Java 语言与面向对象程序设计教程 嘉应学院数学系

第一章 软件开发基础与 Java 语言概述 1.1 软件开发基础 软件运行原理 计算机系统是由硬件和软件两大部分组成。 硬件：中央处理单元、数学逻辑单元、内存单元、输入 单元、输出单元和外存单元组成。 软件：由程序、运行程序所需要的数据和文档三部分组 成。 软件运行原理：软件加载到内存， CPU 依次从内存取出 每一条指令顺序执行，从而完成程序员事先编写好的各 种数据的处理、输入、输出等操作。

1.1.2 操作系统与计算结构的发展 （ 1 ）操作系统简介 功能 : 为应用程序提供处理机管理、内存管理、 输入输出、设备管理及文件管理等，是应用程 序与硬件之间的 " 接口 " 。 PC 机上常用的操作系统： DOS 、 Windows 98 、 Windows NT 、 UNIX 、 Linux 等。

（ 2 ）计算结构的发展（计算结构是指应用系统的系统体 系结构，就是系统层次、模块结构） a. 主机 - 终端模式：集中运算和集中管理是主机 - 终端 模式的特点。一台主机带多个终端。主机负担太重。 b. 单机模式：个人计算机（ PC ）迅速发展，软件运行 以孤立的机器进行。 c. 客户机 / 服务器模式：具有分布运算和分布管理的特 点。即服务器进行汇总、综合处理；客户机实现与用户 的对话及客户端的工作处理。 d. 浏览器 /N 层服务器模式：具有分布运算和集中管理的 特点。由浏览器提供统一的用户界面。

1.1.3 软件开发过程与程序设计语言 （ 1 ）软件开发过程 操作系统与系统软件的开发要求更加严谨、高效、安全 和方便；开发人员需要具有精深的专业知识与技能。 应用软件的开发是针对某个具体问题或实体，专用性强， 软件间的差异性大，需求量最多。应用软件开发能力一 般包括： a. 了解应用软件的背景知识 b. 分析和了解应用软件的功能和要求 c. 确定应用软件的计算结构 d. 熟悉应用软件的工作运行环境 e. 掌握开发应用软件的工具

（ 2 ）程序设计语言及其发展 a. 面向机器的语言 ( 各种机器语言和汇编语言 ) b. 面向过程的语言 ( BASIC 、 FORTRAN 、 Pascal 、 C ) c. 面向对象的语言 ( C++ 、 JAVA ) 注： 历史上出现的编程语言达几百种之多

1.2 Java 语言概述 Java 的发展历史 1995 年 5 月 23 日， Java 这种定位于网络应用的 程序设计语言正式推出。 Sun 公司是这样描述： Java 是一种简单的、面 向对象的、强壮的、安全的、可移植的、高性 能的、体系结构中立的、解释型的、多线索的、 动态的语言。 Java 语言由语法规则和类库两部分组成。

JAVA 技术的一些背景知识： Sun 公司将 Java2 （ JDK1.2 以后的版本统称 为 Java2 ）平台划分为 3 个版本： J2ME:(Java 2 Platform Micro Edition) ，嵌 入式系统的应用， PDA ，手机等。 J2SE:(Java 2 Platform Standard Edition) ， 客户端程序的应用，同时也是其它两个版 本的基础。 J2EE:(Java 2 Platform Enterprise Edition) ， 服务器端程序的应用。

1.2.2 Java 程序的开发过程与运行环境 1 、 编写源程序 例 1.1 第一个 Java 程序： MyFirstJavaProgram.java import java.io.* ;// 引入以 java.io 开头的模块（统称为 java.io 包）到程序 中。 public class MyFirstJavaProgram// 类头，用关键字 class 来标志一个类定 义的开始。 {// 类体由大括号括起来。 public static void main(String args[]) //main 方法是主类标志 {// 方法体 System.out.println("This is my first Java program ! "); } 注： Java 程序都是由类或者说是类的定义组成的。

几个入门概念： （ 1 ） Java 语言标识符的字母区分大小写； （ 2 ）不允许在一个类的内部再定义另一个类，各个类 之间必须是平行的，而不能嵌套；（？？？） 注意： 嵌套类在 Java 的最初的 1.0 版本中是不允 许的。直到 Java 1.1 中才添加了嵌套类。 （ 3 ）一个程序可以由一个或多个类组成，其中必须有 也只能有一个主类（ public 类）。 （ 4 ）源文件名必须与程序的主类名一致，并且以.java 为其后缀。

2 、 编译生成字节码 Java 引入编译的主要原因： （ 1 ）保证程序的语法正确性； （ 2 ）通过编译引入 Java 类库中已编写好的模 块。 （ 3 ）编译成功的结果将是一个或多个字节码文 件，每个字节码文件对应源程序中定义的一个 类，该文件的名字就是它所对应的类的名字， 并以.class 为统一的后缀名。 注意：编译型与解释型的区别！ p12

JDK ： 1 ，什么是 JDK ？ JDK (Java Development Kit) JDK 是整个 Java 的核心，包括了 Java 运行环境（ Java Runtime Envirnment ），一堆 Java 工具和 Java 基础的 类库 (rt.jar) 。 2 ，如何下载安装 JDK? 下载： 也可以利用搜索引擎在其它网站下载，推荐安装 1.5 以后版 本。 3 ，编译和运行： javac.exe java.exe

3 、 运行 运行一个编译好的 Java 字节码程序，需要调 用 Java 的解释器软件 java.exe 。 解释运行的三个阶段： （ 1 ）载入： Java 解释器中的类载入器将字节 码文件加载到内存（网上运行程序则通过网络 下载到本地内存）； （ 2 ）代码校验： Java 解释器中的代码检验器 检查这些字节码的合法性； （ 3 ）解释执行：合法的字节码程序由 Java 解 释器逐句地解释运行。

JDK 环境变量设置 我的电脑 -> 属性 -> 高级 -> 环境变量： 在 “ 系统变量 ” 中，设置 3 项属性 : 1 ， JAVA_HOME,PATH,CLASSPATH( 大小写无所谓 ), 若 已存在则点击 “ 编辑 ” ，不存在则点击 “ 新建 ” 2 ， JAVA_HOME ：指明 JDK 安装路径，例如： C:\j2sdk1.4.2 ，此路径下包括 lib ， bin ， jre 等文件夹。 3 ， Path ：使得系统可以在任何路径下识别 java 命令，设 为： %JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin 4 ， CLASSPATH ：为 java 加载类 (class or lib) 路径，只有 类在 classpath 中， java 命令才能识别，设为：.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar ( 要 加. 表示当前路径 )

1.2.3 Applet 与 Application Java Application 程序的主要特点： （ 1 ） Java Application 程序是独立完整的程 序。 （ 2 ）在命令行调用独立的解释器软件即可运行 Java Application 程序。 （ 3 ） Java Application 程序的主类必须有一 个定义为： public static void main(String args[]) 的 main 方法，是 Java Application 程序执行的 入口点。如例 1.1

例 1.2 第一个 Java Applet 程序： MyFirstJavaApplet.java import java.applet.Applet;// 引入类库中定义好的 java.applet.Applet 类； import java.awt.Graphics;// 引入 java.awt.Graphics 类（图形类） public class MyFirstJavaApplet extends Applet// 主类必须是 Applet 类的子类 { public void paint(Graphics g) { g.drawString("This is my first Java Applet!",15,20); }

（ 1 ） Java Applet 程序是在 WWW 浏览器环境下运行， 即不是完整独立运行程序，而是已构建好的框架中的一 个模块。 （ 2 ） 运行 Java Applet 程序的解释器不是独立的软件， 而是嵌在 WWW 浏览器中做为浏览器软件的一部分。 （ 3 ） Java Applet 程序中不需要有 main 方法，但是 Java Applet 程序的主类必须是类库中已定义好的类 java.applet.Applet 的子类。 （ 4 ） Java Applet 程序可以直接利用浏览器或 AppletViewer 提供的图形用户界面，而 Java Application 程序则必须另外书写专用代码来营建自己 的图形界面。 （ 5 ） Java Applet 更多的具体体现状态和状态之间的 切换，而不是固定的顺序化的执行过程。

实验： 1 ，安装、运行、熟悉 JAVA 的 JDK 环境 2 ，练习 Java Application 和 Java Applet 的设 计，参考课本 P11 和 P15 编写 java 程序并 运行