Java语言程序设计-基础篇-中文ppt-第一章.ppt

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1、2学习目标F回顾计算机的基本组成、程序和操作系统（第1.2-1.4节）。F探究Java与万维网（World Wide Web）之间的关系（第1.5节）。F区分术语API、IDE和JDK（第1.6节）。F编写一个简单的Java程序（第1.7节）。F在控制台上显示输出（第1.7节）。F解释Java程序的基本语法（第1.7节）。F创建、编译和运行Java程序（第1.8节）。F（GUI）使用JOptionPane输出对话框显示输出结果（第1.9节）。 3什么是计算机?计算机包括中央处理器、内存、硬盘、软盘、显示器、打印机和通信设备。 中央 处理器 例如：磁盘、光盘和磁带 输入 设备 例如：键盘、鼠标

2、例如：显示器、打印机 通信 设备 例如：调制解调器和 NIC 存储 设备 内存 输出 设备 总线 4CPU中央处理器（CPU） 是计算机的大脑。它从内存中获取指令然后执行它们。它的速度通常用兆赫 （MHz）表示 ，而1兆赫兹相当于每秒1百兆脉冲。 CPU 的速度还在不断提高，如果现在你去买一台PC机，你可以买到Intel 公司的奔腾4处理器，速度可达到3GHz（1GHz相当于1000兆赫）。5内存内存是存储CPU要执行的数据和程序指令的设备。内存单元是由字节（bite）构成的有序序列，每字节由8比特组成。程序及其所需数据必须在它们被执行前放入内存。内存中的字节内容永远非空，但它的原始内容可能对

3、于你的程序来说是毫无意义的。一旦新的信息被放入内存字节，那么该字节的当前内容就会丢失。6如何存储数据?各种类型的数据，例如：数字、字符和字符串，都被编码成比特（0和1）序列。计算机利用0和1是因为数字设备有两个稳定状态，习惯上这两个状态被认为是0和1。程序员不需要关心数据的编码和解码，这些都是由系统根据编码表自动完成的。这类编码表有很多种。 例如：字符“J”是用一个字节01001010来表示的。像3这样的小数字可以存储在单个字节中。如果要存储一个单字节放不下的大数字，计算机需要使用几个相邻的字节。任何两个数据都不能共享或分割同一个字节。 字节是最小的存储单元。 . . . 2000 2001

4、2002 2003 2004 . . . 01001010 01100001 01110110 01100001 00000011 内存内容 内存地址 字符“J”的编码 字符“a”的编码 字符“v”的编码 字符“a”的编码 数字“3”的编码 7存储设备内存是不能长久保存数据的，因为断电时信息就会丢失。程序和数据都会被永久地存放在存储设备上，当计算机确实需要它们时再被移入内存 。主要的存储设备有三种：磁盘驱动器（硬盘和软盘）、 光盘驱动器（只读光盘CD-R和 可擦写光盘CD-RW）、磁带驱动器。8输出设备：显示器显示器显示信息（文本和图形）。 分辨率和点距决定了显示器的质量。9显示器的分辨率和点

5、距分辩率（ resolution ）是指每平方英寸的像素个数。像素（“图像元素”的简称）是指屏幕上形成图像的小点。分辨率可以手动设置。分辨率越高，图像越锐化、越清晰。 但是如果在一个小屏幕上设置一个很高的分辨率，图像可能会很小。 PC显示器通常为15英寸、17英寸、19英寸或21英寸。对于15英寸的显示屏，合适的分辨率一般设置为宽640 480像素（307,200像素）。分辩率点距是指像素之间的空间距离，点距越小，显示效果越好。点距10通信设备一般的调制解调器（ regular modem ）使用的是电话线，传播速度可以高达56,000bps（每秒比特数）。 DSL （数字用户线） 也使用电话

6、但传播速度比一般的调制解调器快20倍。电缆调制解调器 利用电缆公司维护的电视电缆进行数据传输， 速度和 DSL一样快。 网络接口卡 （NIC）是将计算机接入局域网 （LAN）的设备。 局域网（ LAN）通常用于企业、大学、和政府组织。 一种称为10BaseT 的典型NIC能够以10Mbps（Mbps表示每秒百万比特 ）的速度传输数据。11程序计算机程序，也被称为软件，是发给计算机的指令。你可以通过程序告诉计算机该做什么。没有程序，计算机只是一个空机器。计算机不懂人类语言，所以你需要使用计算机和计算机进行沟通。程序就是用计算机语言编写的。12程序语言机器语言 汇编语言 高级语言机器语言（Mach

7、ine language ）是最初植入每台计算机的一套原始指令。因为这些指令都是以二进制代码形式存在，所以，你不得不输入各种不同指令的二进制代码。使用机器语言进行程序设计是一个非常单调乏味的过程。除此之外，程序也是非常难以读懂和修改的。例如：为了进行两数相加，你也许要写成如下二进制形式 ：110110101001101013程序语言机器语言 汇编语言 高级语言汇编语言的出现使得程序设计变得更加容易。由于计算机不理解汇编语言，所以需要使用一种被称为汇编器的程序将汇编语言程序转换为机器代码。例如：为进行两数相加，你也许会用汇编语言编写如下所示的一条指令：ADDF3 R1, R2, R3 ADDF3

8、 R1, R2, R3 汇编源文件 汇编器 1101101010011010 机器代码文件 14程序语言机器语言 汇编语言 高级语言高级语言（ high-level languages）很像英语，易于学习和编写程序。例如，下面是计算半径为5的圆的面积的高级语句 ： area = 5 * 5 * 3.1415; 15流行的高级语言F COBOL（面向商业的通用语言）F FORTRAN（公式翻译） F BASIC（初学者通用符号指令代码） F Pascal（以Blaise Pascal命名） F Ada（以Ada Lovelace明名） F C（由 B 的设计者开发） F Visual Basic

9、（Microsoft公司开发的类似Basic的可 视化语言） F Delphi（Borland公司开发的类似Pascal的可视化语 言） F C+（基于C语言的一种面向对象语言）F C#（Microsoft公司开发的类似Java的语言）F Java（本书使用的语言）16编译源代码使用高级语言编写的程序被称为源程序（source program）。由于计算机不能理解源程序， 所以要使用一种被称为编译器（compiler）的程序将源程序翻译成被称为目标程序的机器语言程序。然后通常会与其它辅助的库代码进行链接，构成可执行文件，该文件可以在机器上运行。 编译器 源文件 机器语言 文件 链接 可执行文件

10、 库代码 17操作系统操作系统（OS） 是管理和控制计算机的动作的程序。你可能使用过 Windows 98、NT、 2000、XP或 ME。Windows是当前最流行的PC操作系统。如果没有操作系统，像网络浏览器和字处理程序这样的应用程序就不能运行。 用户 应用程序 操作系统 硬件 18为什么选择Java?答案是Java可以让用户为服务器、台式机和小的手持设备开发和部署互联网应用程序。计算技术的未来日益受到互联网（Internet）的影响，而Java肯定会在其中占很大比例。Java 是互联网编程语言。 FJava是功能完善的程序设计语言FJava是互联网程序设计语言19Java、Web以及其它

11、FJava能用来开发 Web应用程序FJava AppletsFJava Web应用程序FJava也可以用来为像Palm和手机这样的手持设备开发应用程序20 Java多样性示例（Applets）21PDA和手机22Java的历史FJames Gosling 和 Sun MicrosystemsFOak（橡树）FJava、May 20, 1995、Sun WorldFHotJava 第一个Java网页浏览器F关于早期历史的网站：http:/ Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的FJava是分布式的FJava是解释的FJava是健壮的 FJava是安全的FJava是结构中立的FJ

12、ava是可移植的FJava是高性能的FJava是多线程的FJava是动态的Companion Websitewww.cs.armstrong.edu/liang/intro8e/JavaCharacteristics.pdf24 Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的 FJava是可移植的 FJava是高性能的FJava是多线程的FJava 是动态的Java 是部分效仿 C+，但是进行了大量的简化和提高。一些人称 Java 为“C+-”，因为它像C+，但功能更强大而且缺陷更少。C

13、ompanion Website25 Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的FJava是可移植的FJava是高性能的FJava是多线程的FJava是动态的面向对象是Java的固有特性。尽管许多面向对象的语言都是由面向过程发展而来的，但Java在设计之初就是面向对象的。面向对象的程序设计（OOP）是很受欢迎的程序设计方法，它正逐步取代传统的面向过程的程序设计方法。软件开发的核心问题之一就是实现代码的重用。面向对象程序设计通过封装、继承和多态提供了巨大的灵活性、模块化、清晰化和可重用

14、性 。Companion Website26 Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的FJava是分布式的FJava是解释型的FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的FJava是可移植的FJava是高性能的FJava是多线程的FJava是动态的分布式计算涉及数台电脑同时在一个网络上工作。 Java 就是为使分布式计算更加简单而设计的。由于网络能力是作为一种固有特性集成在Java中的，所以编写网络程序就像向文件发送数据和从文件接收数据一样简单 。Companion Website27 Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJ

15、ava是解释型的 FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的FJava是可移植的FJava是高性能的FJava是多线程的 FJava是动态的你需要一个解释器来运行 Java 程序。这些程序被编译到一个被称为字节码的Java虚拟机代码中。这些字节码是独立于机器的，它可以运行在任何一个有Java解释器的机器上，而Java解释器是Java虚拟机（JVM）的一部分。Companion Website28 Java的特性FJava是简单的 FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的 FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的 FJava是可移植的FJ

16、ava是高性能的 FJava是多线程的FJava是动态的Java 编译器检测出许多别的语言只有在首次执行的时候才会指出的问题。Java 已经清除了几种在其它语言中被发现易于出错的编程结构。Java具有运行时异常处理特性，它为健壮性提供了编程支持。Companion Website29 Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的FJava是可移植的FJava是高性能的FJava是多线程的FJava是动态的Java 实现了几种安全机制以保护你的系统遭受危险程序的破坏 。Companion

17、 Website30 Java的特性FJava是简单的 FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的 FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的 FJava是可移植的FJava是高性能的 FJava是多线程的FJava是动态的一次编写，到处运行。通过 Java虚拟机（JVM），你可以编写出能够在任何平台上运行的程序。Companion Website31 Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的FJava是可移植的FJava是高性能的FJava是

18、多线程的FJava是动态的因为 Java 是结构中立的，所以Java 的程序是可移植的。 他们可以不经过重新编译而在任何一个机器上运行。Companion Website32 Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的FJava是可移植的FJava是高性能的FJava是多线程的FJava是动态的Java的高性能体现在因为 Java 是体系结构中立的 ，所以 Java程序是移植的。它们可以不经过重新编译而在任何一个机器上运行。Companion Website33 Java的特性FJa

19、va是简单的FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的FJava是可移植的FJava是高性能的FJava是多线程的FJava是动态的多线程程序设计是平滑地集成在 Java中的，尽管在其它语言中你必须通过向操作系统调用特定过程才能实现多线程。Companion Website34 Java的特性FJava是简单的FJava是面向对象的 FJava是分布式的FJava是解释型的FJava是健壮的FJava是安全的FJava是结构中立的FJava是可移植的FJava是高性能的FJava是多线程的FJava是动态的Java

20、 可以适应社会的进步。新的代码可以在其中运行而不用重新编译. 因而不需要开发者去开发新的软件版本，用户也不需要去安装和学习新的软件版本。 新的特点可以根据需要透明地合并进去。Companion Website35JDK 版本FJDK 1.02（1995）FJDK 1.1（1996）FJDK 1.2（1998）FJDK 1.3（2000）FJDK 1.4（2002）FJDK 1.5（2004）又被称为JDK 5或Java 5FJDK 1.6（2006） 又被称为JDK 6或Java 6FJDK 1.7（可能在2010）又被称为JDK 7 或Java 736JDK 版本FJava标准版（J2SE）

21、 J2SE可以用来发展客户端的独立应用程序或applet小程序。FJava企业版（J2EE） J2EE可以用来开发服务端的应用程序，例如：Java servlet和Java Serverpages。FJava微型版（J2ME） J2ME可以用来为像手机这样的移动设备开发应用软件。本书使用J2SE来介绍Java 应用程序设计。37流行的Java集成开发环境FSun公司开源的NetBeansFIBM 公司开源的Eclipse38一个简单的 Java 程序/This program prints Welcome to Java! public class Welcome public static

22、void main(String args) System.out.println(Welcome to Java!); 程序清单1.1重要提示: （1）为了启用按钮，你必须下载完整的幻灯片文件slide.zip，并且将这些文件解压到一个目录中（例如：c:slide）。（2）你必须已经安装好JDK，并且将JDK的bin目录设置在你的环境路径中（例如：在你的环境路径中有c:Program Filesjavajdk1.6.0_14bin 39使用记事本创建和编辑使用记事本，在DOS提示符下敲入： notepad Welcome.java 40使用写字板创建和编译使用写字板,在DOS提示符下敲入：w

23、rite Welcome.java 41创建、编译和运行程序 源代码 创建/修改源代码 编译源代码 即 javac Welcome.java 字节码 运行字节码 即 java Welcome 结果 如果编译出错 如果运行出错或结果不正确 public class Welcome public static void main(String args) System.out.println(Welcome to Java!); Method Welcome() 0 aload_0 Method void main(java.lang.String) 0 getstatic #2 3 ldc #3

24、 5 invokevirtual #4 8 return 存储在磁盘上 存储在磁盘上 源代码（由程序员开发） 字节码（由编译器产生，JVM读取和解释而无需你理解） 42编译Java 源代码你可以把一个源程序移植到任何一个有适当编译器的机器上。但是，源程序必须重新编译，因为目标程序只能在特定的机器上运行。现在的计算机都是通过网络互联在一起工作的。Java被设计成能在任何平台上运行目标程序。有了Java，一旦你写好一个程序，并把它编译成被称为字节码（bytecode）的特别类型的目标代码。然后，这些字节码就能在任何一个带有Java虚拟机的计算机上运行。Java 虚拟机是一个解释Java字节码的软件

25、。 Java 字节码 Java 虚拟机 任意 计算机 43/This program prints Welcome to Java! public class Welcome public static void main(String args) System.out.println(Welcome to Java!); 跟踪程序的执行输入主方法动画44/This program prints Welcome to Java! public class Welcome public static void main(String args) System.out.println(Welcom

26、e to Java!); 跟踪程序的执行执行语句动画45/This program prints Welcome to Java! public class Welcome public static void main(String args) System.out.println(Welcome to Java!); 跟踪程序的执行动画在控制台上打印一条消息46两个简单的例子47配套网站上的补充材料F参见补充材料I.B学习安装和配置JDKF参见补充材料I.C有从命令行窗口编译和运行Java的详细内容www.cs.armstrong.edu/liang/intro8e配套网站48在命令行窗口

27、中编译和运行JavaF设置path为JDK的bin目录路径 设置path=c:Program Filesjavajdk1.6.0binF设置classpath包含当前目录 set classpath=.F编译 javac Welcome.javaF运行 java Welcome配套网站49在写字板中编译和运行Java F详细信息参见网站的补充材料II.A配套网站50在JBuilder中编译和运行 Java F详细信息参见网站的补充材料II.H 配套网站51在 NetBeans中编译和运行JavaF 详细信息参见网站的补充材料I.D 配套网站52剖析Java 程序F注释F保留字F修饰符F语句F块

28、F类F方法F主方法53注释 行注释：行注释是在单行上最前面加两个斜杠（/）表示注释某行。段注释：段注释是在一行或多行中用 /*与 */ 括住某一段表示注释某段。javadoc注释： javadoc注释是以 /* 开始，以 */结束。它们被用来记录类、数据以及方法。通过使用JDK的javadoc 命令，它们可以被提取到一个HTML文件中。 Java中有三种注释。54保留字保留字或关键字是对编译器有特定含义的单词，它们是不能在程序中用于其它目的的。例如：当编译器看到单词class，它就会明白class后面的单词就是这个类的名字 。程序清单1.1中的其它保留字还有public、static和void

29、。它们的用法将会在本书后面讲述。55修饰符Java使用某些被称作修饰符的保留字指明数据、方法以及类的属性以及如何使用它们。 修饰符的例子有public和static。其它修饰符有private、final、abstract和protected。公共数据、方法或类能被其它程序访问。私有的数据或方法不能被其它程序访问。修饰符将在第6章“对象与类”中讨论。56语句一个语句代表一个动作或一系列动作。在程序清单1.1的程序中语句 System.out.println(“Welcome to Java!”) 是一个输出问候语“Welcome to Java!”的语句。Java的每条语句都以分号（;）结束。

30、57块程序的一对花括号将程序中的组一段代码括起来形成一个块。 public class Test public static void main(String args) System.out.println(Welcome to Java!); 类块 方法块 58类类是Java的必要组成部分。类是对象的模板或蓝图。要编写 Java程序，你必须理解类并且能够书写和使用它们。整本书将会逐渐揭开关于类的神秘面纱。现在，你只需知道程序就是用一个或多个类定义的。59方法什么是System.out.println? 这是一个方法：完成一系列操作然后在控制台上显示一条消息的语句集。即使你没有完全理解它是怎

31、样工作的细节，你依然可以使用它。可以调用带字符串参数的语句来使用它。字符串参数括在圆括号。在这里的例子中，参数就是“Welcome to Java!”， 你可以通过不同的参数调用同一个println方法以输出不同的信息。60主方法主方法控制整个程序的流程。Java 解释器通过调用主方法执行应用程序 主方法就像这样： public static void main(String args) / Statements;61在消息对话框中显示文本你可以使用JOptionPane类中的showmessagedialog方法。JOptionPane是Java系统中多个被预定义的类之一，这样可以重用，而不

32、是“重新发明的轮子”。重要提示：启用按钮, 你必须下载完整的幻灯片文件slide.zip，然后解压文件到一个目录里 （例如： c:slide）。62showMessageDialog方法JOptionPane.showMessageDialog(null, Welcome to Java!, Display Message, JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);63调用该方法的两种方式使用showMessageDialog方法的方式有多种。现在，你只需要知道两种调用它的方法。一种是使用如下所示的在例子中的语句：JOptionPane.showMessageDialog(null, x, y, JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);其中x是要显示的文本的字符串，而y是消息对话框的标题的字符串。另外一种就是使用如下的语句:JOptionPane.showMessageDialog(null, x);其中 x 是要显示的文本的字符串。结束结束