《Java程序設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、Java程序設(shè)計(jì) 課程概述 先導(dǎo)課： C語言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫 本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容 后續(xù)課程 考核方式 （ 1）平時： 20%，以作業(yè) /考勤為依據(jù) （ 2）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 : 20% （ 3）單元測驗(yàn)： 20%， 4次單元測驗(yàn)。 （ 4）期末考試： 40% 單元一 JAVA概述 一、專業(yè)能力： 應(yīng)知： 了解 Java語言的發(fā)展歷史和體系結(jié)構(gòu)； 了解 Java語言的關(guān)鍵術(shù)語； 了解 Java語言的工作方式； 掌握 Java的開發(fā)工具； 應(yīng)會： 會編寫簡單的 Java應(yīng)用程序，會編譯、運(yùn)行 Java程序； 會搭建 Java開發(fā)環(huán)境； Eclipse基本操作 ； 二、方法能力： 學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會工作；培養(yǎng)科學(xué)

2、的思維方法、開拓創(chuàng)新的精神和 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)；拓展自我天賦、可持續(xù)發(fā)展能力和創(chuàng)造性解決問題 的能力。 三、社會能力： 學(xué)會合作，學(xué)會做人，與他人和諧相處；具有良好的團(tuán)隊(duì)精神、職業(yè) 道德和社會責(zé)任感。 重點(diǎn)： 1） JDK安裝配置及 Java程序的編譯運(yùn)行 2） Eclipse的安裝與配置 難點(diǎn)： 1） JDK的環(huán)境變量配置方式 2）在 Eclipse使用時，對 JRE的驗(yàn)證。 3） 對 Java程序的編譯、執(zhí)行過程的理解。 任務(wù)一 掌握 Java語言基礎(chǔ)知識 任務(wù)二 掌握 Java語言體系 任務(wù)三 Java的開發(fā)工具 任務(wù)四 Eclipse基本操作 任務(wù)一 掌握 Java語言基礎(chǔ)知識 Java

3、發(fā)展簡史 Java的體系結(jié)構(gòu) Java的工作方式 Java關(guān)鍵術(shù)語 Java中常見的一些誤解 Java發(fā)展簡史 Java是一種解釋型的、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。 歷史： 1991年， SUN MicroSystem公司的 Jame Gosling、 Bill Joe等人為在電視、控制烤箱等家用消費(fèi)類電子產(chǎn)品 上進(jìn)行交互式操作而開發(fā)了一個名為 Oak的軟件。 Oak Java：開發(fā)小組意識到 WWW需要一個不依賴于任 何硬件平臺和軟件平臺，是一個實(shí)時性較高、可靠安全、 有交互功能的瀏覽器，互聯(lián)網(wǎng)給 Java帶來新的生機(jī) 1995年 Sun向公眾推出 Java并引起業(yè)界的轟動 發(fā)展：面向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，類庫

4、不斷豐富，性能不斷提高， 應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。（ 1995年以來） 應(yīng)用： Java是當(dāng)今最流行的軟件開發(fā)語言之一， Sun推出 了 Java2 class test . DF BA 09 88 . Java編譯器 test.java test.class Java的工作方式 Java虛擬機(jī)（ JVM） Java處理器“芯片”，一般由軟件實(shí)現(xiàn) Java虛擬機(jī) 類 裝 入 器 字 節(jié) 碼 驗(yàn) 證 器 解 釋 器 字節(jié)碼 執(zhí)行 典型的 CLIENT/SERVER方式 Java開發(fā)、執(zhí)行模式 CLIENT機(jī) SERVER機(jī) 編譯器 . java源碼 . class字節(jié)碼 解釋器 字節(jié)碼下載 Java關(guān)

5、鍵術(shù)語 簡單性 面向?qū)ο?分布式 健壯性 安全性 體系結(jié)構(gòu)中立 可移植性 解釋型 高性能 多線程 動態(tài)性 簡單性 Java語法是 C+語法的一個“純凈”版本。這里沒有頭文 件、指針運(yùn)算、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合、操作符重載、虛基類等等。 簡單性的另一個方面是小。 Java的目標(biāo)之一是支持開發(fā)能 夠在小型機(jī)器上獨(dú)立運(yùn)行的軟件，基本的解釋器以及類支 持大約僅 40KB；再加上基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)庫和對線程的支持（基 本上是一個自含的微內(nèi)核）大約需要增加 175KB。 面向?qū)ο?面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是當(dāng)今主流的程序設(shè)計(jì)范型它已經(jīng)取代 了 70年代早期的“結(jié)構(gòu)化”過程化程序設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)。面 向?qū)ο笤O(shè)計(jì)是一種程序設(shè)計(jì)技術(shù)。它將重點(diǎn)

6、放在數(shù)據(jù)（即 對象）和對象的接口上。 Java是完全面向?qū)ο蟮?，絕對不是使用人們熟悉的過程式 風(fēng)格設(shè)計(jì) Java程序。 在 Java中，面向?qū)ο蟮奶匦泽w現(xiàn)在多繼承、簡單的接口以 及 Java的元類模型。反射機(jī)制以及對象序列化特性使得 Java更加容易實(shí)現(xiàn)持久對象和 GUI構(gòu)建器。 分布式 Java有一個擴(kuò)展的例程庫，用于處理像 HTTP和 FTP這類的 TCP/IP協(xié)議。 Java應(yīng)用程序能夠通過 URL打開和訪問網(wǎng)絡(luò) 上的對象，其便利程度如同訪問本地文件系統(tǒng)一樣。 Java的網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)大且易于使用。 Java可以把類似打開 socket連接這類繁重的任務(wù)都變得很簡單。另外，遠(yuǎn)程方 法調(diào)用機(jī)制

7、使用分布式對象之間可以進(jìn)行通信。 現(xiàn)在有一種獨(dú)立的體系結(jié)構(gòu)， Java2企業(yè)版（ J2EE），它 支持大規(guī)模的分布式應(yīng)用。 健壯性 健壯性這個特性非常有用。 Java編譯器能夠檢測許多在其 他語言中僅在運(yùn)行時刻才能夠檢測出來的問題。 Java的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一在于使用 Java編寫的程序具有多方面 的可靠性。 Java投入了大量的精力進(jìn)行早期的問題檢測、 后期動態(tài)（運(yùn)行時）檢測，并消除了有出錯傾向的狀態(tài)。 Java絕對是安全的，其原因是永遠(yuǎn)不會存取一個“壞的” 指針，造成內(nèi)存分配的錯誤，也不必防范內(nèi)存泄露。 安全性 Java適用于網(wǎng)絡(luò) /分布式環(huán)境。為了達(dá)到這個目標(biāo)，在安 全方面投入了很大精力。使

8、用 Java可以構(gòu)建防病毒、防篡 改的系統(tǒng)。 從一開始， Java就被設(shè)計(jì)成能夠防范各種襲擊，包括：禁 止運(yùn)行時堆棧溢出；禁止在自己的處理空間之外破壞內(nèi)存； 未經(jīng)授權(quán)禁止讀寫文件。許多安全性相繼不斷地被加入 Java中。 體系結(jié)構(gòu)中立 編譯器生成一個體系結(jié)構(gòu)中立的目標(biāo)文件格式，這是一種 編譯過的代碼，只要有 Java運(yùn)行時系統(tǒng)，就可以在許多處 理器上運(yùn)行。 Java編譯器通過生成與特定的計(jì)算機(jī)體系結(jié) 構(gòu)無關(guān)的字節(jié)碼指令來實(shí)現(xiàn)這一特性。精心設(shè)計(jì)的字節(jié)碼 不僅可以很容易地在任何機(jī)器上被解釋執(zhí)行，而且還可以 迅速地翻譯成本地機(jī)器的代碼。 值得注意的是雖然解釋字節(jié)碼肯定要比全速地運(yùn)行機(jī)器指 令慢很多。

9、但是虛擬機(jī)可以將執(zhí)行最頻繁的字節(jié)碼序列翻 譯成機(jī)器碼，這一過程被稱為即時編譯。虛擬機(jī)還可以檢 測指令序列以增強(qiáng)其安全性。 可移植性 Java規(guī)范中沒有“依賴具體實(shí)現(xiàn)”的地方，基本數(shù)據(jù)類型的大小以及有關(guān)算法 都做了明確的說明。 數(shù)據(jù)類型具有固定大小，這消除代碼移植時令人頭疼的主要問題。 二進(jìn)制數(shù)據(jù)以固定的格式存儲和傳輸，消除了字節(jié)順序的困擾。 作為系統(tǒng)的組成部分的類庫，定義了可移植的接口。 解釋型 Java解釋器可以在任何移植了解釋器的機(jī)器上執(zhí)行 Java字 節(jié)碼。由于鏈接是一個更加增量而且簡便的過程，所以開 發(fā)過程也變得更加快捷，更加具有探索性。 高性能 盡管對解釋后的字節(jié)碼性能已經(jīng)比較滿意，

10、但在有些情況 下卻需要更加高效的性能。字節(jié)碼可以（在運(yùn)行時刻）被 快速地翻譯成運(yùn)行該應(yīng)用程序的特定 CPU的機(jī)器碼。 如果使用解釋器執(zhí)行字節(jié)碼，根本就不可能用術(shù)語“高性 能”。然而，在許多平臺上還有一種編譯形式，這就是即 時編譯（ JIT編譯器）。它的基本工作方式是一次把字節(jié) 碼編譯為本地代碼，并接結(jié)果緩存起來。在需要時重新調(diào) 整。由于這種方式只需要進(jìn)行一次解釋，從而極大地提高 了常用代碼的運(yùn)行速度。 多線程 多線程可以帶來更好的交互響應(yīng)和實(shí)時行為。 只要操作系統(tǒng)支持， Java中的線程就可以利用多個處理器。 在底層，主流平臺的線程實(shí)現(xiàn)機(jī)制各不相同， Java并沒有 花費(fèi)太大的力氣對此實(shí)現(xiàn)平臺

11、無關(guān)性。在不同的機(jī)器上， 只是調(diào)用多線程的代碼完全相同； Java把多線程的實(shí)現(xiàn)交 給了底層的操作系統(tǒng)或線程庫來完成。 動態(tài)性 Java能夠適應(yīng)不斷發(fā)展的環(huán)境。庫中可以自由地添加新方 法和實(shí)例變量，而對客戶端卻沒有任何影響。在 Java中找 出運(yùn)行時刻類型信息十分直觀。 Java中常見的一些誤解 1） Java是 HTML的擴(kuò)展。 Java是一種程序設(shè)計(jì)語言； HTML是一種描述網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)的方式。 2）使用 XML，就不需要 Java。 Java是一種程序設(shè)計(jì)語言； XML是一種描述數(shù)據(jù)的方式。可以使用任何一種程序設(shè)計(jì) 語言來處理 XML數(shù)據(jù)，而 Java API對處理 XML提供了很好的支持。

12、 3） Java是一種非常容易學(xué)習(xí)的程序設(shè)計(jì)語言。 Java這種功能強(qiáng)大的語言大都不太容易學(xué)習(xí)。 4） Java將成為適用于所有平臺的通用性編程語言。 理論上講是完全可能的。但很多在桌面計(jì)算機(jī)上工作良好的應(yīng)用程序，它們不大可能 在其他設(shè)備或?yàn)g覽器中工作也是正常的。 5） Java是解釋型的，因此對于正式的應(yīng)用程序而言太慢了。 早期的 Java是解釋型的。但現(xiàn)在除了像手機(jī)這樣的“微型”平臺外， Java虛擬機(jī)使用 了即時編譯器。 6）所有的 Java程序都是在網(wǎng)頁中運(yùn)行的。 所有的 Java applet都是在網(wǎng)頁瀏覽器中運(yùn)行的。 7） JavaScript是 Java的簡易版。 JavaScr

13、ipt是一種在網(wǎng)頁中使用的腳本語言，它是由 Netscape發(fā)明的，原來的名字叫 做 LiveScript。 LiveScript的語法類似 Java，除此之外，兩者無任何關(guān)系。 任務(wù)二 掌握 Java語言體系 J2SE概述 J2EE概述 J2ME概述 J2SE概述 J2SE： Java 2 Standard Edition（ Java 2的 標(biāo)準(zhǔn)版）用于小型程序開發(fā)。 包含那些構(gòu)成 Java語言核心的類。 J2SE是 J2EE的基礎(chǔ)，它大量的 JDK代碼庫 是每個要學(xué)習(xí) J2EE的編程人員必須掌握的。 J2EE概述 J2EE： Java 2 Platform, Enterprise Edit

14、ion （ Java 2平臺企業(yè)版）用于大型程序開發(fā)。 J2EE的核心是一組技術(shù)規(guī)范與指南，其中包含的 各類組件、服務(wù)架構(gòu)及技術(shù)層次，均有共通的標(biāo) 準(zhǔn)及規(guī)格，讓各種依循 J2EE架構(gòu)的不同平臺之間 存在良好的兼容性，解決過去企業(yè)后端使用的信 息產(chǎn)品彼此之間無法兼容，導(dǎo)致企業(yè)內(nèi)部或外部 難以互通的窘境。 J2ME概述 J2ME： Java 2 Micro Edition（ Java 2微縮版）多 用于電子產(chǎn)品和嵌入設(shè)備開發(fā)。 J2ME平臺式由配置和簡表構(gòu)成的。配置是提供給 最大范圍設(shè)備使用的最小類庫集合，在配置中同 時包含 Java虛擬機(jī)。簡表是針對一系列設(shè)備提供 的開發(fā)包集合。在 J2ME中還

15、有一個重要的概念就 是可選包，它是針對特定設(shè)備提供類庫。 任務(wù)三 Java的開發(fā)工具 JDK的安裝與環(huán)境變量配置 Java Application簡單程序 Eclipse簡介 其他開發(fā)工具簡介 JDK的安裝與環(huán)境變量配置 JDK是 Sun公司發(fā)布的免費(fèi)的 Java開發(fā)工具。按照應(yīng)用平臺劃分： J2SE、 J2EE、 J2ME。按照運(yùn)行的操作系統(tǒng)劃分： for Windows、 for Linux、 for Solaris和 for MacOS等不同版本。 下載地址： http:/ 安裝 jdk1.6.exe 安裝的默認(rèn)目錄是 c:program filesjava，安裝目錄可以根據(jù)編程 者的需

16、要進(jìn)行選擇其他目錄。 JDK的安裝與環(huán)境變量配置 設(shè)置環(huán)境變量：右擊“我 的電腦”選擇屬性 -“ 系 統(tǒng)” -“ 高級” -“ 環(huán)境 變量”選項(xiàng)。 “用戶變量”設(shè)置之后只 對該用戶有效，而“系統(tǒng) 變量”則對所有用戶有效。 建議對用戶變量進(jìn)行操作。 JDK的安裝與環(huán)境變量配置 Java需要設(shè)置的環(huán)境變量有 3個 （ JAVA_HOME、 PATH、 CLASSPATH）如果 原環(huán)境變量中沒有這些變量，則單擊 “新建”按鈕；如果已經(jīng)有了這些變量， 則選中它，單擊“編輯”按鈕。 1） JAVA_HOME變量指明 JDK安裝路徑，在 “變量值”輸入“ C:Program FilesJavajdk1.6

17、.0” 2） PATH變量使系統(tǒng)可以在任何路徑下識別 Java命令，在“變量值”輸入 “ %JAVA_HOME%bin;%JAVA_HOME%jre bin” 。 3）變量名 CLASSPATH：在“變量值”輸入 “ ,;%JAVA_HOME%libtool.jar;%JAVA _HOME%libdt.jar;” Java Application簡單程序 Java程序的編寫 程序的編譯 程序的運(yùn)行 Java程序的編寫 1）簡單的程序代碼 public class HelloWorldApp /聲明一個公有類： HelloWorldApp public static void main (Str

18、ing args ) /類中主方法，程序入口點(diǎn) System.out.println(“Hello World!”); / 在屏幕上輸出字符串 2）程序解析 每個 Java程序至少包含一個類的聲明。一個 Java類由類的聲明部分和類體兩部分組成。 成員方法由方法聲明和方法體兩部分構(gòu)成。 標(biāo)準(zhǔn)輸出流。 Out是 System類中的一個 PrintSystem類型的類成員變量，它代表標(biāo)準(zhǔn)輸 出流對象，將輸出流傳送到屏幕上。 3） Java Application程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 程序的編譯過程 011001 010001 111110 程序員 檢查錯誤 是 否 用戶啟動程序 (二進(jìn)制代碼文件） 源代

19、碼 編譯器 源代碼變?yōu)槟骋惶囟ㄆ脚_ 的可執(zhí)行二進(jìn)制代碼程序 用戶 解釋執(zhí)行程序 程序員 用戶啟動程序 (源代碼程序 ) 解釋器 解釋器 解釋器 源代碼 解釋器檢查是否有錯誤和 安全問題，在當(dāng)前的平臺 上解釋并運(yùn)行此程序 用戶 Java程序執(zhí)行過程 檢查錯誤 二進(jìn)制代碼 用戶啟動程序 (二進(jìn)制代碼 .class文件） 程序員 是 否 源代碼 (.java 文件 ) 編譯器 源代碼轉(zhuǎn)換成通用的可執(zhí)行的二進(jìn)制文件 用戶 操作系統(tǒng)指定 Java虛擬機(jī)讀取 .class 文件，并 對文件進(jìn)行安全檢查、解釋、 編譯及運(yùn)行程序 JVM JVM JVM Eclipse簡介 歷史背景 開放原始碼軟件 跨語言、跨

20、平臺 其他開發(fā)工具簡介 Java開發(fā)工具分成三類： 1）文本編輯器，這類工具只提供了文本編輯功能，它只是 一種類似記事本的工具。例如 UltraEdit和 EditPlus等。 2） Web開發(fā)工具，這類工具提供了 Web頁面的編輯功能，具 體到 Java主要就是 JSP頁面的開發(fā)。 3）集成開發(fā)工具，這類工具提供了 Java的集成開發(fā)環(huán)境， 為那些需要集成 Java與 J2EE的開發(fā)者或開發(fā)團(tuán)隊(duì)提供對 Web Application、 Servlets、 JSP、 EJB、數(shù)據(jù)訪問和企 業(yè)應(yīng)用的強(qiáng)大支持。 任務(wù)五 Eclipse基本操作 了解 Eclipse概況 掌握 Eclipse的安裝與

21、配置 熟悉 Eclipse工作環(huán)境 使用 Eclipse進(jìn)行 Java編程 了解 Eclipse概況 Eclipse的歷史與發(fā)展 Eclipse的特點(diǎn) Eclipse的歷史與發(fā)展 Eclipse起源的一個非常重要的原因是，但是 IBM開發(fā)工具 Visual Age for Java和 WebSphere Studio很難集成到一起，而且底層的 技術(shù)比較脆弱，無法滿足業(yè)界應(yīng)用開發(fā)的需求。 1998 年， IBM開 始了下一代開發(fā)工具技術(shù)探索之路，成立了一個項(xiàng)目開發(fā)小組， 經(jīng)過兩年的發(fā)展， 2000年， IBM決定給新一代開發(fā)工具項(xiàng)目命名為 Eclipse， Eclipse 叫法當(dāng)時只是內(nèi)部使用的

22、名稱。 2001 年 12 月， IBM 向世界宣布了兩件事，第一件是將基于 Java開發(fā)的集成 平臺軟件 Eclipse捐獻(xiàn)給開源社區(qū)；另外一件事是成立 Eclipse 協(xié)會（ Eclipse Consortium） ,這個協(xié)會由一些成員公司組成，主 要任務(wù)是支持并促進(jìn) Eclipse 開源項(xiàng)目。 與 Eclipse齊名的 Java開發(fā)工具還有 Borland公司的 JBuilder和 Sun 公司的 NetBeans。 Eclipse的特點(diǎn) 開放的開發(fā)平臺 強(qiáng)大的插件擴(kuò)展機(jī)制和插件加載功能 插件也稱為擴(kuò)展，是遵循一定規(guī)范的應(yīng)用程序接口。借助 于原有開發(fā)環(huán)境安裝各種插件可以增強(qiáng)并擴(kuò)展原有軟件

23、的 功能。 掌握 Eclipse的安裝與配置 Eclipse下載和安裝 www.eclipse.org Eclipse的多國語言包的安裝 將多國語言包直接解壓放到 dropins目錄下 Eclipse相關(guān)配置 Eclipse相關(guān)配置 Eclipse文本編輯器編 碼設(shè)置 “窗口” -“ 首選項(xiàng)” -“ 常 規(guī)” -“ 工作空間”項(xiàng)。 驗(yàn)證 JRE路徑變量 “窗口” -“ 首選項(xiàng)” - “Java” -“ 已安裝的 JRE” 熟悉 Eclipse工作環(huán)境 Eclipse結(jié)構(gòu)體系 Eclipse工作臺 Eclipse資源管理器 Eclipse結(jié)構(gòu)體系 Eclipse結(jié)構(gòu)體系 平臺運(yùn)行時 Eclips

24、e平臺核心運(yùn)行時的簡稱。負(fù)責(zé)管理、發(fā)現(xiàn)和啟動 已經(jīng)那個安裝的插件。 工作空間 負(fù)責(zé)管理用戶資源，組織一個或多個項(xiàng)目。 工作臺 一個高級用戶界面框架，它為用戶提供了一個整體構(gòu)架， 并且提供了一個可擴(kuò)展的用戶界面。 Eclipse工作臺 透視圖 包含一組視圖和編輯器并可以方便地對它們進(jìn)行布局，透視圖的作用是 將一些視圖打開并進(jìn)行擺放、顯示菜單、添加快捷鍵等工作，并沒有做 任何與功能相關(guān)的操作。 視圖 用于支持編輯器并提供瀏覽工作臺中的信息的備用顯示和方法。 編輯器 在工作臺中有一個編輯區(qū)域，根據(jù)文件類型的不同，工作臺會采用不同 的編輯器。 窗口的使用 Eclipse資源管理 創(chuàng)建資源 1）創(chuàng)建項(xiàng)目

25、： “文件” -“ 新 建” -“ 項(xiàng)目” 2）創(chuàng)建資源： 在“導(dǎo)航器”視 圖中右擊項(xiàng)目名彈出快捷菜單 后選擇“新建” -“ 文件夾” 管理資源 新建、復(fù)制、移動、刪除等各種操 作。 使用 Eclipse進(jìn)行 Java編程 編輯 Java程序 步驟： （ 1）創(chuàng)建新項(xiàng)目，“文件” - “ 新建” -“ 項(xiàng)目” （ 2）新建類，在“導(dǎo)航器”視 圖中右擊項(xiàng)目名或項(xiàng)目中的文 件夾，在快捷菜單中選擇“類” 項(xiàng)。 （ 3）輸入類文件名 HelloWorldApp，選中 public static void main(String args)復(fù)選框。 （ 4）在 Java編輯窗口輸入程序。 調(diào)試程序 編譯和運(yùn)行程序 實(shí)訓(xùn)： JDk安裝配置及 Java程序的編譯運(yùn)行 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 安裝 JDK6.0并進(jìn)行環(huán)境變量配置 實(shí)訓(xùn)過程 實(shí)訓(xùn)要求 實(shí)訓(xùn)： Eclipse的安裝配置及 Java程序的調(diào)試運(yùn)行 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 安裝配置 Eclipse，在 Eclipse下編輯調(diào)試程序， 計(jì)算并顯示 1到 100間所有偶數(shù)的和，并進(jìn)行調(diào)試。 實(shí)訓(xùn)目的 熟練掌握 Eclipse安裝配置及利用 Eclipse進(jìn)行 Java程序的編輯及調(diào)試的技能。 實(shí)訓(xùn)過程 無法正確設(shè)置系統(tǒng)環(huán)境變量； 當(dāng)在編譯時出現(xiàn)問題時，不會處理。