、程序清單五、運行結(jié)果圖1-6 Ex0101.Java的運行結(jié)果 該任務(wù)的主要目的是使大家對Java的

22、編程結(jié)構(gòu)有一個總體認(rèn)識，在Java中所有的東西都是對象，程序就是由一大堆對象組合而成的，同時每個對象又屬于某個類，所有的代碼都是在某一個類中完成的。六、任務(wù)小結(jié) 通過本章的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)可以閱讀一些簡單的Java程序了。 Java語言的產(chǎn)生源于Sun Microsystems公司為消費電子產(chǎn)品上應(yīng)用程序的開發(fā)尋找一門編程語言的過程中，而隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，原有的Oak軟件就順理成章的改造成Java語言推向了市場，其跨平臺、面向?qū)ο?、安全等特點使其得到廣泛的應(yīng)用。 通過在不同的軟硬件上實現(xiàn)的Java虛擬機，Java的字節(jié)碼文件就可以跨平臺的進(jìn)行運行，無用內(nèi)存自動回收器也給程序員帶來了極大的方便

23、。 Java是一門純粹的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。面向?qū)ο缶幊痰乃悸氛J(rèn)為程序都對象的組合，因此要克服面向過程編程的思路，直接按照對象和類的思想去組織程序，面向?qū)ο笏哂械姆庋b性、繼承性、多態(tài)性等特點使其具有強大的生命力。 Sun公司為全世界Java開發(fā)人員提供了一套免費的軟件開發(fā)包JDK，它不僅是Java的開發(fā)平臺，還是Java的運行平臺。 Java源程序存放在.Java文件中，可以使用任意一種文本編輯器編輯。源程序經(jīng)過“Javac”命令編譯過后，就生成了相應(yīng)的.class文件。而用“Java”命令則可以運行.class文件。 作為面向?qū)ο缶幊倘藛T來說，還必須掌握一些常用的IDE開發(fā)環(huán)境的使用?，F(xiàn)階

24、段最受程序員喜愛的IDE環(huán)境是Eclipse。本章小結(jié)什么Java編程語言？對比J2SE、J2EE和J2ME的特點及使用方向(2) 作為Java程序員，可以選擇哪些IDE集成開發(fā)環(huán)境來開發(fā)程序？(3) 為什么說Java語言是與平臺無關(guān)的語言？這種機制是由什么技術(shù)來實現(xiàn)的？(4) 下載并安裝JDK5，配置Java命令路徑和類路徑。(5) 下載并安裝Eclipse，使用Eclipse編輯、調(diào)試并運行任務(wù)1.1。思考與練習(xí)綜合訓(xùn)練 (1) 參照本章任務(wù)，創(chuàng)建一個名為HelloWorldApp的Java Application，在屏幕上簡單的顯示一句話“Hello World!”。 (2) 編寫一個名

25、為PrintArguments的程序，打印從命令行中獲取的四個參數(shù)。例如在命令行中輸入“Java PrintArguments 10 20 30 40”時，將打印出“10 20 30 40”。第2章Java基本語法學(xué)習(xí)目標(biāo) 掌握變量的聲明和初始化方法，理解變量的作用域 掌握算術(shù)運算符、關(guān)系與條件運算符、位運算符、賦值運算符和其他運算符的使用方法，掌握運算符的優(yōu)先級，掌握類型轉(zhuǎn)換的概念和方法 掌握分支控制、循環(huán)控制和中斷控制等流程控制語句的使用方法和技巧 掌握一維、多維數(shù)組的聲明、初始化和使用方法 掌握String類和StringBuffer類的使用方法，理解兩者之間的異同 語法是程序設(shè)計的基礎(chǔ)

26、，任何一種程序設(shè)計語言，都有一套自己的語法規(guī)則。本章將向大家介紹Java語言中所使用到的一些基本的語法和要求，包括變量、運算符、表達(dá)式和流程控制語句以及Java中數(shù)組和字符串的定義和使用方法。 2.1 變 量2.1.1 任務(wù)2.1 聲明和使用變量2.1.2 變量的聲明和初始化2.1.3 變量的作用域2.1.1 任務(wù)2.1 聲明和使用變量一、任務(wù)引入 在一個程序中，我們將會使用到很多數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有的是事先給定的，比如圓周率；有的是事先我們不知道，在程序運行中會不斷變化的，比如計算結(jié)果。那么，我們怎樣使用和操縱這些數(shù)據(jù)呢？請看下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo)掌握聲明和初始化變量的方法，了解變量的類型。三

27、、任務(wù)內(nèi)容由給定的半徑，計算圓的面積。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0201.java*/import java.io.*;public class Ex0201public static void main(String args)double pai = 3.14;double fR, fArea;tryBufferedReader inObj = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in);System.out.println(請指定圓的半徑：);fR = Double.parseDouble(inObj.readLine(

28、);inObj.close();fArea = pai*fR*fR;System.out.println(圓的半徑是：t+fR);System.out.println(圓的面積是：t+fArea);catch(Exception e)System.out.println(e);五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 我們來關(guān)注這些語句： double pai = 3.14; double fR, fArea; 這是對變量的聲明和初始化。所謂聲明，就是在使用一個變量前，為這個變量取一個名字，并規(guī)定它能夠存放的數(shù)據(jù)類型，而初始化則是為變量設(shè)定一個初始值。在這里，我們聲明了三個變量：pai、fR和fArea，它們

29、都是double類型，即雙精度實型量。其中變量pai已經(jīng)被初始化為3.14，fR和fArea還沒有初始化，此時它們沒有具體的值。2.1.2 變量的聲明和初始化 要使用一個變量，必須先聲明變量的名字、類型等特征，并對其進(jìn)行初始化后才能使用它。簡單變量的聲明和初始化格式如下： type name = value;一、數(shù)據(jù)類型二、標(biāo)識符 標(biāo)識符用于對變量、類和方法的命名。 標(biāo)識符是除關(guān)鍵字外的任意一串以合法字母、下劃線(_)或美元符號($)開頭的，由合法字母、數(shù)字、下劃線(_)和美元符號($)組成的字符串。 abstractbooleanbreakbytecasecatchcharclasscons

30、tcontinuedefaultdodoubleelseextendsfinalfinallyfloatforgotoifimplementsimportinstanceofintinterfacelongnativenewpackageprivateprotectedpublicreturnshortstaticsuperswitchsynchronizedthisthrowthrowstransienttryvirtualvoidvolatilewhile表2-1 Java的關(guān)鍵字2.1.3 變量的作用域 變量經(jīng)過聲明和初始化后就可以使用了，但并不是一個變量聲明和初始化后就可以隨便在哪里使

31、用，這里涉及一個作用域的問題。變量的作用域就是該變量能被訪問的區(qū)間，在程序源代碼中通常以程序段來劃分。2.2 運算符和表達(dá)式2.2.1 任務(wù)2.2 四則運算一、任務(wù)引入 在很多程序設(shè)計中，程序員都會遇到關(guān)于數(shù)值計算的問題，這其中就包括我們常見的加減乘除四則運算。在Java中是怎么樣進(jìn)行這些基本計算的呢？請看下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo) 掌握算術(shù)運算符的使用方法。三、任務(wù)內(nèi)容 四則運算。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0202.java*/import java.io.*;public class Ex0202 public static void main(String args)int a =

32、 5+4;/a=9int b = a*2;/b=18int c = b/4;/c=4int d = b-c;/d=14int e = -d;/e=-14int f = e%4;/f=-2double g = 18.4;double h = g%4;/h=2.4int i = 3;int j = i+;/i=4,j=3int k = +i;/i=5,k=5System.out.print(a = +a);System.out.println(b = +b);System.out.print(c = +c);System.out.println(d = +d);System.out.print(e

33、 = +e);System.out.println(f = +f);System.out.print(g = +g);System.out.println(h = +h);System.out.print(i = +i);System.out.println(j = +j);System.out.println(k = +k);五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 這是一個很簡單的例子，在這個例子中，我們使用了Java提供的全部八個算術(shù)運算符，除了大家熟悉的加(+)減(-)乘(*)除(/)運算之外，還有取余(%)、求反(-)、自增(+)以及自減(-)運算，在下一小節(jié)中，我們將詳細(xì)介紹這八個運算符的使用方法

34、和注意事項。2.2.2 算術(shù)運算符算術(shù)運算符用于完成算術(shù)運算。Java提供了兩大類共八個算術(shù)運算符。運算符運算示例功能+加a+b求a與b相加的和-減a-b求a與b相減的差*乘a*b求a與b相乘的積/除a/b求a除以b的商%取余a%b求a除以b的余數(shù)表2-2 雙目算術(shù)運算符運算符運算示例功能+自增a+或+a等價于a=a+1-自減a-或-a等價于a=a-1-求反-a等價于-1*a表2-3 單目算術(shù)運算符2.2.3 任務(wù)2.3 比較大小一、任務(wù)引入 除了基本的算術(shù)運算之外，我們還會對遇到的數(shù)據(jù)進(jìn)行大小比較，以決定它們的性質(zhì)或者是程序運行的順序，下面我們來看一看Java中是如何比較大小的。請看下面的例

35、子：二、任務(wù)目標(biāo) 掌握J(rèn)ava中關(guān)系運算符的使用方法。三、任務(wù)內(nèi)容 將三個數(shù)按大小順序輸出。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0203.java*/import java.io.*;public class Ex0203 public static void main(String args)int a = 5, b = 12, c = 8;int temp = 0;if(ab)temp = a; a = b; b = temp;if(bc)temp = b; b = c; c = temp;if(a大于aba大于b時結(jié)果為true小于a=大于等于a=ba大于或等于b時結(jié)果為true=小于等于

36、a=ba小于或等于b時結(jié)果為true表2-4 關(guān)系運算符運算符運算示例功能&非簡潔與x&yx，y都為true時結(jié)果為true&簡潔與x&y|非簡潔或x|yx，y中有一個為true結(jié)果為true|簡潔或x|y異或xyx，y相同時結(jié)果為false!取反!xx為false時結(jié)果為true表2-5 條件運算符2.2.5 任務(wù)2.4 使用標(biāo)記位一、任務(wù)引入 在很多RPG游戲中，人物角色所掌握的多種技能通常使用一個變量存儲，這就是標(biāo)記位存儲方法，而其所使用的運算就是位運算符。下面我們通過一個游戲程序片段來看一看Java中是如何使用位運算符的。請看下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo)掌握J(rèn)ava中位運算符的使用方法。三

37、、任務(wù)內(nèi)容設(shè)計函數(shù)，讓人物角色學(xué)習(xí)各種技能。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0204.java*/public class Ex0204 public static void main(String args)int sCook = 1, sFish = 2, sProject = 4, sForge = 8;/各技能標(biāo)記character ch1 = new character();ch1.learnSkill(sCook);/學(xué)習(xí)烹飪技能ch1.learnSkill(sForge);/學(xué)習(xí)鍛造技能if(ch1.haveSkill(sCook)System.out.println(+會烹飪

38、。);elseSystem.out.println(+不會烹飪。);if(ch1.haveSkill(sFish)System.out.println(+會釣魚。);elseSystem.out.println(+不會釣魚。);class characterString name = smith;String sex = m;int skill = 0;/技能標(biāo)記位void learnSkill(int skillCode)/學(xué)習(xí)技能this.skill = this.skill|skillCode;boolean haveSkill(int skillCode)/判斷是否擁有技能return

39、(this.skill&skillCode)=skillCode);五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 位運算是針對二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行操作的，所以我們在分析這個例子的時候，要先將其中的一些整型量轉(zhuǎn)為二進(jìn)制形式后才能更好地理解。如人物技能標(biāo)記位skill的初始值為(0000) 2，烹飪技能標(biāo)記為(0001) 2，釣魚技能標(biāo)記為(0010)2，工程技能標(biāo)記為(0100)2，鍛造技能標(biāo)記為(1000)2。 注意兩個函數(shù)中的語句：this.skill = this.skill|skillCode;return(this.skill&skillCode)=skillCode); 第一條語句使用的是按位或(|)，即(00

40、00)2|(0001)2=(0001)2，人物技能標(biāo)記位的最后一位為1，表示人物學(xué)會了烹飪技能。第二條語句使用的是按位與(&)，即(0101)2&(0001)2=(0001)2，再將結(jié)果與相應(yīng)技能標(biāo)記比較，這樣來判斷人物是否掌握這種技能。 除按位運算符外，還有移位運算符，在下一小節(jié)中，我們將詳細(xì)介紹按位和移位運算符的使用方法。2.2.6 位運算符運算符運算示例功能&按位與a&b將a和b按二進(jìn)制進(jìn)行與運算|按位或a|b將a和b按二進(jìn)制進(jìn)行或運算按位異或ab將a和b按二進(jìn)制進(jìn)行異或運算按位取反a將a按二進(jìn)制進(jìn)行取反運算表2-6 按位運算符運算符運算示例功能左移a右移ab將a右移b位無符號右移ab將

41、a右移b位，左邊空位填零表2-7 移位運算符2.2.7 賦值運算符與類型轉(zhuǎn)換一、賦值運算符 賦值運算符用于將運算符右邊表達(dá)式的值賦給左邊的變量，基本使用格式如下： 變量 = 表達(dá)式；如： i = 1; k = i+j/4;二、類型轉(zhuǎn)換 賦值運算的基本要求是運算符左右兩邊的數(shù)據(jù)類型必須一致，如果遇到賦值號兩邊的數(shù)據(jù)類型不一致的情況，就需要把右邊的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換成左邊的數(shù)據(jù)類型。通常情況下，如果類型不一致，需要程序員在程序中進(jìn)行強制類型轉(zhuǎn)換，在某些特殊情況下，Java也可以自動進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。三、快捷賦值運算符運算符示例等價于+=a+=ba=a+b-=a-=ba=a-b*=a*=ba=a*b/=a/=

42、ba=a/b%=a%=ba=a%b&=a&=ba=a&b|=a|=ba=a|b運算符示例等價于=a=ba=ab=a=ba=a=a=ba=ab=a=ba=ab表2-8 快捷賦值運算符續(xù)表2.2.8 其他運算符運 算 符描 述? :一種簡化的條件判斷語句定義數(shù)組，創(chuàng)建數(shù)組，以及訪問數(shù)組元素.訪問對象的成員函數(shù)和成員變量(參數(shù)1，參數(shù)2，.)函數(shù)的參數(shù)，多個參數(shù)之間以逗號分隔(變量類型)強制類型轉(zhuǎn)換new創(chuàng)建新對象或新數(shù)組instanceof判斷對象是否是類的一個實例2.2.9 運算符的優(yōu)先級優(yōu)先級類型運算符1后綴運算符 . (參數(shù)) a+ a-2一元運算符+a -a -a !3新建與類型轉(zhuǎn)換new

43、 (變量類型)4乘除法* / %5加減法+ -6移位 7關(guān)系運算符 = instanceof8相等與不等= !=9按位與&10按位異或11按位或|12邏輯與&13邏輯或|14條件判斷? :15賦值= += -= *= /= %= &= = |= = =表2-10 運算符的優(yōu)先級2.3 流程控制2.3.1 任務(wù)2.5 根據(jù)條件輸出一、任務(wù)引入 當(dāng)編寫程序的時候，在沒有流程控制語句的情況下，Java程序是按照源代碼中每條語句出現(xiàn)的順序一條一條順序執(zhí)行的。而流程控制語句的作用就是讓語句不按照順序執(zhí)行，包括分支控制語句、循環(huán)控制語句和中斷控制語句。首先請看下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo) 掌握J(rèn)ava中分支控

44、制語句的使用方法。三、任務(wù)內(nèi)容 編寫程序，計算數(shù)值變量a的正負(fù)號，以測試條件分支語句。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0205.java*/public class Ex0205 public static void main(String args)int a = -23;if(a=0)System.out.println(a的值大于等于零。);elseSystem.out.println(a的值小于零。);五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 這是一個使用分支控制語句if()else的簡單程序，在變量a有一個確定值的情況下，使用if()語句判斷分支條件，也就是(a=0)是否成立，如果成立，程序就執(zhí)行

45、if()語句后面的大括號()里的語句；如果不成立，程序就執(zhí)行else后面的大括號里的語句。這樣，根據(jù)某一個判斷條件，我們可以讓程序分別執(zhí)行不同的語句，實現(xiàn)不同的操作。 除了ifelse這樣的分支控制語句外，還有if、ifelse ifelse以及switch等也可實現(xiàn)分支控制的語句，在下一個小節(jié)中我們來一起學(xué)習(xí)。2.3.2 分支控制語句一、if語句 if語句是最基本的分支控制語句，它可以讓程序根據(jù)某些條件選擇性地執(zhí)行語句。if語句的形式如下： if(關(guān)系表達(dá)式)語句 它的含義是：如果關(guān)系表達(dá)式的值為true，則執(zhí)行后面大括號里的語句，否則就不執(zhí)行大括號里的語句。 二、ifelse語句 有時，程

46、序需要控制當(dāng)條件滿足和不滿足時分別執(zhí)行不同的語句，這時可以使用ifelse語句，通過判斷一個條件，可以決定程序到底執(zhí)行那些語句。具體應(yīng)用在任務(wù)2.5里面已經(jīng)很詳細(xì)了，這里不再贅述。三、ifelse嵌套 如果我們的程序需要有兩個以上的分支，那么單純的ifelse結(jié)構(gòu)就不能滿足需要了，這時我們可以使用嵌套的ifelse結(jié)構(gòu)。 四、switch語句switch語句用于處理多分支選擇，它的一般形式是：switch(intVar)case Var1 :語句1;break;case Var2 :語句2;break;case Varn :語句n;break;default:語句n+1;2.3.3 任務(wù)2.6

47、 循環(huán)多次輸出一、任務(wù)引入 程序設(shè)計中有時需要將一段代碼反復(fù)執(zhí)行，這時就需要用到循環(huán)控制語句。使用循環(huán)控制語句可以提高代碼的使用率，減輕程序員負(fù)擔(dān)，增加程序運行效率，讓我們用很簡潔的語句完成重復(fù)的、復(fù)雜的操作。請看下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo) 掌握J(rèn)ava中循環(huán)控制語句的使用方法和技巧。三、任務(wù)內(nèi)容 編寫程序，計算19、29、99的結(jié)果并輸出。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0206.java*/public class Ex0206 public static void main(String args)for(int i = 1; i = 9; i+)System.out.println(i

48、+x9=+i*9);五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 按照以前的程序設(shè)計思路，要進(jìn)行9次計算和輸出，至少需要9條語句，分別計算19、2999的結(jié)果并輸出。但是這些語句里面，除了乘數(shù)有變化，而且是有規(guī)律的變化之外，其他的計算和輸出都是一樣的。所以我們使用了循環(huán)控制語句for，通過循環(huán)控制變量i，來控制計算時的乘數(shù)以及計算的次數(shù)。這樣，原本需要使用9條語句完成的程序，在這里被簡化為了一個for語句段。 for語句是常見的一種循環(huán)控制語句，另外，Java還提供了do.while和while兩種循環(huán)控制語句，下一個小節(jié)中我們將詳細(xì)介紹。2.3.4 循環(huán)控制語句一、for語句 for語句是最常用的一種循環(huán)控制語

49、句，它通常用于循環(huán)次數(shù)已知的情況。for語句的一般格式如下： for(初始化表達(dá)式;循環(huán)條件表達(dá)式;迭代表達(dá)式) 循環(huán)體 二、while語句 while語句實現(xiàn)“當(dāng)”型循環(huán)，即先判斷循環(huán)條件，如果條件滿足，則執(zhí)行循環(huán)體，否則就結(jié)束循環(huán)。while語句的一般格式如下： while(條件表達(dá)式) 循環(huán)體 三、do.while語句 do.while語句的判斷過程與while語句正好相反，它是先執(zhí)行循環(huán)體，再進(jìn)行判斷以決定是否進(jìn)行下一次循環(huán)。do.while語句的一般格式如下： do 循環(huán)體 while(條件表達(dá)式);2.3.5 任務(wù)2.7 從循環(huán)中跳出一、任務(wù)引入 在一些循環(huán)結(jié)構(gòu)中，我們可能遇到某種

50、情況，需要中止循環(huán)，但Java沒有提供goto語句，不能使用直接跳轉(zhuǎn)語句跳出循環(huán)，但是Java針對這種情況，提供了break、continue和return語句，用于不同情況下的中斷控制。比如下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo)掌握J(rèn)ava中中斷控制語句的使用方法。三、任務(wù)內(nèi)容設(shè)計函數(shù)，求100200間的所有素數(shù)。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0207.java*/public class Ex0207 public static void main(String args)int n = 0;outer: for(int i = 101; i 200; i+)int k = 15;for(int j

51、 = 2; j = k; j+)if(i%j=0)continue outer;System.out.print( +i);n+;if(n10)continue;System.out.println();n = 0;五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 在這個任務(wù)里，我們使用嵌套的for語句，其中外層for語句用于控制變量i，也就是用來判斷是否是素數(shù)的那個數(shù)的遞增，內(nèi)層for語句用于控制對i是否是素數(shù)的判斷。 2.3.6 中斷控制語句 一、break語句 在switch語句中，break用來終止switch語句的執(zhí)行，程序流程轉(zhuǎn)到switch語句塊后的第一條語句。同樣在循環(huán)語句for、while和dowh

52、ile中，break將立即終止正在執(zhí)行的循環(huán)，程序流程轉(zhuǎn)到循環(huán)語句后的第一條語句。 二、continue語句 continue語句只能用在循環(huán)語句中，用于中斷本次循環(huán)，開始下一次循環(huán)。在任務(wù)2.7中，第二個continue語句就是中斷一次循環(huán)，即不執(zhí)行后面的輸出和賦值語句，開始下一次循環(huán)。三、return語句 return語句從當(dāng)前函數(shù)中返回到調(diào)用該函數(shù)的語句處，并繼續(xù)執(zhí)行后面的語句(有關(guān)函數(shù)的內(nèi)容將在第三章中介紹)。 2.4 數(shù) 組2.4.1 任務(wù)2.8 存儲學(xué)生單科成績一、任務(wù)引入 在前面的學(xué)習(xí)中，我們知道了一個變量可以存儲一個數(shù)據(jù)，但是很多程序中的數(shù)據(jù)量很大，如果每一個數(shù)據(jù)都用一個變量來

53、存儲的話，在變量的命名和使用上會有很大的麻煩。當(dāng)這些數(shù)據(jù)類型相同的時候，我們可以使用數(shù)組來存儲，這樣可以簡化程序設(shè)計的難度。請看下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo) 掌握J(rèn)ava中一維數(shù)組的使用方法。三、任務(wù)內(nèi)容 編寫程序，統(tǒng)計全班學(xué)生單科成績的合格率。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0208.java*/public class Ex0208 public static void main(String args)int mathRecord = 76,56,89,100,60,70,61,59,0,88,94,99;int Total = mathRecord.length;double pass

54、= 0;for(int i = 0; i =60)pass+;System.out.println(全班總?cè)藬?shù)為：+Total);System.out.println(及格率為：+pass/Total*100+);五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 數(shù)組可以用來存儲數(shù)據(jù)類型一致的多個數(shù)據(jù)，通常和for循環(huán)配合，訪問數(shù)組中的每一個元素。數(shù)組元素的標(biāo)號(數(shù)組下標(biāo))從0開始，這和其他一些程序設(shè)計語言有所不同。數(shù)組的長度可以用“數(shù)組名.length”來獲得，但不能使用這個方法在程序中重新設(shè)置數(shù)組長度。2.4.2 一維數(shù)組的使用一、一維數(shù)組的聲明 一維數(shù)組的聲明方式有兩種： 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名; 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名;

55、二、一維數(shù)組的初始化 在使用已經(jīng)聲明好的數(shù)組之前，需要對其進(jìn)行初始化操作，即為數(shù)組分配內(nèi)存空間，并為每個數(shù)組元素設(shè)置一個默認(rèn)的初始化值。這里需要使用到運算符new，其格式如下： 數(shù)組名 = new 數(shù)據(jù)類型數(shù)組長度三、一維數(shù)組的使用 我們可以通過下面的格式訪問數(shù)組中的任意一個元素： 數(shù)組名下標(biāo)2.4.3 任務(wù)2.9 存儲學(xué)生多科成績一、任務(wù)引入 任務(wù)2.8為大家展示了怎樣使用一維數(shù)組來存儲學(xué)生的單科成績，接下來我們很容易想到，如果有多科成績，是否也可以用一個數(shù)組來存儲呢？答案是肯定的，那就是使用二維數(shù)組。請看下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo) 掌握J(rèn)ava中多維數(shù)組的使用方法。三、任務(wù)內(nèi)容 編寫程序，使

56、用二維數(shù)組統(tǒng)計全班學(xué)生多科成績的合格率。四、程序清單/*源程序文件名：Ex0209.java*/public class Ex0209 public static void main(String args)int allRecord = 70,85,59,65,59,60, 90,95,65,50,50,50;double pass = new double2;int Total = allRecord.length;for(int i = 0; i Total; i+)for(int j = 0; j = 60)passj+;System.out.println(全班總?cè)藬?shù)為：+Total

57、);System.out.println(語文及格率為：+ pass0/Total*100+ );System.out.println(數(shù)學(xué)及格率為：+ pass1/Total*100+ );五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 與一維數(shù)組類似，多維數(shù)組通常也和for循環(huán)配合使用，以訪問多維數(shù)組中的每一個元素，只是根據(jù)數(shù)組維數(shù)的多少，而使用多重循環(huán)來達(dá)到目的。多維數(shù)組的定義和使用與一維數(shù)組基本一致，只是由于多維數(shù)組的復(fù)雜性，在使用過程中要多加注意。2.4.4 多維數(shù)組的使用一、二維數(shù)組的聲明 二維數(shù)組的聲明方式為： 數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名;二、二維數(shù)組的初始化 對二維數(shù)組來說，分配內(nèi)存空間有兩種方法。一種是直接

58、分配，即一次性指定兩個維數(shù)上的長度，如： int a = new int23; 這樣分配后的數(shù)組相當(dāng)于一個矩陣，其每一行的長度是一樣的。三、二維數(shù)組的使用 同一維數(shù)組類似，我們可以通過給出二維數(shù)組的兩個下標(biāo)來訪問數(shù)組中的元素。2.5 字 符 串2.5.1 任務(wù)2.10 使用字符串對象一、任務(wù)引入 在許多語言中，字符串是一種基本數(shù)據(jù)類型，但在Java語言中，字符串是一種對象，我們可以通過使用String或StringBuffer兩個類來對其進(jìn)行處理。請看下面的例子：二、任務(wù)目標(biāo) 掌握J(rèn)ava中String類的使用方法。三、任務(wù)內(nèi)容 編寫程序，對String對象進(jìn)行連接、替換、比較和查找等操作。四

59、、程序清單/*源程序文件名：Ex0210.java*/public class Ex0210 public static void main(String args)String s1 = Hello, world!;String s2 = new String(Hello, world!);s2 = +s2+ ;String s3 = s1.replace(w,W);if(s3.equals(s1)System.out.println(s3等于s1。);elseSystem.out.println(s3不等于s1。);if(s3.equalsIgnoreCase(s1)System.out.

60、println(s3等于s1(忽略大小寫)。);elseSystem.out.println(s3不等于s1(忽略大小寫)。);System.out.println(s2去除首尾空格后：+s2.trim();System.out.println(s1中第一個o字母出現(xiàn)在第+ s1.indexOf(o)+位置。);System.out.println(s1中第一個e字母和最后一個l字母之間的字符串是：+ s1.substring(s1.indexOf(e), s1.lastIndexOf(l);五、運行結(jié)果六、任務(wù)小結(jié) 在這個任務(wù)中我們可以看到，由于Java將字符串視為對象，所以可以使用一些很便