(精品)Java语言概述1.ppt

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1、Java语言程序设计语言程序设计主讲：李宗花主讲：李宗花第第1章章 Java语言概述语言概述-序论序论课程的进度安排：课程的进度安排：总学时总学时5454，理论，理论+实践上机实践上机,学时少。学时少。上课的要求：上课的要求：注重课堂听讲，珍视上机实践注重课堂听讲，珍视上机实践 去图书馆借关于去图书馆借关于javajava方面的基础图书作方面的基础图书作为教材。为教材。课程考核：课程考核：平时作业点名平时测试期末考试平时作业点名平时测试期末考试联系方式联系方式: 课程简介一、课程目标：一、课程目标：1.掌握掌握Java语言核心理论语言核心理论;2.面向对象的原理及面向对象的原理及Java面向对

2、象程序设计面向对象程序设计;3.了解了解J2EE平台及平台及Servlet、JSP等核心技术；等核心技术；4.了解了解CORBA、RMI、XML/WebServices。课程简介二、课程内容：二、课程内容：1.Java语言的核心理论语言的核心理论（SCJP认证考试中的绝大部分知识）；认证考试中的绝大部分知识）；1.Java语言的面向对象程序设计；语言的面向对象程序设计；2.Java中的数据结构中的数据结构；3.J2EE平台概述平台概述4.J2EE中的关键技术（中的关键技术（Servlet、JSP等）；等）；5.设计模式概述、模式设计模式概述、模式6.CORBA、RMI、XML/WebServi

3、ces。课程简介三、课程要求：三、课程要求：作业：占学期总成绩的作业：占学期总成绩的10%上机测试：占学期总成绩的上机测试：占学期总成绩的20%要求按时提交、独立完成，要求按时提交、独立完成，迟交者、抄袭者当次成绩计分，迟交者、抄袭者当次成绩计分，期末考试：占学期总成绩的期末考试：占学期总成绩的70%有关考勤与课程秩序有关考勤与课程秩序课程简介四、参考资料：四、参考资料：JavaTutorial,http:/王克宏等，王克宏等，Java技术及其应用技术及其应用，高等教育，高等教育出版社，出版社，1999。RichardWiener,LewisJ.Pinson著，罗英伟、汪著，罗英伟、汪小林译，

4、小林译，Java数据结构与面向对象编程基础数据结构与面向对象编程基础（FundamentalsofOOPandDataStructuresinJava，CambridgeUniversityPress），人民，人民邮电出版社，邮电出版社，2002。DeepakAlur,JohnCrupi,DanMalks著，牛志著，牛志奇、丁天、田蕴哲等译，奇、丁天、田蕴哲等译，J2EE核心模式核心模式（CoreJ2EEPatterns），机械工业出版社，机械工业出版社，2002。第1章Java概述本章目标：本章目标：1.Java的历史及发展的历史及发展2.Java的主要特点的主要特点3.Java虚拟机的作用

5、虚拟机的作用4.垃圾回收机制垃圾回收机制5.Java平台处理代码的安全性平台处理代码的安全性6.编写、编译、执行一个简单的编写、编译、执行一个简单的Java程序程序Java是什么是什么?一种程序设计一种程序设计语言语言一个一个开发开发环境环境一个应用程序的一个应用程序的运行运行环境环境一个程序一个程序发布发布的环境的环境Java是面向对象的编程语言。是面向对象的编程语言。Java的故事的故事Sun Microsystems,Inc.印度橡树印度橡树1991.4 1991.4 SunSun开发新的语开发新的语言，言，James GoslingJames Gosling取取名时看到窗口橡树，名时看

6、到窗口橡树，即命名为即命名为OakOak。后改名为后改名为JavaJava。1995年年5月月23日正日正式发布式发布Java是什么是什么?语言：语法语言：语法(类似类似C+)C+)、句法、句法(类似类似SmallTalkSmallTalk)软件开发工具：编译器、解释器、文档生成器软件开发工具：编译器、解释器、文档生成器JREJRE（Java Runtime Environment)Java Runtime Environment)，运行时环，运行时环境，支持境，支持appletapplet和和applicationapplication的运行，由虚的运行，由虚拟机、拟机、JavaJava平台

7、核心类及支持文件组成。平台核心类及支持文件组成。J2SDK(Java2J2SDK(Java2软件开发包软件开发包)提供类文件打包工提供类文件打包工具具jar.exejar.exe，支持软件的发布。，支持软件的发布。Java的设计目标：的设计目标：创建一种创建一种面向对象面向对象的程序设计语言的程序设计语言提提供供一一个个程程序序运运行行的的解解释释环环境境，使使程程序序代代码码平平台台独独立立（writeonce,runanywhere)简单简单。吸收。吸收C和和C的优点，使程序员容易掌握。的优点，使程序员容易掌握。去去掉掉C和和C中中影影响响程程序序健健壮壮性性的的部部分分，如如：指指针针，

8、内存申请和释放内存申请和释放提供提供多线程多线程机制机制提供提供动态下载动态下载程序代码的机制，适合在网络上运行。程序代码的机制，适合在网络上运行。提供代码检验机制以保证提供代码检验机制以保证安全性安全性二、为什么是二、为什么是Java简单安全简单安全跨平台跨平台(一次编译，到处运行一次编译，到处运行)多任务线程多任务线程内存管理与资源回收内存管理与资源回收Java程序与虚拟机程序与虚拟机Java平台的版本平台的版本什么是什么是JDK(JavaDevelopmentKit)开发工具，开发工具，Javac及基础核心类及基础核心类运行环境，运行环境，java及基础核心类及基础核心类目前目前Java

9、平台有三种的版本：平台有三种的版本：J2EE(Java2PlatformEnterpriseEdition)J2SE（Java2PlatformStandEdition）J2ME(Java2PlatformMicroEdition)垃圾回收机制垃圾回收机制内内存存管管理理原原则则：已已分分配配的的内内存存如如果果不不再再被被使使用用，就应释放掉。就应释放掉。其它编程语言中由编程人员负责手工释放内存。其它编程语言中由编程人员负责手工释放内存。在在C C中中，通通过过freefree来来释释放放内内存存，C+C+中中则则通通过过deletedelete来来释释放放内存。编程复杂、易导致内存泄露甚至

10、系统崩溃。内存。编程复杂、易导致内存泄露甚至系统崩溃。JavaJava中中提提供供一一个个系系统统级级的的线线程程负负责责进进行行内内存存管管理理，避免了上述问题的产生，这是避免了上述问题的产生，这是JavaJava的一大优点。的一大优点。垃圾回收机制垃圾回收机制Java运运行行时时系系统统通通过过垃垃圾圾收收集集线线程程（垃垃圾圾收收集集器器）周周期期性性地地检检查查并并释释放放无无用用对对象象（系系统统不不存存在在对对该该对象的引用）所占用的内存，完成对象的清除。对象的引用）所占用的内存，完成对象的清除。Java的的垃垃圾圾收收集集器器自自动动扫扫描描对对象象的的动动态态内内存存区区，对对

11、被被引引用用的的对对象象加加标标记记，然然后后把把没没有有引引用用的的对对象象作为垃圾收集起来并释放内存空间。作为垃圾收集起来并释放内存空间。手动垃圾回收手动垃圾回收当系统内存用尽或者程序调用当系统内存用尽或者程序调用System.gc()要求要求进行垃圾收集时，垃圾收集线程与系统同步运进行垃圾收集时，垃圾收集线程与系统同步运行。否则该线程在系统空闲时异步执行。行。否则该线程在系统空闲时异步执行。System.gc();等价于等价于Runtime.getRuntime().gc();注意：注意：System.gc()只是建议垃圾收集线程进行只是建议垃圾收集线程进行垃圾回收，但不能保证立即进行垃

12、圾回收。垃圾回收，但不能保证立即进行垃圾回收。代码安全性运行时环境对字节码的运行要经过三步：运行时环境对字节码的运行要经过三步：1.加载代码：由加载代码：由类加载器类加载器完成；完成；2.校验代码：由字节码校验代码：由字节码校验器校验器完成；完成；3.执行代码：由运行时执行代码：由运行时解释器解释器完成。完成。字节码校验器字节码校验器确保以下几个方面：字节码校验器确保以下几个方面：字节码与字节码与JVM规范一致规范一致没有越权访问没有越权访问代码没有运行栈的溢出代码没有运行栈的溢出各种操作码的参数正确各种操作码的参数正确没有非法的数据类型转换没有非法的数据类型转换一个简单的Java程序源文件名

13、：源文件名：TestGreeting.java1/程序功能：输出字符串程序功能：输出字符串“HelloWorld”.2/SampleHelloWorldapplication3/4publicclassTestGreeting5publicstaticvoidmain(Stringargs)6System.out.println(HelloWorld);78程序分析类定义类定义:Java程序的基本组成部分是类程序的基本组成部分是类(class)，如本例中的，如本例中的TestGreeting类。类。main()方法：方法：JavaApplication程序的入口是程序的入口是main()方法。

14、它有方法。它有固定的书写格式：固定的书写格式：publicstaticvoidmain(Stringargs)程序分析程序内容程序内容由方法体实现程序要完成的功能，方法的实现由一个由方法体实现程序要完成的功能，方法的实现由一个个语句组成。本程序通过调用个语句组成。本程序通过调用System.out.println方法方法来输出一个字符串。来输出一个字符串。注释注释与与C+相同，相同，/后的内容为注释，后的内容为注释，/*和和*/中包含的内容也是注释。中包含的内容也是注释。Java 程序结构文件命名规则文件命名规则如果如果.java文件包含一个文件包含一个public类，该文件必需按该类类，该文

15、件必需按该类名命名。名命名。类的个数类的个数一个源文件中最多只能有一个一个源文件中最多只能有一个public类。类。其它类的个数不限。其它类的个数不限。程序的编译和运行编译：编译：javacTestGreeting.java源源文文件件名名为为TestGreeting.java。由由javac编编译译器器编译源程序，产生字节码文件编译源程序，产生字节码文件(.class文件文件)。执行：执行：javaTestGreeting由由java解释器解释执行。解释器解释执行。Applet Applet是一种是一种可嵌入于可嵌入于Web文件中的一种文件中的一种小型程序。通小型程序。通常其程序因网常其程序

16、因网络传输速度关络传输速度关系都很短小。系都很短小。Application Application（应应用程序）乃是在用程序）乃是在命令列环境执行命令列环境执行的程序。程序中的程序。程序中由由main()方法作方法作为程序起点，执为程序起点，执行顺序由程序本行顺序由程序本身来控制。身来控制。Servlets Servlets是应用在是应用在服务器端的应用服务器端的应用程序，可提供各程序，可提供各式服务器服务。式服务器服务。例如数据查询或例如数据查询或动态产生聊天室，动态产生聊天室，月历等月历等。JDK适适于于Windows98和和WindowsNT/2000,Linux,Unix等等OS，Ja

17、va的的 JDK版版 本本 是是 免免 费费 的的，可可 以以 从从免费下载。免费下载。JDK是是Java语言最基本的开发工具，包括：语言最基本的开发工具，包括：javac（Java编译器）；编译器）；java（Java解释器）解释器）；jdb（Java调试器）调试器）；javah（C语言头文件和存根文件产生器）；语言头文件和存根文件产生器）；javap（Java反汇编器）反汇编器）；javadoc（Java文档管理器）文档管理器）；appletviewer（JavaApplet浏览器）浏览器）。Java软件开发工具包软件开发工具包javajava（JavaJava解释器）解释器）JavaJa

18、va解释器实际上就是解释器实际上就是JavaJava字节码解释器，用于运行字节码解释器，用于运行JavaJava程序。程序。jdbjdb（JavaJava调试器）调试器）JavaJava调试器调试器jdbjdb用来帮助用户发现用来帮助用户发现JavaJava程序中的错误、故障以及对错程序中的错误、故障以及对错误和故障进行定位、修改。误和故障进行定位、修改。javahjavah（C C语言头文件和存根文件产生器）语言头文件和存根文件产生器）对于对于Windows95Windows95和和WindowsNTWindowsNT平台，平台，javahjavah从从JavaJava类（类（classcl

19、ass）中中产生产生C C语言标题文件和语言标题文件和C C语言存根文件，这些文件提供了允许用户使用语言存根文件，这些文件提供了允许用户使用JavaJava代码与代码与C C代码相互作用的功能。代码相互作用的功能。javapjavap（JavaJava反汇编器）反汇编器）JavaJava反汇编器反汇编器javapjavap用于从字节码文件进行反汇编生成用于从字节码文件进行反汇编生成JavaJava源代码。源代码。javadocjavadoc（JavaJava文档管理器）文档管理器）JavaJava文档管理器文档管理器javadocjavadoc用于在超文本标识语言用于在超文本标识语言HTMLH

20、TML的格式下由的格式下由JavaJava源代码产生应用程序接口源代码产生应用程序接口APIAPI文件。文件。appletviewerappletviewer（JavaAppletJavaApplet浏览器）浏览器）JavaAppletJavaApplet浏览器浏览器appletviewerappletviewer允许用户不必在浏览器下运行小程允许用户不必在浏览器下运行小程序序AppletApplet。在使用在使用appletviewerappletviewer的时候必须提供的时候必须提供htmlhtml文档。文档。Java IDEJBuilderNetBeansEclipseVisualCa

21、fVisualAgeforJava建议初学者使用：建议初学者使用：EditPlus+JDKJCreator+JDKvv用户使用用户使用用户使用用户使用JavaJava编译器编译器编译器编译器javacjavac把把把把JavaJava编程语言编写的程序代码编程语言编写的程序代码编程语言编写的程序代码编程语言编写的程序代码编译成字节代码，即把编译成字节代码，即把编译成字节代码，即把编译成字节代码，即把 .java.java文件编译成文件编译成文件编译成文件编译成.class.class文件。文件。文件。文件。vv调用格式为：调用格式为：调用格式为：调用格式为：javacjavac options

22、 options sourcefile.javasourcefile.java其中其中optionsoptions可定义如下：可定义如下：-CLASSPATH-CLASSPATH 程序中将要使用的类的路径列表程序中将要使用的类的路径列表程序中将要使用的类的路径列表程序中将要使用的类的路径列表 -d -d 指定编译生成的字节码文件存放的路径指定编译生成的字节码文件存放的路径指定编译生成的字节码文件存放的路径指定编译生成的字节码文件存放的路径-g-g为调试器生成附加信息为调试器生成附加信息-ngng不生成附加信息不生成附加信息-nowarnnowarn不显示警告性错误不显示警告性错误-o-o优化类

23、文件，使生成的类文件不包括行号优化类文件，使生成的类文件不包括行号-verbose-verbose显示编译过程的详细信息显示编译过程的详细信息举例：举例：javacjavac-d-dc:myclassesc:myclasses MyHelloWorld.javaMyHelloWorld.javajavacjavac（JavaJava编译器）编译器）编译器）编译器）使用使用JavaJava能够建造的应用程序类型：能够建造的应用程序类型：AppletApplet（小小应应用用程程序序）：AppletApplet是是运运行行在在支支持持JavaJava的浏览器中的一种基本的应用程序。的浏览器中的一种

24、基本的应用程序。GUIGUI应应用用程程序序：标标准准的的GUIGUI应应用用程程序序，运运行行时时不不需需要浏览器。要浏览器。命命令令行行应应用用程程序序：命命令令行行应应用用程程序序能能够够运运行行在在MS-MS-DOSDOS命令行下或命令行下或UNIX ShellUNIX Shell命令行下。命令行下。包包（库库）：其其实实包包（库库）并并不不算算一一种种应应用用程程序序，它它属属于于一一个个包包（与与C+C+中中一一个个类类库库类类似似）的的类类（可可移植的移植的JavaJava字节码文件）的集合。字节码文件）的集合。Java应用程序类型安装和配置编译运行环境下载最新版本和文档的站点：

25、http:/ 如果正在运行Windows95/98，可以按以下方式修改autoexec.bat文件中的PATH。SETCLASSPATH=.;C:J2SDK1.4.0LIBTOOLS.JAR;C:J2SDK1.4.0LIBDT.JARPATH=%PATH%;C:J2SDK1.4.0BIN 需重新启动Windows，以便使修改生效。Windows NT用户可以在“系统属性”的“环境”中进行修改。Windows 2000用户可以在“我的电脑/属性”系统特性的“高级/环境变量”中修改。为了检查PATH是否修改成功，可在MS-DOS命令窗口中输入以下命令：PATH 如果被修改成功，应看到安装JDK的B

26、IN子目录。设置环境变量设置环境变量在在Window Window 20002000下下，从从“我我的的电电脑脑”（右右键键）高高级级环环境境变变量量，再再在在其其中中选选择择“系统变量系统变量”的的“新建新建”。JAVA的8个核心包JavaAPI是是SUN公司提供的使用公司提供的使用Java语言开发的类库，语言开发的类库，分为基本核心类库和各种外加功能的扩展类库。分为基本核心类库和各种外加功能的扩展类库。java.awt;抽象窗口工具集抽象窗口工具集java.awt.event;事件处理事件处理java.io;IO处理处理java.sql;数据库访问数据库访问;网络编程网络编程java.ut

27、il;特殊类型特殊类型java.lang;JAVA程序程序缺省引用包缺省引用包java.applet;客户端小程序客户端小程序【例1-1】1./*一个一个Java换行程序换行程序*/2.classExample1_13.4.publicstaticvoidmain(Stringargs)5.6.System.out.println(WelcomentonJava!);7.8.图1.12 运行结果 程序说明程序说明【例例1-2】简单的提示框程序简单的提示框程序 importjavax.swing.JOptionPane;classExample1_2publicstaticvoidmain(St

28、ringargs)JOptionPane.showMessageDialog(null,WelconentonJava!);System.exit(0);/退出程序退出程序图图1.14提示框程序的运行结果提示框程序的运行结果程序中：程序中：importjavax.swing.JOptionPane;是一条装载类库的是一条装载类库的import语句。语句。import语句语句为编译器指定路径找到程序要使用的类。为编译器指定路径找到程序要使用的类。三、三、Java的未来的未来无线宽带服务：无线宽带服务：J2ME大势所趋：无线宽带大势所趋：无线宽带短信息、股票查询、网络游戏、短信息、股票查询、网络游

29、戏、气象服务气象服务.J2EEJ2EE构建信息管理系统构建信息管理系统波音公司信息管理系统波音公司信息管理系统通用电气公司信息管理系统通用电气公司信息管理系统世界世界500强跨国企业一半以上强跨国企业一半以上国内：国内：华为、联通、网通等华为、联通、网通等移动电子政务服务移动电子政务服务火星探测器火星探测器“勇气勇气”号，号，用用java技术实现控制。技术实现控制。上机练习1.安装安装JDK,示范环境配置示范环境配置2.示范示范”HelloWorld”程序：程序：编写编写TestGreeting程序程序编译编译TestGreeting.java执行执行TestGreeting.class.上机练习上机练习,请熟悉请熟悉JDK的目录的目录Java资源资源杂杂志：志：JavaWorld：http:/JavaDevelopersJournal：http:/