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1、第一章 Java程序设计技术,计算机科学与技术学院,赵蕴龙,Email：,概述,什么是Java语言 一个简单的Java程序 程序的编译和运行 常见错误 使用Java核心API文档,什么是Java语言,前身是1991年由美国Sun公司的Jame Gosling、Bill Joe等人开发的Oak语言 Java是一种功能强大的程序设计语言，既是开发环境，又是应用环境，它代表一种新的计算模式,什么是Java语言,Java语言的特点,语法简单，功能强大 类似于C+，去掉了C+中不常用且容易出错的地方 完全面向对象 分布式与安全性 强调网络特性，内置TCP/IP、HTTP、FTP协议类库 三级代码安全检查
2、机制 与平台无关 一次编写，到处运行,Java语言的特点,解释编译两种运行方式 just-in-time编译器，简称JIT编译器 多线程 动态执行 执行代码是在运行时动态载入的 丰富的API文档和类库,Java的三层架构,主机架构 集中处理，集中管理，各用户分享使用计算机资源。这种模式下，可移植性差，扩充系统费用较大 个人计算机（PC） 本地处理，本地管理，各用户独占系统资源，管理维护费用直线上升,Java的三层架构,Java计算模式 结合了上述两种模式的优势，它可用于客户/服务器架构，将公共使用的程序放到应用程序服务器上，用户使用时从服务器上下载到客户端，各用户独立使用设备和程序。当程序更新
3、时，只需在服务器上进行。不必在客户端做任何维护工作，达到“零管理”的理想目标。,Java语言的目标,创建一种面向对象的语言 提供一种解释环境 这可以缩短系统开发的编译连接装载测试周期，提高开发速度。 去掉了影响代码健壮性的功能 如指针结构及程序员负责的内存分配与释放。,Java语言的目标,为程序运行多线程提供了方法 允许程序下载代码模块 在程序运行生命期内可以动态修改 检查下载的代码模块，提供了保证安全的一种手段,Java虚拟机,Java虚拟机（Java virtual machine，JVM）是运行Java程序必不可少的机制。编译后的Java程序指令并不直接在硬件系统的CPU上执行，而是由J
4、VM执行。JVM是编译后的Java 程序和硬件系统之间的接口，程序员可以把JVM看作一个虚拟的处理器。它不仅解释执行编译后的Java指令，而且还进行安全检查。它是Java程序能在多平台间进行无缝移植的可靠保证，同时也是Java程序的安全检验引擎。,Java虚拟机,JVM的定义 JVM是在一台真正的机器上用软件方式实现的一台假想机 JVM的具体实现 指令集（等价于CPU的指令集）、寄存器组、类文件格式、栈、垃圾收集堆、内存区 JVM代码格式为压缩的字节码，效率较高 JVM的实现叫做Java运行时系统或运行时环境（Runtime Environment），简称为运行时,Java虚拟机的性能,Jav
5、a解释器经过优化，字节码的执行速度已有很大提高 在字节码执行之前先经过JIT编译器进行编译，生成针对具体平台的本机执行代码。执行效率可比解释执行的效率大幅度提高。并仍不失跨平台的特点,Java虚拟机的性能,Hotspot技术 是Sun公司推出，为根本上解决Java程序的效率问题。它提供对代码的运行时选择。在程序执行时，对每个字节码指令进行分析，根据它的执行次数，动态决定它的执行方式,垃圾收集,程序员不必亲自释放内存 后台系统级线程，记录每次内存分配的情况，并统计每个内存指针的引用次数。 垃圾收集自动进行，无需用户释放内存，消除了内存漏洞,代码安全,代码安全,对于Applet，因其是从其他机器上
6、通过网络下载到本机执行的，程序中可能隐藏某些非法操作，所以在Applet运行之前，系统要对之进行严格的三级代码安全检查，即验证、分析和跟踪监测。,代码安全,JDK1.0版本中，安全模型是所谓的“沙箱”模型 JDK1.1版本中，使用“签名Applet” Java 2允许用户自己设定相关的安全级别,代码安全,Java解释器 Java解释器只能执行为JVM编译的代码 Java解释器有三项主要工作： (1)下载代码由类下载器完成 (2)校验代码由字节码校验器完成 (3)运行代码由运行时解释器完成,代码安全,类下载器 从Internet网上下载类文件 类下载器把本地文件系统的类名空间和网络源输入的类名空
7、间区分开来，以增加安全性,代码安全,字节码校验器 检查代码的安全性，代码段的格式，并使用规则来检查非法代码段 主要检查以下几项内容： (1)类遵从JVM的类文件格式。 (2)不出现访问违例情况。 (3)代码不会引起运算栈溢出。 (4)所有运算代码的参数类型总是正确的。 (5)不会发生非法数据转换，如把整数转换为指针。 (6)对象域访问是合法的。,开发环境,开发环境的安装 安装JDK 设置环境变量 PATH = C:Program FilesJavajdk1.5.0bin; CLASSPATH = . ; c: Program FilesJava jdk1.5.0LIB;c:Program Fi
8、lesJava jdk1.5.0demo,JDK目录结构,Java程序,Java应用程序（Java Application） Java小应用程序（Java Applet）,Java应用程序例,public class HelloWorldApp public static void main (String args ) System.out.println (“Hello World!“); ,程序的编译和运行,编译 源文件是文本形式的文件，经过编译，生成二进制格式的字节码类文件 Java编译器:“javac”,$ javac HelloWorldApp.java,运行,Java的解释器是“
9、java.exe” java和javac一般放在$JAVA_HOME/bin目录中，系统配置文件的PATH变量中应包含该目录,$ java HelloWorldApp,常见错误,编译时错误 javac: Command not found 包含javac编译器的路径变量设置不正确。 HelloWorldApp.java:3: Method printl (java.lang.String) not found in class java.io.PrintStream. System.out.printl (“Hello World!”); 方法名printl不正确， HelloWorldApp
10、.java:1: Public class HelloWorldapp must be defined in a file called “HelloWorldapp.java“. public class HelloWorldapp 文件定义的公有类HelloWorldapp的名字和文件名不匹配。,常见错误,运行时错误 Cant find class HelloWorldApp 系统找不到名为HelloWorldApp的类文件。 In class HelloWorldApp: main must be public and static main()方法的左侧缺少static或public
11、文件中含有的类个数错误 在一个源文件中只能定义一个公有类,常见错误,层次错误 解释：一个.java源文件可以含有三个“顶层”元素，这三个元素必须依次是： (1)一个包说明，即package语句，可选 (2)任意多个引入语句，即import语句 (3)类和接口说明,常见错误,整体来看，Java程序的结构如下： package语句：零个或1个，必须放在文件开始； import语句：零个或多个，必须放在所有类定义之前； 公有的（public）类定义：零个或一个； 类定义：零个或多个； 接口定义：零个或多个； 源文件命名时，若文件中含有public类，源文件必须与该类名字一致，注意区分大小写。,常见错
12、误,正确的语句序列： 错误的语句顺序：,package Transportation; import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet;,import java.awt.Graphics; import java.applet.Applet; package Transportation;,该例中在包说明语句之前含有其他语句,常见错误,错误的语句顺序：,package Transportation; package House; import java.applet.Applet;,该例中含有两个包说明语句,使用Java API文档,从SUN公司的网站上下载文档文件，假定文件存放在jdk目录下，则在浏览器地址框中输入 jdkdocsindex.html 即可以查看JDK文档。,Thank You !,
