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1、第第 1 1 章章 JavaJava导论导论 * *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程2 2主要内容主要内容n n1.1 Java1.1 Java语言的特点语言的特点 1.1.1 1.1.1 简单的面向对象程序设计语言简单的面向对象程序设计语言 1.1.2 1.1.2 健壮安全的分布式语言健壮安全的分布式语言 1.1.3 1.1.3 结构中立、可移植性强的解释型语言结构中立、可移植性强的解释型语言 1.1.4 1.1.4 高效能高效能 1.1.5 1.1.5 支持多线程的动态语言支持多线程的动态语言 1.1.6 Java1.1.6 Java与几种常用语言的比较与几种常用语
2、言的比较n n1.2 Java1.2 Java执行环境执行环境 1.2.1 JVM1.2.1 JVM机制机制JavaJava平台的基础平台的基础 1.2.2 1.2.2 自动垃圾收集自动垃圾收集 1.2.3 1.2.3 保护域机制与沙箱模型保护域机制与沙箱模型 1.2.4 1.2.4 类加载器类加载器启动引擎的点火器启动引擎的点火器n n1.3 JDK1.3 JDK的组成与安装设置的组成与安装设置 1.3.1 Java1.3.1 Java平台的组成结构平台的组成结构 1.3.2 SET PATH1.3.2 SET PATH和和SET CLASSPATHSET CLASSPATH的作用的作用 1
3、.3.3 Java1.3.3 Java开发平台简介开发平台简介n n1.4 1.4 典型例子及常见问题典型例子及常见问题 1.4.1 1.4.1 编译器、解释器、小程序观察器和反编译器编译器、解释器、小程序观察器和反编译器 1.4.2 1.4.2 简单的简单的“ “Hello World!”Hello World!”例子例子 1.4.3 1.4.3 应用程序的主方法应用程序的主方法 1.4.4 1.4.4 小程序的运行小程序的运行1.1 Java1.1 Java语言的特点语言的特点* *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程4 4JavaJava的由来的由来n n199119
4、91年初，年初，Sun MicrosystemsSun Microsystems公司设立一项较大规模公司设立一项较大规模“ “ 消费者电子产品先进软件发展项目消费者电子产品先进软件发展项目” ”，该项目是为了，该项目是为了 发展小型、可靠、可移植、分布式、实时的嵌入式系发展小型、可靠、可移植、分布式、实时的嵌入式系 统。统。 n n项目小组开发了一种与平台无关的新语言，命名为项目小组开发了一种与平台无关的新语言，命名为 “ “Oak”Oak”。其灵感来源于项目主持人其灵感来源于项目主持人James GoslingJames Gosling办公办公 室外的一棵橡树（室外的一棵橡树（OakOak）
5、，），它就是它就是JavaJava语言的前身。语言的前身。 n n但因但因OakOak名称与其它产品雷同，最后将开发的新语言名称与其它产品雷同，最后将开发的新语言 取名为取名为“ “Java”Java”。据说是项目小组成员经常在公司附近据说是项目小组成员经常在公司附近 一家咖啡厅喝咖啡，因此把咖啡原产地一家咖啡厅喝咖啡，因此把咖啡原产地JavaJava作为新语作为新语 言的名称。言的名称。n n19951995年，年，Sun MicrosystemsSun Microsystems公司正式发布公司正式发布JavaJava产品。产品。 * *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教
6、程5 5与与JavaJava有关的一些图片有关的一些图片Java的标识Java的吉祥物DukeJava之父James Gosling* *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程6 6JavaJava语言的特点语言的特点 n n在在JavaJava语言白皮书中，语言白皮书中，JavaJava被描述为被描述为“ “是一是一 种简单、面向对象、分布式、解释、健壮种简单、面向对象、分布式、解释、健壮 、安全、结构中立、可移植、高效能、多、安全、结构中立、可移植、高效能、多 线程、动态的语言。线程、动态的语言。n nA simple, object-oriented, network-
7、savvy, A simple, object-oriented, network-savvy, interpreted, robust, secure, architecture neutral, interpreted, robust, secure, architecture neutral, portable, high-performance, multithreaded, portable, high-performance, multithreaded, dynamic languagedynamic language。 James Gosling, Henry McGilton
8、. The JavaJames Gosling, Henry McGilton. The Java Language Environment Language Environment，A White Paper.A White Paper.* *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程7 7简单的面向对象程序设计语言简单的面向对象程序设计语言 n n“ “爪哇爪哇”JavaJava总给人以小巧玲珑总给人以小巧玲珑 n n和和C+C+很相近，但删除许多极少被使用、不容易很相近，但删除许多极少被使用、不容易 理解和令人混淆的理解和令人混淆的C+C+功能，主要包括运算符重功能，主要包
9、括运算符重 载载、多重继承以及广泛的自动强迫同型多重继承以及广泛的自动强迫同型。 n n自动垃圾收集（自动垃圾收集（Automatic garbage collectionAutomatic garbage collection）功功 能，这不仅简化了能，这不仅简化了JavaJava程序的内存分配与释放工程序的内存分配与释放工 作，而且能大幅度减少程序中的漏洞。作，而且能大幅度减少程序中的漏洞。 n nJavaJava程序非常小，对于在嵌入式的系统中使用是程序非常小，对于在嵌入式的系统中使用是 很重要的，同时也可以通过网络轻易下载。很重要的，同时也可以通过网络轻易下载。 * *JavaJava
10、面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程8 8健壮安全的分布式语言健壮安全的分布式语言 n nJavaJava拥有广泛的能轻易处理拥有广泛的能轻易处理TCP/IPTCP/IP协议（如协议（如 HTTPHTTP与与FTPFTP等）的类库，更容易创建网络等）的类库，更容易创建网络 连接。连接。 n n除了运行时异常检查外，除了运行时异常检查外，JavaJava提供了广泛的提供了广泛的 编译时异常检查，以便尽早的发现可能存编译时异常检查，以便尽早的发现可能存 在的错误。同时，在在的错误。同时，在JavaJava中对象的创建机制中对象的创建机制 （只能用（只能用newnew操作符）和自动垃圾收集机制操
11、作符）和自动垃圾收集机制 大大减少了因内存管理不当引发的错误。大大减少了因内存管理不当引发的错误。 n nJavaJava的验证技术是以公钥加密算法为基础。的验证技术是以公钥加密算法为基础。 * *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程9 9结构中立、可移植性强的解释型语言结构中立、可移植性强的解释型语言n n为了让为了让JavaJava应用程序能够在网络上任何地方执行应用程序能够在网络上任何地方执行 ，其编译器会产出一种结构中立的字节代码（，其编译器会产出一种结构中立的字节代码（ BytecodeBytecode）。）。字节代码可以在提供字节代码可以在提供JavaJava运
12、行时系统运行时系统 的多种不同处理器上面执行。的多种不同处理器上面执行。 n nJavaJava严格定义了基本数据类型的大小和算术运算严格定义了基本数据类型的大小和算术运算 符的行为，因此不存在软硬件平台不兼容的情况符的行为，因此不存在软硬件平台不兼容的情况 。 n nJavaJava系统本身具备相当好的移植性。它的编译器系统本身具备相当好的移植性。它的编译器 用用JavaJava写成，而写成，而JavaJava运行时程序则是参照运行时程序则是参照POSIXPOSIX（ 一个可移植接口工业标准）规格使用一个可移植接口工业标准）规格使用ANSI CANSI C写成写成 的。的。 * *JavaJ
13、ava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程1010高效能高效能 n n字节代码可以动态地为执行应用程序的特定字节代码可以动态地为执行应用程序的特定CPUCPU 解释成机器码。字节代码格式在设计上即顾及机解释成机器码。字节代码格式在设计上即顾及机 器码的产生，因此实际的机器码产生程序相当简器码的产生，因此实际的机器码产生程序相当简 单。单。 n n解释器运行时不需检查运行环境，自动垃圾收集解释器运行时不需检查运行环境，自动垃圾收集 器设为优先级最低后台线程，以保证内存得到更器设为优先级最低后台线程，以保证内存得到更 有效的应用。有效的应用。 n n对于运算量很大的程序可以采用原生代码编写，对
14、于运算量很大的程序可以采用原生代码编写， 再经由再经由JavaJava平台转换。平台转换。n nJust-In-Time (JIT)Just-In-Time (JIT)编译技术更是让字节代码的执行编译技术更是让字节代码的执行 速度大幅度提升。速度大幅度提升。 * *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程1111支持多线程的动态语言支持多线程的动态语言 n n在在JavaJava核心类库中包含核心类库中包含ThreadThread类，同时类，同时JavaJava 运行时系统提供了线程监视器和同步锁定运行时系统提供了线程监视器和同步锁定 机制。多线程的其它优点包括更好的交互机制。
15、多线程的其它优点包括更好的交互 式回应能力与实时执行行为。式回应能力与实时执行行为。 n nJavaJava是一种比是一种比C C或或C+C+更具动态特性的语言更具动态特性的语言 。它在设计上强调为进化中的运算环境提。它在设计上强调为进化中的运算环境提 供支援。甚至可以在不中断网络服务的情供支援。甚至可以在不中断网络服务的情 况下替换相关的组件。况下替换相关的组件。 * *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程1212JavaJava与几种常用语言的比较与几种常用语言的比较 1.2 Java1.2 Java执行环境执行环境* *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序
16、设计教程1414JavaJava执行环境执行环境 Java源程序（*.java） 首先被编译成字节代码 （*.class）；这些字节 代码就是Java虚拟机可 以解释的指令集。 经过安全验证后字节代 码进入虚拟机，要么经 由解释器解释执行，要 么由JIT编译器（也称为 即时代码生成器）转成 机器代码执行，程序中 使用到的类则根据需要 动态加载到内存中。Java执行环境由编译时（Compile-time）和运行时（ Runtime）环境两部分组成。* *JavaJava面向对象程序设计教程面向对象程序设计教程1515JREJREn nJVMJVM协同类加载器、字节代码校验器和协同类加载器、字节代码校验器和JavaJava 类库一起，组成了整个类库一起，组成了整个JavaJava运行环境运行环境JREJRE。 n n一次编写随处运行一次编写随处运行 （Write Once Run An
