CoreJava(第一章)

第一章、JAVA前奏

Ø       JAVA简介

Ø       JAVA的发展

Ø       JAVA的特点

Ø       JAVA三种核心机制

Ø       JAVA运行机制

Ø       JAVA运行环境

Ø       JAVA三大技术架构

Ø       JAVA平台

Ø       JAVA开发环境搭建

Ø       JAVA开发的过程

Ø       JAVA程序举例

Ø       作业

JAVA简介:

Java 是一种简单易用、完全面向对象、有平台无关性、安全可靠的主要面向Internet开发工具。现在Java已经成为基于Web开发的首选工具。

JAVA的发展：

1991年，Sun公司建立“the Green Project”(Secretly)，13个成员，目的开发消费电子类产品市场(嵌入式设备)，初始选择C++语言。

1992年夏天，运行在一种全新的、对立于处理器的语言----OAK。

1993年，WWW席卷全球。

1994年，开始定位于Internet。

1995年，Sun发布JDK1.0，Java命名。

慢慢的后续出现了JDK1.3、1.4、1.5

目前JDK1.6

我们使用JDK1.5

第一个支持Java的浏览器Netscape2.0

JAVA的特点：

1、简单性：

Java最初是为家用电器进行集成控制而设计的一种语言，因此它必须简单明了。其简单性主要体现在三个方面：

A．像C++。

B．摒弃了C++中容易引发程序错误的一些特性，如指针、结构、枚举等，并能进行自动内存管理。

C．提供了丰富的类库。

2、面向对象：

A．完全基于类、对象：OOA（面向对象分析），OOD（面向对象设计），OOP（面向对象）。

B．以类的形式组织代码，数据类型。

C．封装、继承、多态。

3、健壮性：

A．检查数据类型的匹配，数组下标越界。

B．不支持指针，保护内存数据、程序。

C．自动内存管理，碎片收集(垃圾回收机制)。

D．例外控制机制，正确处理运行时错误。

4、安全性：

A．删除指针和释放内存等C++功能。

B．Java的安全体系架构。

5、解释性：

解释执行。

6、平台无关性：

跨平台性，基于JAVA平台，JAVA平台的主要表现在JVM（JAVA虚拟机）。

7、多线程性：

支持多任务。

8、动态性：

可动态增加和修改类库内容。

*总结*：Java= “C++” – “复杂性和奇异性” + “安全性和可移植性”

Java三种核心机制：

1、Java 虚拟机(Java Virtual Machine)

A．Java处理器“芯片”，一般由软件实现。

B．在一台计算机上由软件或硬件模拟的计算机。Java虚拟机(JVM)读取并处理经编译过的平台无关的字节码class文件 。

C．Java编译器针对Java虚拟机产生.class文件，因此是独立于平台的。

D．Java解释器负责将Java虚拟机的代码在特定的平台上运行。

E．JVM是不是跨平台的？

不是，不同的平台分别设计不同的JVM。Java字节码没有保存特定平台的信息。

2、垃圾收集机制(Garbage collection)

A．不再使用的内存空间应回收----垃圾回收器（自动回收）。

B．在C/C++ 等语言中，是由程序员负责回收无用内存空间。

C．Java语言解除了程序员回收无用内存空间的责任。它提供一种系统级线程跟踪存储空间的分配情况。并在JVM的空闲时，检查并释放那些可被释放的存储器空间。

D．垃圾回收在Java程序运行过程中自动进行，程序员无法精确控制和干预。

3、代码安全性检测(Code Security)

软件测试中运用。

JAVA的运行机制：

JAVA二种文件类型：.java和.class

对于大多数语言，要运行程序，要么编译程序要么解释程序；而Java语言的程序则既要被编译又要被解释。

(1)编译程序将Java源程序翻译为字节码(bytecode)程序;

(2)解释程序Java虚拟机分析并运行字节码程序。

一次编写，处处运行 à (Write once,run anywhere!)

JAVA运行时的环境：(Java Runtime Environment)

是在任何平台上运行Java编写的程序都需要用到的软件。终端用户可以以软件或者插件方式得到和使用JRE。Sun公司还发布了一个JRE的更复杂的版本，叫做JDK，里面包含了Java需要的编译器、参考文档和调试器等。

Java的类库，包含了编译Java程序所需要的最核心文件。核心库文件，其中有数据结构的库，包括列表、字典和树等；

XML分析库 ；

安全方面应用库 ；

国际化和本地化应用库 ；

综合库文件，包含了程序员和其他系统通信的功能文件；

JDBC，即Java数据库联通的API ；

JNDI，即Java命名和目录接口 ；

RMI和CORBA用于重新分发软件 ；

用户界面库文件，包含： AWT，即抽象窗口开发包，提供了产生图形用户界面所需要的功能；

Swing库 ；

其他用于回访媒体文件、录音、截图的库 ；

一个用于执行软件的Java虚拟机插件，可以在浏览器里面使用JWS，可以让终端用户连接到互联网许可文件和文档 。

JAVA三大技术架构：

从JDK2开始，JAVA分成了三种：

A. J2SE（Java 2 Platform Stand Edition）

标准版，是桌面开发和低端商务应用的解决方案。又称核心Java (core java),是学习其他Java版本的基础。

B. J2EE(Java 2 Platform Enterprise Edition )

企业版，是企业为环境而开发程序的解决方案。目前已经成为开发商创建电子商务的事实标准。

C. J2ME(Java 2 Platform Micro Edition )

小型版，是致力于消费品和嵌入式设备的最佳解决方案。如手机、游戏开发都是基于J2ME。

JAVA平台

Java的运行系统是各平台厂商对JVM的具体实现。对于Java中的两类程序：Java Application（Java应用程序）和Java Applet（Java小应用程序），存在两种不同类型的运行系统；对于Java Application，运行系统是Java解释器；而对于Java Applet，运行系统是指Java兼容的Web浏览器，该浏览器中包含了支持Applet运行的环境。

A．Java运行平台(Platform)

（1）J2SE Platform (Java 2 Standard Edition)

Java Runtime Environment (JRE) －Java虚拟机、库函数、运行Java应用程序和Applet所必须文件。

Java 2 SDK (Development Kit)－JRE的超集，包含编译器和调试器等用于程序开发的文件。

（2）Java虚拟机、Java应用编程接口和系统平台的关系。

（3）Java API和JVM将程序与硬件分离从而实现跨平台功能。

Java开发环境搭建

（1）下载并安装J2SE

为了鼓励使用Java语言开发软件，Sun Microsystems公司提供了免费的软件开发工具包(SDK)，其中包括编译器、虚拟机、调试器等开发工具，称为Java开发工具包或JDK。

JDK  (可从http://java.sun.com下载)

²      jdk-1_5_0_08-windows-i586-p

²      jdk-1_5_2-doc.zip

（2）查看安装目录

²      \bin目录：Java开发工具，包括Java编译器、解释器等

²      \demo目录：一些实例程序

²      \lib目录：Java开发类库

²      \jre目录：Java运行环境，包括Java虚拟机、运行类库等

（3）Windows系统配置

CLASSPATH=C:\Program Files\Java\jdk1.5.0_08

PATH=%CLASSPATH%/bin;

(4)JDK实用程序

²      javac

Java编译器，将Java源程序编译成字节码

²      java

Java解释器，直接从类文件执行Java应用程序，即application.

²      appletviewer

小程序浏览器，执行html文件上的Java小程序，即AppletWW

JAVA程序的开发过程

Java程序举例

A．Java程序分两种：

²      Java应用程序（Java Application）

   1.普通桌面应用

   2.服务器端应用

²      Java小程序（Java Applet）（由浏览器解释执行）

例一：

//This program prints Welcome to Java!

public class Welcome {

  public static void main(String[] args) {

    System.out.println("Welcome to Java!");

  }

}

程序解释（例一）：

1．java注释分为以下三种：

(1) 单行注释：从"//"开始到本行结束的内容都是注释。

(2) 多行注释：在"/*"和"*/"之间的所有内容都是注释。

(3) 文档注释：在注释方面java提供了一种C/C++所不具有的文档注释方式。在“/**”和“*/”之间的文本，将自动包含在用javadoc命令生成的HTML格式的文档中。javadoc是JDK中API文档生成器。该工具解析一组Java源文件中的声明与文档注释，生成一组HTML页面描述这些源程序中定义的类、内部类、接口、构造方法、方法、属性等。JDK的API文档就是用javadoc工具生成的。

2．Java语言区分大小写，包括文件名。

3．关键字class用来声明一个类，关键字public表示它是一个公共类，一个Java源程序最多只能有一个公共类。类定义体由一对{}括起来。

4．Java语言语句均以半角的分号“;”结尾。

5．类体内包含变量和函数的定义，变量称为类的“成员变量”，函数在Java语言中称为“方法”。

6．在该类中定义了一个main()方法，其中public表示访问权限，指明所有的类都可以使用这一方法。static指明该方法是一个类方法（又称为静态方法），它可以通过类名直接调用；void则指明main()方法不返回任何值。对于一个应用程序来说，main()方法是必需的，而且必须按照上述格式来定义。Java解释器在没有生成任何实例的情况下，以main()方法作为入口来执行程序。

7．Java程序中可以定义多个类，每个类中可以定义多个方法，但是最多只能有一个公共类，main()方法也只能有一个。main()方法定义中，String[]args是传递给main()方法的参数，参数名为args，它是String类的一个实例，参数可以为一个或多个，多个参数间用逗号分隔。

8.语句System.out.println(“Welcome to Java”);的作用是调用系统类库中的System类的成员out的println()方法实现字符串的输出。与println()不同的是：print()方法在当前行输出，而println()方法在新的一行输出。

9．java源程序结构

10．源文件的命名规则：如果在源程序中包含有公共类的定义，则该源文件名必须与该公共类的名字完全一致，字母的大小写都必须一样。这是java语言的一个严格的规定，如果不遵守，在编译时就会出错。因此，在一个java源程序中至多只能有一个公共类的定义。如果源程序中不包含公共类的定义，则该文件名可以任意取名。如果在一个源程序中有多个类定义和接口定义，则在编译时将为每个类生成一个.class文件。(每个接口编译后也生成.class文件)

例二：

import javax.swing.JOptionPane;

public class WelcomeInMessageDialogBox

{

   public static void main(String[] args) {

   // 使用对话框输出信息 JOptionPane.showMessageDialog(null, "Welcome to Java!", "Display Message", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE); }

 }

例三：

编写HTML文件 “Test.html”,

<Html>

<Head>

<Title> A Simple Program   </Title>

 </Head>

   <Body> Here is the output of my program: 

      <Applet code=”Welcome.class” WIDTH=150 HEIGHT=25>

   </Applet>

</Body>

 </Html>

运行方式：

（1）用浏览器打开Test.html文件

（2）appletviewer Test.html

作业：

²      熟悉JDK开发环境

²      下载课上的例子，观察结构并执行

²      编写一个Application，在屏幕上显示如下的信息：
******************
     Welcome
******************

²      将上题改为对话框输出