《Java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課件第1章

1.1開(kāi)篇例程

1.2Java程序結(jié)構(gòu)

1.3Java程序運(yùn)行

1.4小結(jié)

1.5習(xí)題

1.問(wèn)題剖析與算法

1)問(wèn)題剖析圖1-1程序流程圖

“裁紙奔月”問(wèn)題如果能實(shí)現(xiàn)，則可以采取如下方法與步驟：

(1)準(zhǔn)備工作：定義兩個(gè)變量paperThick和n，分別記錄紙的厚度與裁紙的次數(shù)，并把paperThick變量的初始值記為0.006cm，n的開(kāi)始值記為0。1.1開(kāi)篇例程

(2)如果paperThick<38500000000cm，則重復(fù)做以下工作：

①裁紙摞起來(lái)，即paperThick*2。

②次數(shù)加1，即n?+?1。

(3)如果paperThick≥38500000000cm，則完成以下工作：

①輸出紙的厚度，即打印paperThick。

②輸出最后記錄的次數(shù)，即打印n。

2)算法與程序流程圖

上述解決問(wèn)題的思路、方法與步驟稱為算法，初學(xué)者常用程序流程圖來(lái)描述算法，如“裁紙奔月”的算法可用圖1-1所示的流程圖來(lái)描述。圖1-1程序流程圖

2.程序與程序設(shè)計(jì)

1)程序

將算法用某種計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)即為程序。如“裁紙奔月”的算法用Java語(yǔ)言描述如下。

【例1-1】“裁紙奔月”程序代碼。

publicclassEarthToMoon

{

staticfloatpaperThick=0.006f;

staticintn=0;

publicstaticvoidmain(String[]args)

{ while(paperThick<38500000000f)

{

paperThick=paperThick*2;

n++;

}

System.out.println(“紙厚=”+paperThick);

System.out.println(“裁紙次數(shù)=”+n);

}

}

將上述程序編輯、編譯后在計(jì)算機(jī)CPU中運(yùn)行稱為進(jìn)程，完成這個(gè)進(jìn)程即得到我們所需要的結(jié)果。

2)程序設(shè)計(jì)

使用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題時(shí)，從分析問(wèn)題找到算法，再將算法轉(zhuǎn)換為程序的過(guò)程，稱為程序設(shè)計(jì)。要進(jìn)行程序設(shè)計(jì)必須掌握程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，本書將以Java語(yǔ)言為例學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)。1.2.1Java程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)析

分析開(kāi)篇例程可知，Java程序最基本的單元為“類”，一個(gè)類由類頭與類體兩部分組成，類體又由數(shù)據(jù)成員與成員方法兩部分組成，如圖1-2所示?！安眉埍荚隆背绦虻念惾鐖D1-3所示。1.2Java程序結(jié)構(gòu)圖1-2類圖1-3“裁紙奔月”程序的類

1．類頭

“裁紙奔月”程序中第一句publicclassEarthToMoon就是“類頭部”，這一句在Java中表示定義一個(gè)類名為EarthToMoon的類。它由三部分組成：public控制修飾符表示該類是公有的(后續(xù)章節(jié)將詳細(xì)講解)；class關(guān)鍵字表示其后緊接著的是類的名稱，是Java語(yǔ)言中專門用來(lái)定義一個(gè)類的固定表示；EarthToMoon為程序員自己定義的名字，這就是所謂的“類名”。Java語(yǔ)言中由這三部分構(gòu)成類頭。注意：

(1)一個(gè)程序可由多個(gè)類構(gòu)成，但在同一個(gè)?.java程序文件中只能有一個(gè)類用public修飾，其余類均不需public修飾符。

(2)類名是由字母或下劃線開(kāi)頭的字母字符串，一般由有一定意義的英文單詞組成，且約定每個(gè)英文單詞的第一個(gè)字母都大寫，如EarthToMoon可作為一個(gè)合法的類名。另外，類名應(yīng)能“見(jiàn)名知意”，如EarthToMoon為類名，可想象為“奔月”。

2．類體

如“裁紙奔月”程序中第一個(gè)大括號(hào)與最后一個(gè)大括號(hào)之間所有內(nèi)容構(gòu)成“類體”，它又由paperThick和n兩個(gè)數(shù)據(jù)成員和一個(gè)main()方法組成。

(1)數(shù)據(jù)成員：如“裁紙奔月”程序中staticfloatpaperThick=0.006f;表示定義一個(gè)浮點(diǎn)型的數(shù)據(jù)成員，且其初始值為0.006，其中static、float與f等將在第2章中詳細(xì)講解。

同理，staticintn=0;表示定義一個(gè)整數(shù)型的數(shù)據(jù)成員，初始值為0。

(2)成員方法：如“裁紙奔月”程序中下述語(yǔ)句序列構(gòu)成main()方法。1.2.2初識(shí)編程規(guī)范

程序員在編寫程序代碼時(shí)有一個(gè)共同的約定，即編程規(guī)范。下面列舉一些常用的編程規(guī)范，以便讀者從第一次編程開(kāi)始就養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。

(1)首先要用關(guān)鍵字class定義一個(gè)新類，類名緊跟其后。EarthToMoon是開(kāi)篇例程定義的類名，public表明是一個(gè)公共類。

(2)一個(gè)?.java程序文件可以有多個(gè)類，每個(gè)類可以有多個(gè)方法，但最多只能有一個(gè)公

共類

(3)對(duì)于一個(gè)JavaApplication程序，必須有且只能有一個(gè)main()方法。該方法標(biāo)志著執(zhí)行應(yīng)用程序的起點(diǎn)。

(4)任何方法中可以有多條語(yǔ)句。開(kāi)篇例程main()方法中，就有多條語(yǔ)句。

(5)?Java程序中的每一條功能操作語(yǔ)句都要以“；”結(jié)束，而結(jié)構(gòu)定義語(yǔ)句不需要“；”結(jié)尾。

(6)為了增加程序的可讀性，程序中可以加入注釋行，如“//輸出字符串”。

(7)類名中每個(gè)單詞的第一個(gè)字母大寫，其余小寫。

(8)數(shù)據(jù)成員和成員方法名的命名規(guī)則與“類名”的命名相似，只是第一個(gè)字母要小寫。1.3.1Java開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境的建立

Java的開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境是指Java的開(kāi)發(fā)工具和相應(yīng)的軟硬件環(huán)境。目前有許多用于編寫Java程序的開(kāi)發(fā)工具，如Sun公司的Java2SDK和NetBeans，Borland公司的JBuider，IBM公司的VisualAgeforJava等。通過(guò)Internet可以下載這些Java開(kāi)發(fā)工具。對(duì)于初學(xué)者建議使用Sun公司的Java2SDK(簡(jiǎn)稱JDK)開(kāi)發(fā)工具。本書大部分程序都是基于此環(huán)境運(yùn)行通過(guò)的。在了解和掌握了Java語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)、基本思想和基本內(nèi)容后，實(shí)際開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，可選用某種開(kāi)發(fā)環(huán)境，如NetBeans組織的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境NetBeans。1.3Java程序運(yùn)行

1．建立JDK開(kāi)發(fā)環(huán)境

Sun公司的JDK有SolarisSPARC/x86、Linuxx86、MicrosoftWindows等版本，它們的建立過(guò)程略有不同。這里我們以MicrosoftWindows版本的JDK為例說(shuō)明其建立過(guò)程。

(1)下載JDK：從Sun公司的網(wǎng)站()上下載最新的JDK工具包。

(2)安裝JDK：找到下載的安裝文件(如jdk-6u2-windows-i586-p.exe)并運(yùn)行它，按提示完成JDK的安裝。

(3)配置系統(tǒng)文件的默認(rèn)查找路徑。在WindowsNT/2000/XP系統(tǒng)中，若將JDK安裝在G:\Java\jdk1.6.0_02目錄中，則應(yīng)在【我的電腦】上單擊右鍵，選擇【屬性】，在【高級(jí)】選項(xiàng)卡的【環(huán)境變量】中的【系統(tǒng)變量】里進(jìn)行設(shè)置。方法是：在現(xiàn)有的path變量?jī)?nèi)添加“G:\Java\jdk1.6.0_02\bin”，讓操作系統(tǒng)自動(dòng)查找編譯器(javac.exe)、解釋器(java.exe)等命令所在的路徑；另外新建一個(gè)classpath變量，其值為“．；g:\Java\jdk1.6.0_02\lib”，設(shè)置程序被編譯和執(zhí)行時(shí)需要的類路徑，如圖1-4和圖1-5所示。圖1-4path變量的設(shè)置圖1-5classpath變量的設(shè)置

2．Java工具集

Java工具集為開(kāi)發(fā)人員提供了創(chuàng)建和運(yùn)行Java代碼的工具，這些工具見(jiàn)表1-1。表1-1Java2SDK開(kāi)發(fā)工具1.3.2Java程序的編輯

Java源程序是無(wú)格式的純文本文件，可以用任何文本編輯器(如Notepad、Word)來(lái)編寫Java程序，推薦使用UltraEdit等文本編輯器。如開(kāi)篇例程在UltraEdit中編輯的結(jié)果如圖1-6所示。

編輯完成后將其以EarthToMoon.java為磁盤文件名保存，如圖1-6左邊所示。圖1-6例1-1源程序的編輯編程約定：

(1)對(duì)于類聲明的整個(gè)主體，在界定類主體的左花括號(hào)“{”和右花括號(hào)“}”之間縮進(jìn)一級(jí)。一般建議三個(gè)空格形成一級(jí)，這種縮進(jìn)格式強(qiáng)調(diào)了類定義的結(jié)構(gòu)，有助于閱讀程序。同樣道理，方法體也縮進(jìn)一級(jí)。

(2)?Java是區(qū)分大小寫的。不正確地使用標(biāo)識(shí)符的大寫和小寫字母通常會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。

(3)磁盤文件主名必須與public修飾的類名相同，文件名必須以?.java結(jié)尾，如果漏掉了?.java擴(kuò)展名，則Java編譯器不能編譯這個(gè)類。1.3.3Java程序的編譯

想要編譯Java源程序，必須安裝Java2SDK工具，其中Java編譯器名為javac.exe。安裝配置完成后，就可以用javac編譯例1-1。如圖1-7所示，進(jìn)入EarthToMoon.java所在目錄，輸入javacEarthToMoon.java后回車。圖1-7Java源程序的編譯1.3.4Java程序的運(yùn)行

在Sun提供的JDK開(kāi)發(fā)工具包中有個(gè)名為java.exe的命令，有人把它叫Java虛擬機(jī)，是專用來(lái)執(zhí)行被編譯后的Java字節(jié)碼文件的。當(dāng)Java程序被編譯通過(guò)，生成字節(jié)碼文件后，就可以運(yùn)行它得到運(yùn)行結(jié)果。在字節(jié)碼文件所在目錄輸入命令javaEarthToMoon不需要?.class，就可得到開(kāi)篇例程的運(yùn)行結(jié)果，如圖1-8所示。圖1-8Java字節(jié)碼文件的運(yùn)行解決問(wèn)題的方法和步驟稱為算法；把算法用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述出來(lái)就是計(jì)算機(jī)程序；從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題找到算法，接著選用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言表達(dá)算法的過(guò)程叫程序設(shè)計(jì)。

Java語(yǔ)言是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，它由類構(gòu)成，類又由類名與類體兩部分組成，數(shù)據(jù)成員與成員方法構(gòu)成類體。利用Java語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)就是：找尋數(shù)據(jù)成員，構(gòu)造成員方法實(shí)現(xiàn)操作數(shù)據(jù)成員的過(guò)程。在此過(guò)程中，參與程序設(shè)計(jì)的人員都應(yīng)遵守一個(gè)共同的約定，這個(gè)約定就是所謂的編程規(guī)范。1.4小結(jié)要運(yùn)行Java程序，還需下載、安裝和配置Sun公司提供的Java開(kāi)發(fā)運(yùn)行工具包。Java源程序文件是文本文件，故可用任一文本編輯器對(duì)其完成編輯，然后用Sun公司提供的JDK中的編譯器(javac.exe)對(duì)Java源文件進(jìn)行編譯，生成字節(jié)碼文