Java环境及基础

Java环境及基础Java平台由Java应用编程接口（API）和Java虚拟机（JVM）构成，如图所示。这个平台构成了Java在不同计算机系统中编译和运行的环境。为了搭建Java平台，需要下载和安装Java软件开发工具箱（Java Development Kit，JDK），并设置Java编译和运行环境。下载下载JDK搭建搭建Java平台平台Java Java 虚拟机虚拟机Java APIs计算机系统计算机系统Java（安装JDK）下载网址：1Java环境及基础安装安装JDK直接运行“jdk-1_5_0_06-windows-i586-p.exe”，按照安装向导进行安装。-相关jdk中文帮助文档注意安装时和IE浏览器建立关联请勾选IE安装安装jdk1.52Java环境及基础安装安装JDK后产生如下目录结构：后产生如下目录结构：bin目录：Java开发工具，包括Java编译器、解释器等可运行程序 demo目录：一些实例程序 lib目录：Java开发类库 jre目录：Java运行环境，包括Java虚拟机、运行类库等 安装安装jdk1.53Java环境及基础使用命令行工具 使用编辑器TextPad 如：editplus等使用集成开发环境NetBeans IDE 运行平台运行平台4Java环境及基础JBuilder环境开发程序方便，它是纯的Java开发环境，适合J2EE开发。其缺点是过于庞大，不宜上手，新手难于把握整个程序各部分之间的关系；对机器的硬件要求较高，比较吃内存，运行速度显得较慢。Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。Eclipse附带了一个Java开发工具（JDT）插件，是全功能的Java IDE。它允许用户编辑、编译和运行Java程序。是本教材首选Java IDE。NetBeans IDE 4是Sun公司最新发布的，也是支持新的J2SE平台5.0版的第一个IDE。Sun公司将该软件和J2SE 5打包在一起，两者可以一并下载和安装，十分方便。它可以完成程序设计、资源重用、代码编译、调试测试等一系列任务。集成开发环境集成开发环境5Java环境及基础Java开发工具包括：在开发工具包括：在jdk安装目录的安装目录的bin目录下目录下 Javac：Java编译器，用来将java程序编译成 Bytecode。Java：Java解释器，执行已经转换成Bytecode的 java应用程序。Jdb：Java调试器，用来调试java程序。Javap：反编译，将类文件还原回方法和变量。Javadoc：文档生成器,创建HTML文件。Appletviwer：Applet解释器,用来解释已经转换成 Bytecode的java小应用程序。Java的可执行程序的可执行程序6Java环境及基础Java程序由各种类（class）组成你自己编写的类（Java class librariesJava API）JDKJava Development Kit(1.11.6)独立软件供应商、免费软件/共享软件几点提示使用类库可以 提高软件重用/提高效率/提高移植性网络上有许多开放的Java源码资源7Java环境及基础设置环境变量：设置环境变量：PATH=c:jdk1.5bin;CLASSPATH=.;c:javaexamplesapplications;Windows NT/2000/XP：控制面板系统高级环境变量8Java环境及基础Languagejava.langClasses that contain the main core of the Java language.Utilitiesjava.utilSupport for utility data structures.I/Ojava.ioSupport for various types of input/output.Textjava.textLocalization support for handling text,dates,numbers,and messages.Mathjava.mathClasses for performing arbitrary-precision integer and floating-point arithmetic.AWT java.awtUser interface design and event-handling.Swingjavax.swingClasses for creating all-Java,lightweight components that behave similarly on all platforms.Java类库类库9Java环境及基础Javaxjavax Extensions to the Java language.Appletjava.applet Classes for creating applets.Beansjava.beans Classes for developing JavaBeans.Reflectionjava.lang.reflect Classes used to obtain runtime class information.SQLjava.sql Support for accessing and processing datain databases.RMIjava.rmi Support for distributed programming.N Classes that support development of networking applications.Securityjava.securitySupport for cryptographic securityJava类库类库10Java环境及基础Java程序分两种：Java应用程序（Java Application）Java小程序（Java Applet）Java程序分类程序分类11Java环境及基础Java程序结构：程序结构：package语句：零个或多个，必须放在文件开始 import语句：零个或多个，必须放在所有类定义之前 public ClassDefinition：零个或一个 ClassDefinition：零个或多个 InterfaceDefinition：零个或多个类个数：至少一个类，最多只能有一个public类源文件命名：若有public类，源文件必须按该类命名,如果该类包含main方法，则也应和文件同名标识符：区分大小写12Java环境及基础类库支持：引用其他类。类定义：定义程序所需的类及接口，包括其内部的变量、方法(函数)等。main()方法：应用程序的入口，与标准C中main()函数的地位是一样的。一个应用程序有且只有一个main()方法，main()方法必须包含在一个类中，该类即为应用程序的外部标志。程序注释：与C类似，/*/*asd*/Java程序程序Java应用程序（应用程序（Java Application）13Java环境及基础Java程序程序第一个第一个Java应用程序应用程序编辑存盘：文件名和公共类名(用public声明)要一致 HelloWorldApp.java编译程序：javac HelloWorldApp.java运行程序：java HelloWorldApp运行结果：Hello World!public class HelloWorldApp public static void main(String args)System.out.println(“Hello World!”);14Java环境及基础声明一个类：public class HelloWorldApp，类名第一个字母大写。一个类中可有很多方法，main方法是运行程序的第一个方法，方法名的第一个字母小写。System.out.println是向屏幕输出，相当于C中的printf()。15Java环境及基础注意 程序进入从一个类的main方法开始，必须保证主类HelloWorldApp中实现了main方法。必须保证HelloWorldApp.java文件在当前目录下 必须保证PATH环境变量中有jdk_homebin16Java程序程序第二个第二个Java应用程序（命令行参数）应用程序（命令行参数）public class CommArg public static void main(String args)/Display command arguments int i;if(args.length 0)/have some command arguments for(i=0;iargs.length;i+)System.out.println(arg+i+=+argsi);else /no command argument System.out.println(No arguments!);17Java程序程序第二个第二个Java应用程序（命令行参数）应用程序（命令行参数）命令行参数：main(String args)，与标准C中main(int argc,char*argv)相似。字符串的拼接：arg+i+=+argsi。编译程序：javac HelloWorldApp.java运行程序（命令行参数获取）：java CommArg first second third 运行结果：arg0=first arg1=second arg2=third18Java程序程序第三个第三个Java应用程序应用程序一个图形应用程序一个图形应用程序19Java程序程序Java小程序（小程序（Java Applet）类库支持：继承Applet类，引用其他类。类定义：定义程序所需的类及接口，包括其内部的变量、方法等。init()方法：初始化，自动调用，只执行一次。start()方法：初始化后，重入等都将自动调用。Applet的主体，在其中可以执行一些任务或启动相关的线程来执行任务，如paint()方法等。paint()方法：显示、重画Applet窗口时调用。stop()方法：离开Applet所在页面时调用，以停止消耗系统资源。20Java程序程序第一个第一个Java小程序小程序import java.applet.*;import java.awt.*;public class HelloApplet extends Applet public String s;/成员变量，存放要显示在屏幕上的字符串成员变量，存放要显示在屏幕上的字符串 public void init()/初始化方法，在网页被调入是只调用一次初始化方法，在网页被调入是只调用一次 s=new String(“Hello World!”);/设置要显示的内容设置要显示的内容 public void paint(Graphics g)/显示方法，每次需要重画时该方法被调显示方法，每次需要重画时该方法被调用用 g.drawString(s,25,25);/在在Applet窗口中指定位置显示字符串窗口中指定位置显示字符串 21Java程序程序第一个第一个Java小程序小程序 Hello World 编辑存盘：文件名和主类名一致编译代码：javac HelloApplet.java编写HTML文件：HelloApplet.html22Java程序程序第一个第一个Java小程序小程序Java小应用程序不能直接执行和使用，必须要在浏览器中执行。运行Applet程序：1.appletviewer HelloApplet.html 2.在浏览器中运行运行结果：Hello World!23Java程序程序第一个第一个Java小程序小程序理解程序：import语句相当于C语言中的include，又有所不同？每一个applet都是java.applet.Applet的子类，用extends继承。applet中没有main()方法。当applet被浏览器运行时，init()、start()方法等自动执行，再调用paint()方法。在applet中与屏幕输出有关的操作通过Graphics对象来实现。一个Java源文件内最多只能有一个public 类，称为主类，且文件名必须和它同名。24Java程序程序程序书写规范程序书写规范 包、类、变量、方法等命名：要体现各自的含义。包名全部小写，io，awt类名第一个字母要大写，HelloWorldApp变量名第一个字母要小写，userName方法名第一个字母要小写，setName 程序书写格式：保证良好的可读性，使程序一目了然。大括号的使用与对齐 语句段的对齐在语句段之间适当空行 程序注释：帮助了解程序的功能。类注释 变量注释方法注释 语句注释语句段注释建议：一个类一个.java文件25编辑程序代码HelloWorld.javajavac生成出错信息Yes编译程序代码javac HelloWorld.javaHelloWorld.class解释执行字节码java HelloWorld有 编 译错 误 吗？NoJava的运行流程26数据和数据类型 数据是我们对信息的一种组织和表达形式。计算机是一个数据处理器，而程序就是处理数据的具体步骤和方法。Java是强类型语言，在Java中，常量和变量必须事先声明数据类型才能使用。Java通过声明的数据类型在合适的地方为它们分配内存。27 数据 无论数据以何种形式出现，但对于计算机而言，程序所处理的都是同样的二进制位模式数据。计算机存储器仅仅将数据以位模式存储。至于解释位模式是数值类型、文本类型、或其它的数据类型，则是由输入/输出设备或程序的完成。位（bit,binary digit的缩写）是存储在计算机中的最小单位；它是0或1。长度为8的位模式被称为1个字节。不同的位模式集合可以设计用于表示文本符号。我们称一类位模式集合为码。表示符号的过程被称为编码。常用的码有ASCII码、扩展ASCII码、Unicode码。28常量和变量 变量是指其值在运行时可以改变的量。在程序运行期间其值保持不变的量，我们称之为常量。Java语言中使用关键字final来定义常量。例如：final double PI=3.14159;/PI是实数类型常量int x,y;/x,y是整数类型变量double w=3.1415;/w是实数类型变量boolean truth=true;/truth是布尔类型变量Constant const=new Constant();/const是对象类型变量29 数据类型 Java中的数据类型可以分为基本类型（primitive type）和对象类型（object type）两大类。其中的基本数据类型包括：整数类型、实数类型（也称浮点类型）、字符类型和布尔类型。Java中的对象数据类型是一种抽象数据类型（ADT），它将数据和相关的操作封装在一起。除了Java类库提供的大量作为API的对象数据类型外，Java允许程序员定义自己的对象数据类型，满足更复杂的编程需要。Java中的数据类型基本类型（primitive）字符类型布尔类型整数类型实数类型floatchar对象类型（object）intlongbyteshortdoubleboolean整数、字符、布尔、实数类、接口字、字节、位字符串、集合、数组基本数据类型机器内部表示对象数据类型抽象30字符串的引用与构造/构造字符串对象“Tonny”Srting name1=new String(“Tonny”);/name1引用该字符串对象Srting name2=“老虎”;/隐式构造字符串对象“老虎”，name2引用该字符串对象name1=name2;/name1引用字符串对象“老虎”31数据类型Java程序在首次声明变量时，需要为其指定一种类型。类型决定了变量中存储的值的范围，以及能对变量值执行的操作。Java是一种强类型语言，它能区别多种数据类型，并且通常不允许用一种类型替换另一种。这样，使得编译器能高效处理数据，防止由于类型不匹配导致的运行时错误。当需要更高的灵活性时，Java语言也提供了类型转换的机制。charbyteshortintlongfloatdouble语法与规则(类类型指示符型指示符)表达式表达式double pi=3.1415926;int p=(int)pi;/p=332表达式与运算符 一个表达式就是一个能够返回值的简单结构。最简单的表达式是变量和常量。在Java中也可以通过使用运算符、方法调用以及类型转换等，建立复杂的表达式。建立表达式没有通用的方法，因为要取决于所用的运算符，Java包括有赋值运算符、逻辑运算符、算术运算符、布尔运算符、位运算符等等。表达式可用于赋值给一个变量、计算方法的参数、或者判断一个条件，表达式也可以包含方法的调用。例如：x 变量 PI 常量 System.out.println(字符串长度：+n);方法调用 x*y 算术运算 x=1.5 变量赋值 love2.equals(love1)逻辑运算 int p=(int)PI;类型转换 理解表达式的重点之一就是要了解不同的运算符。33 表达式与运算符运算符是用来完成一个动作的特定语言的语法记号。赋值运算符增减运算符运算符运算符含义含义=直接赋值+=加法赋值-=减法赋值*=乘法赋值/=除法赋值%=模赋值运算符运算符JavaJavaC/C+C/C+DelphiDelphiVisual BasicVisual Basic增+Inc()无减-Dec()无34运算符运算符JavaJavaC/C+C/C+DelphiDelphiVisual BasicVisual Basic加+减-乘*浮点数除/整数除/div/取模%ModMod运算符运算符JavaJavaC/C+C/C+DelphiDelphiVisual BasicVisual Basic逻辑与&AndAnd逻辑或|OrOr逻辑非!NotNo运算符运算符JavaJavaC/C+C/C+DelphiDelphiVisual BasicVisual Basic相等=或is不相等!=!=大于小于小于等于=n算术运算符n关系运算符n逻辑运算符n位运算符运算符运算符JavaJavaC/C+C/C+DelphiDelphiVisual BasicVisual Basic与&andand或|notnot取反oror异或xorxor左移Shr无35 表达式与运算符Java语言中明确地规定了各种运算符的优先级。在优先级条件下，运算规则是：优先级高的运算符在优先级低的运算符之前求值，优先级相同时自左向右求值。优优先先级级运算符运算符类类型型运算符运算符优先级最高一元运算符 .()（方法调用）！+-+-new ()（强制类型转换）优先级较高算术运算符位移运算符*/%+-优先级较低关系运算符位移运算符逻辑运算符 =!=&|&|?:（三元判断运算符，例如：AB?X:Y）优先级最低赋值运算符=+=-=*=/=%=36 流程控制 任何程序流程均可以用顺序结构、选择结构、循环结构这三种基本控制结构实现。程序中的语句是按照编写时写入的顺序一条接一条地执行的，这一过程称为顺序执行。Java提供了两种选择结构语句：if语句和switch语句。循环结构使用条件表达式来控制一个（一组）动作的重复执行。Java语言中支持的循环语句包括：while循环、do-while循环、for循环。37 流程控制switch语句是多分支判断选择结构。根据选择器的值，switch语句可以从很多可能的条件中选择一个分支中的语句或语句块执行。语法与规则switch(表达式表达式)case 值值1:语句语句1;/满足值满足值1的条件执行语句的条件执行语句 break;case 值值2:语句语句2;/满足值满足值2的条件执行语句的条件执行语句 break;.case 值值n:语句语句n;/满足值满足值n的条件执行语句的条件执行语句 break;default:缺省语句缺省语句;38 流程控制if-else语句允许在两个程序块之间进行选择。同样，无论条件的值如何，都能确保有且只有一种选择被执行。if语句还可以嵌套任意层以构成更复杂的判断选择结构。语法与规则if(条件表达式条件表达式)/做某事的语句做某事的语句;./else /做另一件事的语句做另一件事的语句1;./39 流程控制while循环 do-while循环 for循环 while(布尔表达式布尔表达式)语句语句;./如果循环体是单条语句，可不使用如果循环体是单条语句，可不使用 do 语句语句;.while(布尔表达式布尔表达式);for(初值表达式初值表达式;布尔表达式布尔表达式;步进表达步进表达 式式)语句语句;./如果循环体是单条语句，可不使用如果循环体是单条语句，可不使用40流程控制break：在while、do-while或for循环中，当某种条件满足时需要立即跳出循环时，使用break关键字，可以使得程序的执行流程立即跳出循环。continue ：如果想跳过循环中的部分代码重新开始下一次循环，就使用continue关键字。41一个有趣的例题 射雕英雄传的朋友，一定还记得黄蓉遇上神算子瑛姑，给她出的三道题目中有一题是这样的：今有物不知其数，三三数之剩二，五五数之剩三，七七数之剩二，问物几何？也就是说，有一个未知数，这个数除以三余二，除以五余三，除以七余二，问这个数是多少？示例程序 211“黄蓉的题目”Calc.javapublic class Calc public static void main(String args)int x;for(x=0;x100;x+)if(x%3=2)&(x%5=3)&(x%7=2)System.out.println(这个数字是：+x);/end of main/end of Calc42原始数据类型和引用类型对照 boolean Boolean char Character byte Byte short Short int Integer long Long float Float double Double 引用类型和原始类型的行为完全不同，并且它们具有不同的语义。引用类型和原始类型具有不同的特征和用法，它们包括：大小和速度问题，这种类型以哪种类型的数据结构存储，当引用类型和原始类型用作某个类的实例数据时所指定的缺省值。对象引用实例变量的缺省值为 null，而原始类型实例变量的缺省值与它们的类型有关。4344