Java程序設(shè)計,Java程序設(shè)計,第一章:緒論,1.1Java語言的歷史-1,Java是什么嗎？,Justanothervaluelessacronym,Java是一個地名嗎？,1.1Java語言的歷史-2,1991年4月，Sun公司的JamesGosling(詹姆斯高斯林)領(lǐng)導了一個代號為Green的項目，其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)。編程語言：基于C+，開發(fā)一種新的語言O(shè)ak。,Java創(chuàng)始人JamesGosling博士,1.1Java語言的歷史-3,Java由來：項目組骨干人員在咖啡館品嘗著美味的Java(爪哇島特產(chǎn))咖啡。,Java成名：項目組編寫了能夠運行Java程序的HotJava網(wǎng)絡瀏覽器，結(jié)果Java一夜成名，迅速流行，甚至被譽為Internet上的世界語。,1.2什么是Java-1,JavaTM技術(shù)是：1、程序設(shè)計語言2、計算平臺（開發(fā)環(huán)境、應用程序環(huán)境）,1.2什么是Java-2,一、Java是一種高級程序設(shè)計語言，并具有如下特點：簡單性、面向?qū)ο?、分布式、解釋型、健壯性安全性、可移植性、高性能、多線程、動態(tài)性,Java虛擬機(JVM)垃圾收集代碼安全性,1.2什么是Java-3,Java程序先被編譯，然后被解釋執(zhí)行。通過編譯器，可以把Java程序編譯成一種中間代碼字節(jié)碼(Byte-code)。字節(jié)碼是可以被Java解釋器解釋的獨立于平臺的代碼，是運行在Java虛擬機（JavaVM）上的機器代碼指令。通過解釋器，每條Java字節(jié)指令被分析，然后在計算機上運行。,1.2什么是Java-4,Java字節(jié)碼使得“一次編寫，到處運行”成為可能?？梢栽谌魏斡蠮ava編譯器的平臺上把Java程序編譯成字節(jié)碼。這個字節(jié)碼可以運行在任何JavaVM上。例如，同一個Java程序可以運行在WindowsNT、Solaris和Macintosh上，甚至這個JVM可以是個硬件、一塊芯片。,1.2什么是Java-5,JavaTM虛擬機（JVM）規(guī)范：Java虛擬機(JVM)是可運行Java字節(jié)碼的假想計算機。只要根據(jù)JVM規(guī)格描述將解釋器移植到特定的計算機上，就能保證經(jīng)過編譯的任何Java代碼能夠在該系統(tǒng)上運行。Java虛擬機(JVM)規(guī)范是一種用于計算設(shè)備的規(guī)范，可用不同的方式（軟件或硬件）加以實現(xiàn)。Java虛擬機包括一套字節(jié)碼指令集、一組寄存器、一個棧、一個垃圾回收堆和一個存儲方法域。編譯虛擬機的指令集與編譯微處理器的指令集非常類似。,1.2什么是Java-6,JavaTM內(nèi)存垃圾自動回收（GarbageCollector）JavaTM程序設(shè)計語言使程序員不必負責釋放內(nèi)存，因為它提供了一個后臺系統(tǒng)級線程，用于記錄每一個內(nèi)存分配操作并保留對每個內(nèi)存指針的引用計數(shù)。在Java虛擬機運行時的空閑周期內(nèi)，垃圾收集線程查看是否有引用數(shù)已降到0的內(nèi)存指針。如果有，則清除（解除分配）垃圾收集線程所標記的內(nèi)存。垃圾收集在Java應用程序的生命期內(nèi)自動發(fā)生，因此不必手動解除對內(nèi)存的分配。,1.2什么是Java-7,JavaTM不存在不可信任代碼安全機制Java程序設(shè)計語言代碼在計算機上實際運行之前已經(jīng)過幾遍測試。字節(jié)碼檢驗器對程序代碼進行四遍測試。它確保代碼遵守JVM規(guī)范且不違反系統(tǒng)完整性。如果檢驗器完成所有四遍測試并且未返回錯誤信息，則可以確信下列情況屬實：1、類遵守JVM規(guī)范的類文件格式。2、沒有違反存取限制。3、代碼不導致操作數(shù)堆棧溢出或下溢。4、所有操作碼的參數(shù)類型正確。5、沒有發(fā)生非法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，例如將整型轉(zhuǎn)換為指針。6、對象字段存取合法。,1.2什么是Java-8,1.2什么是Java-9,二、平臺是程序運行的硬件或軟件環(huán)境。Java平臺由兩部分組成：Java虛擬機（JavaVM）（應用程序環(huán)境）Java應用程序界面（JavaAPI）（開發(fā)環(huán)境）JavaVM，它是Java平臺的基礎(chǔ)，可以移植到各種基于硬件的平臺上。（Java操作系統(tǒng)或Java芯片）JavaAPI是軟件組件的集合，它們提供了很多有用的功能，如圖形用戶界面（GUI）。JavaAPI被分組為相關(guān)組件的庫（包）。,1.2什么是Java-10,作為一種獨立于平臺的環(huán)境，Java比本地代碼慢一些。然而，聰明的編譯器、很好地調(diào)制過的解釋器和即時字節(jié)碼編譯器（JIT-justintimecompiler）可以在不犧牲可移植性的條件下使Java的表現(xiàn)接近本地代碼。,1.3Java的應用領(lǐng)域,Java已經(jīng)漸漸地滲透到各領(lǐng)域1。你可以編寫JavaApplication程序，完成其他語言能完成的所有應用程序，而且是跨平臺的，可應用于各行各業(yè)；2。你可以編寫JavaApplet程序，可以嵌入在瀏覽器中直接運行；3。你可以編寫JavaServlet/JSP程序，將其掛在Apache、tomcat或其它網(wǎng)頁服務器上；4。你可以編寫EJB/JavaBeans，將其掛在Websphere、Weblogic、IAS或其他應用服務器上；5。你可以編寫JavaMIDlet程序，在手機上執(zhí)行；,1.4Java的安裝-1,Java的安裝：()JDK（javadevelopmentkit）:jdk-1_6_0_008-win.exeJRE(javaruntimeenvironment):jre-1_6_0_008-win.exe環(huán)境變量的設(shè)置:可通過autoexec.bat文件設(shè)置：SETPATH=c:j2sdk1.6bin;.;%PATH%SETCLASSPATH=c:j2sdk1.6lib;.;%CLASSPATH%(其中，JDK安裝在c:j2sdk1.6),1.4Java的安裝-2,開發(fā)工具：一、文字模式（consolemode）的開發(fā)工具：Sun的Java2SoftwareDevelopmnetKit(Java2SDK)，最新版JavaTMSE6(v1.6.0，Thenumber6isusedtoreflecttheevolvinglevelofmaturity,stability,scalabilityandsecurityofJavaSE.)。其中提供24個工具，都放在bin子目錄中，常用的有javac、java、appletviewer等。編輯器可使用記事本。*關(guān)于版本號的說明：v1.1.8前兩個數(shù)字代表功能的變更，第三個（以及以后的數(shù)字），代表錯誤修訂版。*J2SE（標準版）J2EE（企業(yè)版）J2ME（微型版）,1.4Java的安裝-3,二、GUI模式的開發(fā)工具（graphicsuserinterfacemode）：IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment，集成開發(fā)環(huán)境）：將程序的編輯、編譯、執(zhí)行、調(diào)試等功能整合在一起。如Jcreator2,Freejava2等。RAD(RapidApplicationDevelopment，快速應用程序開發(fā))：除具備IDE功能外，可通過可視（Visual)處理的方法擺設(shè)組件（component），所見既所得，并調(diào)整其屬性（property），使編寫程序（特別是用戶接口部分）就像搭積木一樣簡便。如Jbuilder:Borland公司產(chǎn)品；Eclipse：一種開源的、可擴展IDE，是免費的，我們要使用的集成開發(fā)環(huán)境是Eclipse。,1.5一個Java程序的開發(fā)過程,1.5.1一個Java應用程序-1,第一個“HelloWorld”應用程序按照以下步驟，可以創(chuàng)建一個Java應用程序。/用C語言實現(xiàn)#includeMain()println(“HelloWorld”);/用C+語言實現(xiàn)#includevoidmain()cout<javacBoy.java運行JavaApplet由瀏覽器來運行，因此我們必須編寫一個超文本文件（含有applet標記的web頁）通知瀏覽器來運行這個JavaApplet。以下是一個簡單的html文件：Boy.html如果瀏覽器不支持JavaApplet程序(比如WinXP自帶的IE)，你也可以使用SDK提供的appletviewer來調(diào)試小程序，如，在DOS命令行執(zhí)行：c:1000appletviewerBoy.html,總結(jié):,1、一個java源文件是由若干個類組成的。一個java應用程序必須有一個類含有main方法，這個類稱為應用程序的主類。Main方法是程序開始執(zhí)行的位置。2、帶public的類稱為公共類，一個源文件中只能有一個類是public的。3、源文件的命名規(guī)則：源文件只有一個類，用類名做源文件名；如有多個類，有一個public類，用該類名做源文件名，沒有public類，用任意類名做源文件名。類名第一個字母大寫，后面小寫，源文件擴展名為.java當有多個類時，運行java命令后的類名必須是包含了main方法的那個類的名字，即主類名字，如例2。4、一個java小應用程序也是由若干個類組成的，一個小程序不再需要main方法，但必須有且只有一個類擴展了Applet類，即它是Applet類的子類。把該類叫小程序的主類，主類必須是public的。,復習思考題：（1）試分析Java的跨平臺機制？（2）如何設(shè)置Java中的環(huán)境變量？,1.6Java的反編譯-1,控制臺下的：JAD的使用圖形用戶界面的：FrontEnd的使用*使用混淆器加密你的Java程序。,1.7Java的文檔注釋方法-1,在“/*”和“*/”之間的內(nèi)容都是文檔注釋。當程序員編完程序以后，可以通過JDK提供的javadoc命令(javacdoc文件名.java)，生成所編程序的API文檔。該API文檔以HTML文件的形式出現(xiàn)，與Java幫助文檔的風格與形式完全一致。例如下面的DocTest.java文件：/*這是一個文檔注釋的例子，主要介紹下面這個類*authorwalkman*version1.1.482008/09/1*/publicclassDocTest/*變量注釋，下面這個變量主要是充當整數(shù)計數(shù)*/publicinti;/*方法注釋，下面這個方法的主要功能是計數(shù)*/publicvoidcount(),1.8Java的學習方法-1,在理解課堂教授內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡量獨立完成課后習題。對于疑難問題，可采用如下辦法解決：a.參考教材配套書籍或其它相關(guān)書籍，上機調(diào)試程序，自行解決。問人之前，先問自己。b.結(jié)成學習小組（3人左右），互助學習；c.通過互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)社區(qū)或BBS，向高手請教；CSDN論壇,官方網(wǎng)站:,1.8Java的學習方法-2,向上延伸，向下延伸，向旁延伸當你發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)可以掌握此程序語言基本知識之后，你可以選擇：1、向上延伸：學習對象導向分析設(shè)計、UML、DesignPatterns、以及軟件工程。培養(yǎng)自己具有做大型項目的能力。2、向下深入：深入了解內(nèi)部底層的機制，例如JVM，操作系統(tǒng)（甚至硬件）內(nèi)部。3、向旁延伸：學習不同的API，例如：多媒體、數(shù)據(jù)庫、企業(yè)運算等等，擴展自己的編程能力。另外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法等基礎(chǔ)也很重要。,在人月神化中，F(xiàn).Brooks對他自己做的軟件項目描述為：“史前巨獸在柏油坑中做垂死前的掙扎掙扎得越厲害，柏油就會黏的越緊，沒有任何的猛獸力量夠強，技巧夠高，得以逃過終至滅頂?shù)拿\。在過去的十年，大型系統(tǒng)的程序設(shè)計工作就陷進了一個像這樣的柏油坑中?！痹赒ualitySoftwreManagementII中，G.Weinberg這樣來描述他自己做軟件項目的經(jīng)驗：“你身處湖心當中，劃著一艘小船，船底有幾個漏洞，水慢慢的滲進來。你想要去堵住漏洞，但卻遭到一大群仲夏兇惡蚊子的攻擊。能夠隨時注意到是否有問題的發(fā)生，或更進一步能預先加以防范（修補漏洞），理論上說來還不錯，但是你得一直忙著去干昨日的問題（不停地打蚊子），完全抽不出空來實現(xiàn)分毫的理論?！盩omDeMarco人件，管理，不僅僅是技術(shù)，更是充滿人文精神的藝術(shù)。,1.9Java的參考書籍,Sun公司編著Java程序員認證教材SL-110Sun公司編著Java程序員認證教材SL-275機械工業(yè)出版社Java編程思想Java程序設(shè)計大學教程國外計算機經(jīng)典教材Java2實用教程Java夜未眠,1.10Java認證考試-1,Java認證考試(Java方面，Sun推出七項認證)：-SunCertifiedJavaAssociate(SCJA)-SunCertifiedJavaProgrammer(SCJP)-SunCertifiedJavaDeveloper(SCJD)-SunCertifiedWebComponentDeveloper(SCWCD)-SunCertifiedBusinessComponentDeveloper(SCBCD)-SunCertifiedDeveloperForJavaWebServices(SCDJWS)-SunCertifiedMobileApplicationDeveloper(SCMAD)-SunCertifiedEnterpriseArchitect(SCEA),1.10Java認證考試-2,1.10Java認證考試-3,SCJP（SunCertifiedJavaprogrammer)，測試Java編程的觀念和能力，內(nèi)容偏重于Java語法和JDK內(nèi)容。共59題復選和填充，2小時，61%及格；SCJD（SunCertifiedJavadeveloper)測試Java軟件開發(fā)的進階技能。分兩階段，第一階段是程序設(shè)計題，不限時，80%進入第二階段，5-10題簡答，90分鐘，對70%通過認證；SCWD（SunCertifiedWebComponentDeveloperforJ2EEPlatform)內(nèi)容覆蓋Servlet與JSP。共60題復選和填空，2小時，70%及格；SCAJ（SunCertifiedEnterpriseArchitectforJ2EE)測試對于J2EE架構(gòu)的熟悉程度以及系統(tǒng)整合能力。分三個階段，第一階段，48復選題，75分鐘，68%進入下個階段。第二階段是系統(tǒng)設(shè)計專題，時間不限，70%進入下個階段。第三階段是4個申論題，90分鐘，通過即可得到認證。所有考試都是英文試題。最新信息：,