Java语言概述与编程环境.ppt
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1、清华大学出版社清华大学出版社 JavaEE基础教程基础教程 第第1 1章章 JavaJava语言概述与编程环境语言概述与编程环境1.1 Java的诞生的诞生1.2 Java主要特性主要特性 1.3 Java JDK开发环境开发环境1.4 Java程序运行原理程序运行原理 1.5开发工具开发工具MyEclipse介绍介绍1.6简单简单Java程序结构程序结构 1.1 Java的诞生的诞生返回 Java语言的起源可追溯到语言的起源可追溯到1991年。年。Java语言起初被称为语言起初被称为OAK语言,是语言,是SUN公司为一些消费性电子产品而设计的一个通公司为一些消费性电子产品而设计的一个通用环境
2、。他们最初的目的只是为了开发一种独立于平台的软件用环境。他们最初的目的只是为了开发一种独立于平台的软件技术,而且在网络出现之前,技术,而且在网络出现之前,OAK可以说是默默无闻,甚至差可以说是默默无闻,甚至差点夭折。但是,网络的出现改变了点夭折。但是,网络的出现改变了OAK的命运。的命运。在在Java出现以前,出现以前,Internet上的信息内容都是一些乏味死上的信息内容都是一些乏味死板的板的HTML文档。这对于那些迷恋于文档。这对于那些迷恋于WEB浏览的人们来说简直浏览的人们来说简直不可容忍。他们迫切希望能在不可容忍。他们迫切希望能在WEB中看到一些交互式的内容,中看到一些交互式的内容,开
3、发人员也极希望能够在开发人员也极希望能够在WEB上创建一类无需考虑软硬件平台上创建一类无需考虑软硬件平台就可以执行的应用程序,当然这些程序还要有极大的安全保障。就可以执行的应用程序,当然这些程序还要有极大的安全保障。对于用户的这种要求,传统的编程语言显得无能为力。对于用户的这种要求,传统的编程语言显得无能为力。SUN的的工程师敏锐地察觉到了这一点,从工程师敏锐地察觉到了这一点,从1994年起,他们开始将年起,他们开始将OAK技术应用于技术应用于WEB上,并且开发出了上,并且开发出了HotJava的第一个版本。的第一个版本。2023/1/282 21.1 Java的诞生的诞生 1995年年5月月
4、23日日Sun在在SunWorld95会议上上正式发布会议上上正式发布第一个第一个Java版本和版本和HotJava浏览器。那一年浏览器。那一年Sun虽然推出虽然推出了了Java,但这只是一种语言,而要想开发复杂的应用程序,但这只是一种语言,而要想开发复杂的应用程序,必须要有一个的强大的开发库支持才行。因此,必须要有一个的强大的开发库支持才行。因此,Sun在在1996年年1月月23日发布了日发布了JDK1.0。这个版本包括了两部分:。这个版本包括了两部分:运行环境(即运行环境(即JRE)和开发环境(即)和开发环境(即JDKJava Development Kit)。在运行环境中包括了核心)。在
5、运行环境中包括了核心API、集、集成成API、用户界面、用户界面API、发布技术、发布技术、Java虚拟机(虚拟机(JVM)五个部分。五个部分。1997年年2月月18日日Sun发布了发布了JDK1.1。JDK1.1相对于相对于JDK1.0最大的改进就是为最大的改进就是为JVM增加了增加了JIT(Just-In-Time即时编译)编译器。即时编译)编译器。JIT和传统的编译器不同,传统的编和传统的编译器不同,传统的编译器是编译一条,运行完后再将其扔掉,而译器是编译一条,运行完后再将其扔掉,而JIT会将经常会将经常用到的指令保存在内存中,在下次调用时就不需要再编译用到的指令保存在内存中,在下次调用
6、时就不需要再编译了。这样了。这样JDK在效率上有了非常大的提升。在效率上有了非常大的提升。2023/1/283 31.1 Java的诞生的诞生1998年年12月月4日日Sun发布了发布了Java的历史上最重要的的历史上最重要的JDK1.2。这个版本标志着这个版本标志着Java已经进入已经进入Java2时代。时代。1998年也是年也是Java开始迅猛发展的一年,在这一年中开始迅猛发展的一年,在这一年中Sun发布了发布了JSP/Servlet、EJB规范。规范。Java在其在其SDK 1.2之后的版本都统称叫之后的版本都统称叫Java 2,在,在Java 2的规格里重新组织了的规格里重新组织了Ja
7、va平台的集成方法,将平台的集成方法,将Java分成三种分成三种不同规范的版本,分別是:不同规范的版本,分別是:J2EE-Java 2 Enterprise Edition,可扩展的企业级应用的,可扩展的企业级应用的Java平台。平台。J2SE-Java 2 Standard Edition,用于工作站、,用于工作站、PC机的机的Java2标准平台。标准平台。J2ME-Java 2 Micro Edition,用于嵌入式应用的,用于嵌入式应用的Java 2 平台。平台。这些标志着这些标志着Java已经吹响了向企业、桌面和移动已经吹响了向企业、桌面和移动3个领域进个领域进军的号角军的号角。202
8、3/1/284 4v从从JDK1.2开始,开始,Sun以平均以平均2年一个版本的速度推出新的年一个版本的速度推出新的JDK。v在在2000年年5月月8日。日。Sun对对JDK1.2进行了重大升级。推出了进行了重大升级。推出了JDK1.3。在在JDK1.3时代,相应的应用程序时代,相应的应用程序服务器服务器(如第一个稳定版本(如第一个稳定版本Tomcat3.x)也得到了广泛的应用,)也得到了广泛的应用,WebLogic等商业应用服务器等商业应用服务器也渐渐被接受。也渐渐被接受。v进入进入21世纪以来,曾经在世纪以来,曾经在.NET平台和平台和Java平台之间发生了一次声平台之间发生了一次声势浩大
9、的孰优孰劣的论战,势浩大的孰优孰劣的论战,Java的主要问题就是性能。因此,的主要问题就是性能。因此,Sun将主要精力放到了将主要精力放到了Java的性能上。的性能上。v2002年年2月月13日日Sun发布了发布了JDK1.4。在。在JDK1.4中,中,Sun对对Hotspot虚拟机的锁机制进行改进,使虚拟机的锁机制进行改进,使JDK1.4的性能有了质的飞的性能有了质的飞跃。同时由于跃。同时由于Compaq、Fujitsu、SAS、Symbian、IBM等公司等公司的参与,使的参与,使JDK1.4成为发展最快的一个成为发展最快的一个JDK版本。到版本。到JDK1.4为止,为止,已经可以使用已经
10、可以使用Java实现大多数的应用了。实现大多数的应用了。1.1 Java的诞生的诞生2023/1/285 5v2004年年10月,月,Sun发布了人们期待已久的发布了人们期待已久的JDK1.5,同时,同时,Sun将相应的将相应的J2SE改名为改名为J2SE5.0。与。与JDK1.4不同,不同,JDK1.4的主题是性能,而的主题是性能,而J2SE5.0的主题是易用。的主题是易用。Sun之之所以将版本号所以将版本号1.5改为改为5.0,就是预示着,就是预示着J2SE5.0较以前的较以前的J2SE版本有着很大的改进。版本有着很大的改进。Sun不仅为不仅为J2SE5.0增加了诸增加了诸如泛型、增强的如
11、泛型、增强的for语句、可变数目参数、注释语句、可变数目参数、注释(Annotations)、自动拆箱(、自动拆箱(unboxing)和装箱等功能,)和装箱等功能,同时,也是更新的企业级规范,如通过注释等新特性改善同时,也是更新的企业级规范,如通过注释等新特性改善了了EJB的复杂性,并推出了的复杂性,并推出了EJB3.0规范。同时又针对规范。同时又针对JSP的前端界面设计而推出了的前端界面设计而推出了JSF。这个。这个JSF类似于类似于ASP.NET的服务端控件。通过它可以很快地建立复杂的的服务端控件。通过它可以很快地建立复杂的JSP界面。界面。v到到2006年年底年年底Sun再接再厉地推出了
12、再接再厉地推出了J2SE6.0的测试版,的测试版,2007年初推出它的正式版。在推出年初推出它的正式版。在推出J2SE6.0的同时,的同时,J2SE7.0项目也已经启动。项目也已经启动。1.1 Java的诞生的诞生2023/1/286 6vJ2EE建立于建立于J2SE之上,经过多年实践证明,之上,经过多年实践证明,J2EE的确的确是最优秀的企业级应用开发平台,自是最优秀的企业级应用开发平台,自JDK5.0开始开始SUN将将J2EE改称改称JAVA EE,目的是强调,目的是强调J2EE的核心是的核心是Java企业企业应用,避免将应用,避免将J2EE误解为一套独立于误解为一套独立于Java的技术方
13、案。的技术方案。vJava EE是是Java平台企业版的简称(平台企业版的简称(Java Platform Enterprise Edition),用于开发便于组装、健壮、可扩),用于开发便于组装、健壮、可扩展、安全的服务器端展、安全的服务器端Java应用,具有应用,具有Web服务、组件模服务、组件模型、以及通信型、以及通信API等特性,这些为面向服务的架构等特性,这些为面向服务的架构(SOA)以及开发)以及开发Web2.0应用提供了支持。应用提供了支持。v如今,如今,Java EE平台已经成为电信、金融、电子商务、保平台已经成为电信、金融、电子商务、保险、证券等各行业的大型应用系统的首选开发
14、平台。险、证券等各行业的大型应用系统的首选开发平台。1.1 Java的诞生的诞生2023/1/287 71.2 Java主要特性主要特性 返回1Java语言是简单的。语言是简单的。2Java语言是一个纯面向对象的程序设计语言。语言是一个纯面向对象的程序设计语言。3Java语言是分布式的。语言是分布式的。4Java语言是健壮的。语言是健壮的。5Java语言是安全的。语言是安全的。6Java语言是体系结构中立的。语言是体系结构中立的。7Java语言是可移植的语言是可移植的8Java语言是解释型的。语言是解释型的。9Java是高性能的。是高性能的。10Java语言是多线程的。语言是多线程的。11Ja
15、va语言是动态的。语言是动态的。2023/1/288 81.2 Java主要特性主要特性 由于由于Java的语法直接来源于的语法直接来源于C/C+,所以,所以Java的程序控制语的程序控制语句与句与C/C+一样,在此不再多说。这里重点介绍一下一样,在此不再多说。这里重点介绍一下Java与与C/C+的不同:的不同:(1)Java中取消了指针。在中取消了指针。在C/C+语言编程过程中,指针可语言编程过程中,指针可能引起许多错误,这些复杂的指针算法所产生的错误常常让人能引起许多错误,这些复杂的指针算法所产生的错误常常让人迷惑不解,导致迷惑不解,导致C/C+程序员在此浪费了大量的时间。考虑到程序员在此
16、浪费了大量的时间。考虑到这种原因,这种原因,Java中取消了指针。指针的功能由引用中取消了指针。指针的功能由引用(reference)所取代,这使得所取代,这使得Java中对复杂数据结构的实现更加容易,因为中对复杂数据结构的实现更加容易,因为用对象和对象数组实现复杂的数据结构更可靠。用对象和对象数组实现复杂的数据结构更可靠。(2)在)在Java中没有中没有C/C+中应用广泛的函数。中应用广泛的函数。C/C+中通过中通过函数实现的功能在函数实现的功能在Java中都是通过类和方法来实现的。中都是通过类和方法来实现的。(3)Java中没有采用多重继承。中没有采用多重继承。C+支持多重继承,这是一支持
17、多重继承,这是一个从多个父类中派生一个类的有效办法,但这种派生很复杂,个从多个父类中派生一个类的有效办法,但这种派生很复杂,也很容易产生问题。因此,也很容易产生问题。因此,Java中没有采用多重继承,但中没有采用多重继承,但Java采用了接口的多重实现。采用了接口的多重实现。2023/1/289 9(4)Java中没有使用中没有使用goto语句。在使用其他高级语言编程时,语句。在使用其他高级语言编程时,过多的使用过多的使用goto语句会使程序变得十分混乱,因此语句会使程序变得十分混乱,因此Java中也没有使中也没有使用用goto语句。语句。Java中使用了多重中使用了多重break和和cont
18、inue语句语句(允许允许break和和continue语句使用标签语句使用标签)实现实现C+的的goto语句的功能。语句的功能。(4)在)在C+中有三种数据结构:联合、结构和类;中有三种数据结构:联合、结构和类;Java中只有类,中只有类,它可以实现上述三者的功能。它可以实现上述三者的功能。(5)在)在Java中,字符串是一类特定的对象,这使得字符串更具有中,字符串是一类特定的对象,这使得字符串更具有一致性和可预见性。在一致性和可预见性。在C/C+中,字符串是通过字符数组实现的,中,字符串是通过字符数组实现的,但是由于数组的空间不是动态分配的,这容易出现越界错误,例如:但是由于数组的空间不是
19、动态分配的,这容易出现越界错误,例如:常有预先设定的字符数组不能容纳后输入的字符串。常有预先设定的字符数组不能容纳后输入的字符串。(6)Java中不需要中不需要#define语句或预处理器。在语句或预处理器。在Java中一个类的中一个类的信息必须包含在一个文件中,而信息必须包含在一个文件中,而C/C+中有关类的信息可能分散在中有关类的信息可能分散在多个文件中。多个文件中。(7)Java中数据类型可自动强制转换。中数据类型可自动强制转换。1.2 Java主要特性主要特性 2023/1/281010vJava语言的优良特性使得语言的优良特性使得Java应用具有无比的健应用具有无比的健壮性和可靠性,
20、这也减少了应用系统的维护费用。壮性和可靠性,这也减少了应用系统的维护费用。Java对对象技术的全面支持和对对象技术的全面支持和Java平台内嵌的平台内嵌的API能缩短应用系统的开发时间并降低成本。能缩短应用系统的开发时间并降低成本。Java的编译一次,到处可运行的特性使得它能够的编译一次,到处可运行的特性使得它能够提供一个随处可用的开放结构和在多平台之间传提供一个随处可用的开放结构和在多平台之间传递信息的低成本方式。特别是递信息的低成本方式。特别是Java企业应用编程企业应用编程接口(接口(Java Enterprise APIs)为企业计算及电)为企业计算及电子商务应用系统提供了有关技术和丰
21、富的类库。子商务应用系统提供了有关技术和丰富的类库。1.2 Java主要特性主要特性 2023/1/2811111.3 Java JDK开发环境开发环境 Sun公司的公司的Java JDK有有Solaris SPARC/x86、Linux x86、Microsoft Windows等版本,它们的建立过程略有不同。等版本,它们的建立过程略有不同。JDK由由Java编译器、预先编写的数百个类和编译器、预先编写的数百个类和JVM组成。组成。JDK是一切是一切Java应用程序的基础,所有的应用程序的基础,所有的Java应用程序都是构建应用程序都是构建在这个之上的。目前已经正式发布的最新版本是在这个之上
22、的。目前已经正式发布的最新版本是JDK1.6。这。这里我们以里我们以Microsoft Windows版本的版本的Java JDK为蓝本,说明为蓝本,说明其建立过程。其建立过程。从网上下载从网上下载Java软件的步骤如下软件的步骤如下:1通过以下网址进入通过以下网址进入Sun公司网站下载首页(如图公司网站下载首页(如图1.1所示)所示):http:/ Java JDK开发环境开发环境2023/1/281313v从图从图1.1中可以看到,当前最新版本是中可以看到,当前最新版本是JDK 6 Update 14 with Java EE。v单击单击JDK 6 Update 14 with Java
23、EE旁的旁的download。进入。进入下一页,选择平台和语言,点击下一页,选择平台和语言,点击continue,进入图,进入图1.2所示所示页面。页面。v然后单击其中的然后单击其中的java_ee_sdk-5_07-windows.exe(161.02MB)链接,便开始下载。参照该方)链接,便开始下载。参照该方法,可以下载到最新的版本。法,可以下载到最新的版本。v2在在Windows下,直接运行下,直接运行:java_ee_sdk-5_07-windows.exe文件,文件,安装安装JDK到一个目录。到一个目录。1.3 Java JDK开发环境开发环境2023/1/281414v3环境变量配
24、置:桌面上选择环境变量配置:桌面上选择“我的电脑我的电脑”(右键右键)属性高级环境变量;在属性高级环境变量;在“系统变量系统变量”-“新建新建”;v新建环境变量如下:新建环境变量如下:vPath=*;C:Program FilesJavajdk1.6.0_03bin (用于在安装路径下识别(用于在安装路径下识别Java命令)命令)vJAVA_HOME=C:Program FilesJavajdk1.6.0_03 (用于指定用于指定JDK的位置的位置)vCLASSPATH=.;%JAVA_HOME%Libtools.jar;%JAVA_HOME%Libdt.jar v注意注意CLASSPATH中
25、第一个中第一个“.”,代表当前目录。,代表当前目录。1.3 Java JDK开发环境开发环境2023/1/281515vCLASSPATH的作用是的作用是Java加载类(加载类(class or lib)的路径,让)的路径,让Java找到所要执行的类。找到所要执行的类。Java虚拟机(虚拟机(JVM)借助类装载器装入应用)借助类装载器装入应用程序使用的类,具体装入哪些类根据当时的程序使用的类,具体装入哪些类根据当时的需要决定。需要决定。CLASSPATH环境变量告诉类装环境变量告诉类装载器到哪里去寻找第三方提供的类和用户定载器到哪里去寻找第三方提供的类和用户定义的类。义的类。v配置完毕,要重新
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