第3章 Java語法的JSP程式 3-1 Java語言的基礎 3-2 JSP程式的基本架構 3-3 Java的變數與資料型態

第3章 Java語法的JSP程式 3-1 Java語言的基礎 3-2 JSP程式的基本架構 3-3 Java的變數與資料型態

3-1 Java語言的基礎-說明 Java語言是一種高階和物件導向程式語言，類似C++語言的編譯式語言，不過並不完全相同，因為它是結合編譯和直譯優點的程式語言。現在讓我們來看看Java程式語言的「平台」（Platform），平台是一種結合硬體和軟體的執行環境，簡單的說，電腦程式是在平台上執行，因為Java屬於一種與硬體無關和跨平台的程式語言，所以Java平台是一種軟體平台，主要是由JVM和Java API兩個元件所組成。

3-1 Java語言的基礎-JVM(說明) Java編譯程式可以將Java原始程式碼編譯成「位元組碼」（Bytecode），這種程式碼是一種虛擬的機器語言，這台電腦稱為「JVM」（Java Virtual Machine），換句話說，在作業系統需要安裝JVM的直譯程式，才能夠直譯和執行位元組碼。 Java原始程式碼（副檔名.java）在編譯成位元組碼（副檔名.class）後，就可以在Windows、UNIX或Machintosh的Mac OS作業系統上執行，只需作業系統安裝JVM直譯程式，同一個位元組碼檔案，就可以跨平台在不同作業系統上正確的執行。

3-1 Java語言的基礎-JVM(圖例)

3-1 Java語言的基礎-Java API Java API是軟體元件的集合，也就是在C/C++語言所謂的函式庫，提供集合物件、GUI元件、檔案處理、資料庫存取和網路等相關的類別和介面，稱為「套件」（Packages）。 API是一種軟體的工具箱，Java標準API是一個名為java的大型套件，擁有多個子套件lang、awt和io等，每個子套件擁有許多類別，如下圖所示：

3-2 JSP程式的基本架構 3-2-1 第一個JSP程式 3-2-2 儲存和上傳JSP程式 3-2-3 執行JSP程式
3-2-5 Java語言的命名與註解

3-2-1 第一個JSP程式-說明在JSP程式為了分辨HTML標籤與JSP程式，所以使用特定符號的標籤來區分哪部分是HTML標籤，哪些部分是JSP程式碼，這些JSP程式碼稱為JSP的「腳本元素」（Scripting Element），如下所示： <%………%> 位在上述標籤符號之間的是JSP程式碼，HTML文件如果擁有上述符號的程式碼且副檔名為.jsp，伺服端支援JSP容器的Web伺服器就會將這部分程式碼轉換成Servlet程式，在編譯和執行後，產生HTML文件送到客戶端瀏覽程式顯示。

3-2-1 第一個JSP程式-範例 01: 
02: page contentType="text/html; charset=Big5"%> 03: <html> 04: <head> 05: <title>Ch3_2_1.jsp</title> 06: </head> 07: <body> 08: <%! int from, to; // 變數宣告 %> 09: <% // 指定變數值 10: from = 4; 11: to = 6; 12: // 設定字型尺寸由小變大 13: for ( int i = from; i <= to; i++ ) { %> 14: > 15: 第一個JSP程式 16: <% } %> 17: </body> 18: </html>

3-2-1 第一個JSP程式-範例說明 JSP程式範例是使用Java語言作為腳本語言，在程式開始的第2列是JSP指引元素的page指令，如下所示： 01: page contentType="text/html; charset=Big5"%> page指令指定contentType屬性的網頁文件類型為HTML文件，編碼為繁體中文Big5，關於JSP指引元素的說明請參閱第4章。在<body>標籤區塊的HTML標籤擁有多個JSP程式碼區塊，這些JSP腳本元素（Scripting Element）分為3種。

3-2-1 第一個JSP程式-Declarations元素
Declarations宣告元素是腳本語言的變數、物件變數宣告或方法，Declarations元素是位在下列符號之間的程式碼，如下所示： <%! %> 宣告元素並不會產生任何輸出，如果腳本語言是Java語言，Declarations元素宣告的變數或方法會翻譯（Translate）成Servlet類別的實例變數或方法宣告。例如：在第8列宣告整數int變數from和to的程式碼就是Declarations元素，如下所示： 08: <%! int from, to; // 變數宣告 %>

3-2-1 第一個JSP程式- Scriptlets元素
Scriptlets元素：指定敘述和for迴圈 Scriptlets元素可以在JSP程式插入任何合法腳本語言的程式碼片斷，這是位在下列符號之間的Java程式碼，如下所示： <% %> 符號可以插入以Java語言作為腳本語言的指定敘述、條件和迴圈等程式碼，在轉換成Servlet程式後，這些程式碼是位在Servlet類別的_jspService()方法。例如：使用Scriptlet元素指定變數值和for迴圈。迴圈結束前後都有HTML標籤，所以程式碼也需使用"<%"和"%>"符號標示出來。

3-2-1 第一個JSP程式- Expressions元素
Expressions元素：內含於HTML標籤的運算式 Expression元素是一個插入腳本語言的運算式，在執行時會自動轉換成字串資料態，這是位在下列符號之間的Java程式碼，如下所示： <%＝ %> Expression元素的運算式並不需要Java語言的結束符號";"。例如：指定標籤的字型尺寸就是Expression元素，如下所示： 14: >

3-2-2 儲存和上傳JSP程式-儲存 JSP程式的副檔名為【.jsp】，所以在使用記事本或Gel儲存時，記得儲存成.jsp檔案，例如：在【記事本】執行「檔案/儲存檔案」指令儲存檔案，可以看到「另存新檔」對話方塊。在【存檔類型】選【所有檔案】，【檔名】欄輸入檔案全名Ch3_2_1.jsp，包含副檔名【.jsp】，然後按【儲存】鈕即可儲存JSP程式。

3-2-2 儲存和上傳JSP程式-公佈在建立好JSP檔案後，我們需要將檔案公佈到Web伺服器的指定目錄，以本書在第1章建立的開發環境為例，如下所示： Resin的Web伺服器：複製或上傳到「C:\resin-3.0.9\webapps\ROOT\Ch??」資料夾，"??"是章節編號01、02、….16等，請自行建立Ch??子資料夾。 IIS的Web伺服器：複製或上傳到「C:\inetpub\wwwroot\Ch??」資料夾，"??"是章節編號01、02、….16等，請自行建立Ch??子資料夾。

3-2-3 執行JSP程式-網址在將JSP程式公佈或上傳到Web伺服器後，我們就可以啟動Internet Explorer瀏覽程式，在【網址】欄輸入URL網址，如下所示： Resin的Web伺服器：URL網址的埠號為8080，如下所示： IIS的Web伺服器：URL網址的埠號是預設80，所以不需要指定，如下所示：

3-2-3 執行JSP程式-圖例

3-2-3 執行JSP程式-原始程式碼

3-2-4 JSP程式的執行過程-說明 JSP程式碼是內嵌於HTML檔案中，當瀏覽程式向Web伺服器請求JSP程式時，伺服端支援JSP容器（JSP Container）的Web伺服器會先將JSP程式碼翻譯成Servlet，然後編譯和執行Servlet輸出HTML標籤，最後產生一份不含JSP程式碼的HTML文件，等到傳送到客戶端後，在瀏覽程式顯示的就是這份純HTML標籤的網頁內容。在第1次請求JSP程式時，支援JSP的Web伺服器會將JSP程式碼翻譯成Servlet程式碼，然後使用JDK編譯和執行Servlet，以便回應HTTP請求。當第2次之後請求同一頁JSP程式，就是直接執行已經編譯成Servlet程式的Class類別檔。

3-2-4 JSP程式的執行過程-圖例

3-2-4 JSP程式的執行過程-檔案位置以IIS與Resin伺服器為例，轉換成的Servlet程式碼是儲存在「C:\Inetpub\wwwroot\WEB-INF\work\_jsp\_ch03」資料夾。 _ch3_02_01__jsp.java是JSP程式Ch3_2_1.jsp轉換的Servlet程式碼檔案。 _ch3_02_01__jsp.class是編譯後的Class類別檔，換句話說，我們真正執行的是_ch3_02_01__jsp.class類別檔案。

3-2-5 Java語言的命名與註解-命名在程式中需要替變數、類別和函數等很多元素命名，程式設計者在替這些元素命名時，需要遵循程式語言的語法，Java的命名語法，如下所示：名稱是一個合法的「識別字」（Identifier），識別字是使用英文字母開頭，不限長度的Unicode統一字碼字元的字串，包含字母、數字和底線”_”。名稱區分英文字母的大小寫，例如：apple、Apple和APPLE屬於不同變數。名稱不能使用Java語法的「關鍵字」（Keyword）、保留字的布林值true或false和null 。名稱在「範圍」（Scope）中必需是唯一的，例如：在程式中可以使用相同的變數名稱，不過各變數名稱需要在不同的範圍。

3-2-5 Java語言的命名與註解-關鍵字

3-2-5 Java語言的命名與註解-Java註解
JSP程式的Scriptlets元素是Java語言的程式碼片斷，所以使用Java語言的註解，這是以"//"符號開始的列，或放在程式列後的文字內容，如下所示： <% // 顯示訊息 out.print("目前的日期/時間: "); // 顯示訊息 %> 如果註解文字不只一列，可以使用"/*"和"*/"符號標示註解文字，如下所示： /* JSP程式：Ch3_2_5.jsp */

3-2-5 Java語言的命名與註解-HTML註解
 上述註解是位在JSP元素之外的HTML標籤，所以在HTML標記語言的註解也可以使用Expression元素，如下所示： <!—目前時間：<%= new java.util.Date() %> -->

3-2-5 Java語言的命名與註解-JSP註解

3-2-5 Java語言的命名與註解-JSP的基本輸出
JSP的基本輸出是使用out隱含物件輸出網頁內容，事實上，這就是Java語言的System.out。 out物件的print()和println()方法可以輸出字串到瀏覽程式，其差異在於是否在最後加上換行符號'\n'，不過，JSP程式並沒有差異，因為網頁是使用 標籤換行，如下所示： out.print("目前的日期/時間: "); out.println("目前的日期/時間: ");

3-3 Java的變數與資料型態 3-3-1 變數的資料型態 3-3-2 變數、常數宣告與指定敘述 3-3-3 Escape逸出字元

3-3-1 變數的資料型態-說明 Java的資料型態分為「基本」（Primitive）和「參考」（Reference）兩種資料型態，如下所示：基本資料型態：Java變數擁有byte、short、int、long、float、double、char和boolean一共8種資料型態。參考資料型態：Java的類別就是一種參考資料型態，其建立的物件變數值是記憶體位置，參考到物件儲存的位置。例如：String、StringBuffer、Character和Number類別建立的物件就屬於參考資料型態。

3-3-1 變數的資料型態-整數資料型態「整數資料型態」（Integral Types）是指變數的資料為整數沒有小數點，依照整數資料長度的不同（即變數佔用的記憶體位元數），分為4種整數資料型態，如下表所示：

3-3-1 變數的資料型態-浮點數資料型態「浮點數資料型態」（Floating Point Types）是指整數加上小數，例如：、等，依照長度的不同（即變數佔用的記憶體位元數），分為2種浮點數的資料型態，如下表所示：

3-3-1 變數的資料型態-布林資料型態「布林資料型態」（Boolean Type）只能有2個值true和false，這不是變數名稱，而是Java的保留字，主要是使用在條件和迴圈控制的條件判斷。

3-3-1 變數的資料型態-字元資料型態「字元資料型態」（Char Type）是「無符號」（Unsigned）的16位元整數所表示的Unicode字元，Unicode字元是使用2個位元組表示字元，可以用來取代ASCII字元使用一個位元組的表示方式。

3-3-2 變數、常數宣告與指定敘述-說明 Java語言是「強調型態」（Strongly Typed）程式語言，在變數儲存的值需要指定資料型態。簡單的說，資料型態的目的是告訴編譯程式宣告的變數準備儲存什麼樣的資料，而且不論如何存取變數值，都不能更改變數的資料型態。

3-3-2 變數、常數宣告與指定敘述-變數的宣告
Java整數變數宣告的範例，如下所示： int score; 上述程式碼宣告1個整數變數，資料型態為整數int，名稱為score，如果需要同時宣告多個變數，請使用","號分隔，如下所示： int i, j, k; 變數宣告單純只是表示保留記憶體空間，至於儲存的資料是什麼？可以在宣告時指定初始值，或是使用指定敘述在程式碼設定變數值。在Java宣告變數且指定變數初值，如下所示： int score = 85; int i = 20;

3-3-2 變數、常數宣告與指定敘述-常數的宣告
「常數」（Named Constants）是指一個變數在設定初始值後，就不會變更其值，簡單的說，就是在程式中使用一個名稱代表一個固定值。 Java的常數宣告和指定初值的變數宣告相同，只需在前面使用final關鍵字，如下所示： final double PI = ; 上述程式碼宣告圓周率的常數PI。請注意！在宣告常數時一定要指定常數值。

3-3-2 變數、常數宣告與指定敘述-指定敘述「指定敘述」（Assignment Statement）是在程式中存取指定變數的值，如果在宣告變數時沒有指定變數的初值，就可以使用指定敘述即"="等號指定變數值或更改變數值。一個指定敘述的範例，如下所示： balance = 6000; 上述程式碼指定變數balance的內容，運算式是數值6000，詳細的運算式說明，請參閱第3-4節。

3-3-3 Escape逸出字元-說明1 Java提供Escape逸出字元，這是使用"\"符號開頭的字串，可以顯示一些無法使用鍵盤輸入的特殊字元，如下表所示：

3-3-3 Escape逸出字元-說明2 對於JSP標籤來說，如果在JSP程式需要顯示"<%"和"%>"標籤，我們需要使用替代字串或Escape逸出字元，如下表所示：

3-4 Java的運算子 3-4-1 運算子的優先順序 3-4-2 算術運算子 3-4-3 關係與條件運算子 3-4-4 位元運算子
3-4-5 指定運算子

3-4 Java的運算子 Java指定敘述的左邊是「運算式」（Expressions），這是由「運算子」（Operator）和「運算元」（Operand）所組成，Java擁有完整的算術、指定、位元和邏輯運算子，一些運算式的範例，如下所示： A + B – 1 A >= B A > B && A > 1 上述運算式變數A、B和數值1都屬於運算元，"+"、"-"、">="、">"和"&&"為運算子，Java運算子是使用1到3個字元所組成的符號。

3-4-1 運算子的優先順序

3-4-2 算術運算子 Java的「算術運算子」（Arithmetic Operators）是常用的數學運算子，大部分運算元都是數值，加法運算子還可以連結2個字串，在下表為各種運算子的範例，變數a的值為10，如下表所示：

3-4-3 關係與條件運算子-關係「關係運算子」（Relational Operators）是使用迴圈和條件敘述的判斷條件，可以比較2個運算元間的關係，例如："=="為true表示運算元相等，關係運算子的範例，如下表所示：

3-4-3 關係與條件運算子-條件關係運算式如果比較複雜，不只一個關係運算式。Java提供6種「條件運算子」（Conditional Operators）可以連結多個關係運算式建立更複雜的關係運算式，如下表所示：

3-4-4 位元運算子 Java的「位元運算子」（Shift and Bitwise Operators）能夠進行二進位值的位元運算，提供向左移或右移幾個位元或NOT、AND、XOR和OR的位元運算，如下表所示：

3-4-5 指定運算子

3-5 Java的流程控制 3-5-1 是否選和二選一 3-5-2 多選一的條件敘述 3-5-3 ?:條件敘述運算子
3-5-4 for迴圈敘述 3-5-5 while與do/while迴圈敘述 3-5-6 break與continue指令敘述

3-5 Java的流程控制 Java的流程控制可以配合條件判斷來執行不同區塊的程式碼，或是重複執行指定區塊的程式碼，流程控制指令可以分為兩類，如下所示：條件控制：條件控制是一個選擇題，可能是單一選擇或多選一，依照條件運算子的結果，決定執行哪一個區塊的程式碼。迴圈控制：迴圈控制可以重複執行區塊的程式碼，其中擁有結束條件，結束迴圈的執行。

3-5-1 是否選和二選一-if是否選條件敘述 if條件敘述是一種是否執行的單選題，決定是否執行程式區塊內的程式碼，如果關係和條件運算結果為true，就執行括號間的程式區塊，例如：判斷成績是否及格的if條件敘述，如下所示： if ( score >= 60 ) { out.print("JSP網頁製作"); out.print("徹底研究-及格！ "); }

3-5-1 是否選和二選一-if/else二選一條件敘述
如果條件是擁有排它性的兩個執行區塊，需要二選一，只需加上else指令，if的關係/條件運算式為true時執行到else前的程式碼，false執行else之後的程式碼，例如：判斷學生成績及格或不及格的if/else條件敘述，如下所示： if ( score >= 60 ) { out.print("網頁製作"); out.print("成績及格 "); } else { out.print("成績不及格 ");

3-5-2 多選一的條件敘述-if/else多選一條件敘述
在Java程式可以重複使用if/else條件建立多選一的條件敘述，例如：使用年齡判斷搭乘公車的乘客票價是學生、普通或敬老票，如下所示： if ( age <= 18 ) out.print("學生票：12元 "); else if ( age >= 65 ) out.print("敬老票：8元 "); out.print("普通票：15元 ");

3-5-2 多選一的條件敘述-switch多選一條件敘述
Java的switch多條件敘述是依照符合的條件執行不同程式區塊的程式碼，例如：學生成績是使用GPA的A、B、C、D來打成績，我們可以使用switch條件敘述來顯示轉換的成績範圍，如下所示： switch (grade) { case 'A': out.print("學生成績超過80分 "); break; case 'B': out.print("學生成績為70~79分 "); ………. default: out.println("學生成績低於60分 "); }

3-5-3 ?:條件敘述運算子 Java的條件敘述運算子"?:"可以使用在指定敘述以條件來指定變數值，例如：12小時與24小時制的時間轉換條件敘述運算子，如下所示： hour = (hour >= 12) ? hour-12 : hour; 上述指定敘述的"="號右邊是條件敘述運算子，如同一個if/else條件，使用"?"符號代替if，":"符號代替else，如果條件為true，hour變數值為hour-12，false就是hour。

3-5-4 for迴圈敘述 Java的for迴圈稱為「計數迴圈」（Counting Loop），這是一種簡化的while迴圈，可以重複執行固定次數的程式區塊。 for迴圈預設擁有一個計數器，計數器每次增加或減少一個值，直到for迴圈的結束條件成立為止，例如：計算1加到10的總和，每次增加1，如下所示： for ( i = 1; i <= 10; i++ ) { out.print("數值: " + i + “ ”); total += i; }

3-5-5 while與do/while迴圈敘述-while迴圈敘述
while迴圈敘述不同於for迴圈需要自己處理計數器的增減，while迴圈是在進入程式區塊的開頭檢查結束條件，如果條件為true才允許進入迴圈執行，例如：使用while和do/while迴圈建立巢狀迴圈來計算1加到n的總和，如下所示： while (counter <= 10 ) { total = 0; out.print("計算 1 加到 " + counter + " = "); // 計算總和的第二層do/while迴圈 counter1 = 0; do { total += counter1; counter1 += 1; } while ( counter1 <= counter ); out.print(total + " "); // 顯示總和 counter += 1; }

3-5-5 while與do/while迴圈敘述-do/while迴圈敘述
do/while和while迴圈敘述的差異是在迴圈的結尾檢查結束條件，換句話說，do/while迴圈的程式區塊至少會執行一次，例如：在前述巢狀迴圈的第二層迴圈就是一個do/while迴圈，如下所示： counter1 = 0; do { total += counter1; counter1 += 1; } while ( counter1 <= counter );

3-5-6 break與continue指令敘述-break指令
break指令可以在某些條件成立時，強迫終止迴圈執行，如同switch條件敘述使用break指令敘述跳出程式區塊一般。例如：在do/while無窮迴圈配合break指令計算5! 階層函數值，也就是計算1*2*3*4*5的值，如下所示： do { out.print("數值: " + i + " "); result *= i; i++; if ( i > 5 ) break; } while ( true );

3-5-6 break與continue指令敘述-continue指令
在Java迴圈敘述的執行過程中，continue指令敘述可以馬上繼續執行下一次迴圈，不過它並不會執行程式區塊位在continue指令敘述後的程式碼，如果使用在for迴圈，一樣會自動更新計數器變數。例如：活用迴圈和continue指令敘述計算1~10的偶數和，如下所示： for ( i = 1; i <= 10; i++ ) { if ( (i % 2) != 0 ) continue; out.print("數值: " + i + " "); total += i; }

3-6 Java的陣列與字串 3-6-1 Java的陣列 3-6-2 字串處理

3-6-1 Java的陣列 -一維陣列(宣告) 整數的一維陣列宣告，如下所示：
int[] tips = {150, 300, 500}; 上述程式碼宣告int基本資料型態的陣列tips，int[]是一個類別，宣告陣列變數tips，然後使用大括號指定陣列元素值，所以並不用指定陣列尺寸，以此例一共有3個陣列元素。在前面的程式碼是在宣告陣列變數時，就同時指定陣列內容，現在換一種方式，使用new運算子建立Array物件，例如：建立double資料型態的陣列儲存成績資料，如下所示： double[] scores = new double[6];

3-6-1 Java的陣列 -一維陣列(存取) 接著可以從索引值0開始，指定各陣列元素的內容，如下所示：
scores[0] = 66.5; scores[1] = 78.9; …… scores[5] = 64.5; 上述程式碼指定各陣列元素的值，我們也可以使用同樣方法取得陣列元素值，如下所示： sum += scores[i]; 上述程式碼取得陣列索引i的值，如果需要走訪整個陣列內容，只需使用一個for迴圈，就可以顯示陣列的每一個元素，如下所示： for ( i=0; i < scores.length; i++) { …… }

3-6-1 Java的陣列 -多維陣列(宣告) 在Java語言的Array物件可以包含其它Array物件，這就是Java語言的二維陣列或多維陣列，如下所示： int[][] grades = { { 54, 68 }, { 67, 78 }, { 89, 93 } }; 上述二維陣列是使用初始方式建立陣列元素值，如果沒有使用初始方式，可以使用for迴圈來建立二維陣列，如下所示： String[][] users = new String[3][]; for ( i=0; i < users.length; i++) users[i] = new String[2];

3-6-1 Java的陣列 -多維陣列(存取) 指定二維陣列的元素值的程式碼，如下所示：
users[0][0] = "Joe"; users[0][1] = "1234"; users[1][0] = "Jane"; users[1][1] = "5678"; users[2][0] = "Tony"; users[2][1] = "9012"; 上述程式碼設定二維陣列的元素值。同樣的方式，只需增加迴圈數，就可以將Array物件從二維擴充成多維陣列。

3-6-2 字串處理-建立字串 Java字串就是String物件，在Java程式使用String類別建立的字串物件屬於唯讀字串，Java可以直接使用字串文字值（一組字元集合使用「"」雙引號括起）來建立字串物件，如下所示： String str = "JSP網頁製作徹底研究"; Java提供數種String物件的建構子，可以使用new運算子建立String物件，如下所示： str1 = new String(); // 空字串 str2 = new String("Java 2程式設計範例教本2e"); str3 = new String(str2); // 使用字串物件 str4 = new String(charArr); // 使用字元陣列 str5 = new String(charArr, 0, 4); str6 = new String(byteArr); // 使用byte陣列

3-6-2 字串處理-字串長度與大小寫轉換 String物件提供方法取得字串長度和進行英文字串的大小寫轉換，相關String物件的方法，如下表所示：

3-6-2 字串處理-子字串搜尋 String物件相關子字串搜尋方法，如下表所示：

3-6-2 字串處理-子字串和字元處理 String物件提供方法取代和取出字串中所需的字元和子字串，相關方法如下表所示：

3-6-2 字串處理-字串的比較 String物件的字串可以一個字元一個字元比較字元的內碼值，直到分出大小為止。其相關方法如下表所示：

第3章 Java語法的JSP程式 3-1 Java語言的基礎 3-2 JSP程式的基本架構 3-3 Java的變數與資料型態

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