1.1 Java簡述 1.2 Java下載與安裝 1.3 Java程式的開發過程 1.4 存檔說明 1.5 註解
電腦語言是人類與電腦溝通的管道,早期有機器語言 、組合語言,後來推出高階語言,充分發揮電腦功能。隨著電腦硬體的進步,其功能已超出一般人所能想像。 早期高階語言以FORTRAN與COBOL為主,FORTRAN應用於科學,COBOL應用於商業。至於個人電腦常以BASIC為主,後來C語言推出後,廣受程式設計師歡迎,而Java源自C語言。
1.1 Java簡述 Java主要的特性: 跨平台 :Java很容易在不同的作業系統上執行,如微軟的Windows、Mac OS,Linux、Sum Solaris、各式瀏覽器 … 等。 物件導向程式設計:利用物件導向程式設計(OOP:Object- Oriented Programming)可以應付大型程式 設計。 網頁設計:Java所設計的應用程式很容易轉換成可內嵌於網頁之模式,經由瀏覽器提供別人瀏覽,具有互動效果。 安全性:「例外處理」(Exception),可以避免不正常的狀況發生時造成程式不能繼續執行或電腦當機。
除上述主要特性外, Java還有多執行緒,高效能執行,適用多種硬體,如手機,家電,採解譯式,可動態應用記憶體 … 等。
1.2 Java下載與安裝
1.2.2 安裝 Java SE
1.2.3 環境變數設定 Java 須先設定環境變數,才能進行Java 程式碼的編譯與執行。以下是在Windows 7作業系統下設定的步驟:
step1:1. 在「電腦」圖示上按右鍵,點選「內容」 選項,開啟「系統」視窗。(或從「控制台」視窗內的「系統」圖示開啟) 2. 在「系統」視窗的右下方,點按「變更設 定」文字,開啟「系統內容」對話方塊。
3. 點按「進階」標籤頁,再點按 鈕,開啟「環境變數」對話方塊。
step2:在「環境變數」對話方塊中,先到「XXX的使用者變數(U)」的「變數」欄選點『PATH』名稱,再按 鈕。若「變數」欄無『PATH』名稱,則按 鈕,然後跳到step4繼續執行。
step3:按 鈕開啟下圖畫面,用來增加 Java 編譯器路徑。即在「變數值」欄內,接續鍵入『;c:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_02\bin』。 【註】如果是安裝SE7.0版「jdk-7-windows-i586.exe」,則應鍵入 『;c:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0\bin』 【註】「c:\Program Files (x86)\Java\」是安裝Java SE的資料夾。
step4:若 Step 2「變數」欄無『PATH』名稱時,按 鈕開啟下圖畫面。 再到「變數值」欄內鍵入『c:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_02\bin』按 鈕返回「環境變數」對話方塊。
step5:返回「環境變數」對話方塊時,按 鈕。
1.2.4 測試安裝與設定 step1:到視窗下方,執行工具列 [開始/ 所有程式/ 附屬應用程式/ 命令提示字元]指令,開啟「命令提示字元」視窗,進入主控制台模式。
step2:輸入「javac」。
step3:按 鍵。若出現下圖結果,則代表Java SE的 安裝及環境變數的設定正常完成。
1.3 Java 程式的開發過程 1. 撰寫Java原始程式碼: 如儲存成「Hello.java」。 2. 編譯Java程式碼: 下達指令「javac Hello.java」,將原始碼檔編譯成 類別檔「Hello.class」。 3. 執行Java程式: 下達指令「java Hello」,執行程式。
1.3.1 撰寫Java原始程式碼 撰寫Java程式的編輯軟體很多,有JBuilder、UltraEdit、JCreator … 等。還有Windows系統「附屬應用程式」中的「記事本」,它是最簡單的純文字編輯器,但它只能編輯Java原始程式碼(.java),無法將原始程式碼編譯成類別檔(.class),更不用說是執行Java程式了。 其它專門用來編輯Java程式語言的軟體,有些不但能編輯Java程式,也能編譯並執行Java程式,擁有整合操作環境設計的介面。 我們用「記事本」來撰寫一個簡單的Java原始程式碼:
step1:執行工具列【開始/ 所有程式/ 附屬應用程式/ 記事本】指令,開啟「記事本」視窗。 step2:請依下圖畫面所示,鍵入Java程式碼。
step3:執行功能表的 [檔案/ 另存新檔] 指令,開啟「另存新檔」對話方塊。先選擇存檔的資料夾(如:D磁碟機的「java2」資料夾,若沒有該資料夾,請先建立),再到「檔名名稱(N)」欄鍵入『Hello.java』(留意英文字母的大小寫,副檔名為java),然後按 鈕。
為方便解說程式碼,本書在每一列程式碼敘述前面會加上行號,但用「記事本」程式視窗撰寫Java原始程式碼時,絕對不可以加行號,否則會有錯誤。下面是本書解說Java原始程式碼的樣式。
1. Java對於各種名稱有嚴格要求,英文字母大小寫被視為不同符號,如:Hello 與 hello 被視為不同的名稱。讀者今後在撰寫程式時,對變數名稱或物件名稱的命名要特別注意。 2. 行01:Hello為「類別」(class)名稱,有關類別在第6章會有詳細介紹。第02~07行為Hello類別的敘述區段(由程式碼所組成的多行敘述)。 3. 行03~06:為主程式,即首先會被執行的程式敘述區段。它是Hello類別中的一個「方法」(method)(在第5、6章會有進一步介紹)。這個方法的名稱為「main」。main() 方法所包括的程式區段(第04~06行)是Java程式被啟動時,第一個執行的方法。 4. 若一個程式是由好幾個類別組成,則包含 main() 方法的類別為主類別。當程式碼要存檔時,主檔名一定要和主類別名稱一樣。
5. 行05:螢幕輸出「大家好!」文字。該行敘述最後面要加分號「;」。 6. 程式敘述在撰寫時,第03~06行有往右縮排的情形,即全部先往右移2格,到第05行再往右移2格。縮排是為了方便閱讀程式碼。往右移的程式代表被上行的「{」與下行的「}」包含的敘述區段。 7. 本原始程式碼也可以撰寫成下面兩種方式:
1.3.2 編譯Java程式碼 在前面小節由「記事本」撰寫並儲存的「Hello.java」,是 Java的原始程式碼,它是一種人類可以閱讀的文字檔。本小節我們要對這Java原始程式檔進行編譯,編譯後會產生類別檔「Hello.class」。類別檔是一種機器語言,是一般人無法閱讀而電腦可以識別的機器碼。 接著我們來進行Java原始程式碼的編譯工作:
step1:執行工具列【開始/ 所有程式/ 附屬應用程式/ 命令提示字元】指令,開啟「命令提示字元」視窗,進入主控制台模式。 step2:① 先鍵入『D:』,按 鍵,使切換到「D磁碟機」 ② 再鍵入『cd\java2』,按 鍵,使進入 「java2」資料夾。 ③ 鍵入『dir』,按 鍵。查看資料夾檔案目錄, 是否有「Hello.java」檔案?若沒有,請參閱上一 小節操作步驟。
step3:鍵入『javac Hello.java』,按 鍵。 step4:待下一行閃爍游標出現時,再鍵入『dir』,按 鍵。查看資料夾檔案目錄。結果多了一個「Hello.class」檔案。
1.3.3 執行Java程式 Java的原始程式碼經編譯後,會產生電腦可以識別的二進位碼(類別檔)。這種位元碼可跨平台地被許多不同的作業系統接受,直接透過該系統的直譯器來執行Java程式。這些作業系統有Windows、瀏覽器、Unix、Mac OS、Sum Solaris … 等,這些可以執行Java程式的系統,皆含有Java的虛擬機器(JVM:Java virtual machine),JVM可以判識java程式的二進位碼,用直譯的方式,把二進位碼當成該系統的機器碼來執行Java程式。 最後,我們繼續用Windows的主控制台模式,來進行執行Java程式碼的直譯流程,若直譯的過程無誤,便能順利執行Java程式。
step1:開啟「命令提示字元」視窗,進入主控制台模式。 step2:切換到Java程式類別檔「Hello.class」所在的資料夾。 step3:鍵入『java Hello』,按 鍵。Windows主控制 模式以直譯的方式執行java類別檔程式。 在主控制台模式下顯示程式執行結果『大家好!』。
1.4 存檔說明 在本書中,每個範例或實例都單獨儲存在一個資料夾中,雖然在存檔或讀檔稍微麻煩些,但是在檔案的管理上卻會很便利,尤其是檔案的複製與網路傳送很方便,不會因為與其他範例混在一起,互相干擾。 本書對範例存放有一些習慣,以上一節範例來說明:第一章所在的資料夾取名為「ch01」。上節為第1章第3節,而在該節的第1個程式資料夾取名為「J1_3_1」。故上範例中的原始程式檔「Hello.java」、類別檔「Hello.class」會放在「J1_3_1」資料夾內。
為方便讀者讀取程式,程式檔的檔名會取與資料夾同名。即「Hello. java」檔名會改成「J1_3_1 為方便讀者讀取程式,程式檔的檔名會取與資料夾同名。即「Hello.java」檔名會改成「J1_3_1.java」,當然經編譯後的類別檔會為「J1_3_1.class」。但在撰寫原始程式碼時,要注意主類別名稱一定要和存檔的檔名一樣。即「Hello.java」要改成「J1_3_1.java」,則原始程式碼要改成如下:
1.5 註解 一個好的程式設計師對於軟體要有清楚而且精簡說明,複雜的軟體要編寫詳細操作手冊。在程式碼中加入適當的註解,讓其他程式設計師也能參與維護此軟體。手冊內需描述整個系統架構、主要演算法、類別與方法等說明。
Java 的註解有兩種: 註解是給人閱讀用的,電腦在編譯過程會略過這些文字,不會檢查註解文字是否有錯別字或文法是否有錯誤。我們再以下面範例來做說明。
本例與Hello.java程式執行結果相同,差別在程式中有加入 註解。
行01~04:屬多行註解。 行05:屬單行註解,放在單一行程式敘述的後面。 行07、10:屬單行註解,獨立自成一行。