《Java面向对象程序设计 教学课件 ppt 张亦辉 冯华 胡洁 第1章 Java语言概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Java面向对象程序设计 教学课件 ppt 张亦辉 冯华 胡洁 第1章 Java语言概述（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章 Java语言概述,Java是Sun Microsystem公司研究开发的一种新型的程序设计语言。在众多高级语言中，Java语言脱颖而出。它不仅成为最为流行的计算机语言之一，而且形成一种专门的技术。,1.1 面向对象程序设计,面向过程和面向对象是两种主要的程序设计理念。面向过程是早期程序设计的主要方式，近些年来，面向对象逐渐成为程序设计的主要方式。面向对象的编程思想由来已久，但真正意义上的纯面向对象编程语言目前只有Java。 本节将对面向对象的基础知识进行简单的介绍，主要包括面向对象程序设计思想的诞生、面向对象与面向过程程序设计思想的对比、面向对象技术的背景和特点等三方面的内容。,1.1
2、.1 面向对象程序设计思想的诞生,随着软件复杂度的提高，以及Internet的迅猛发展，原先面向过程的软件开发方式已经很难满足软件开发的需要。针对日趋复杂的软件需求挑战，面向对象的软件开发模式诞生了。目前作为针对软件危机的最佳对策，面向对象（Object Oriented，OO）技术已经引起人们的普遍关注。许多编程语言都推出了面向对象的新版本，一些软件开发合同甚至也指明了必须使用基于OO的技术和语言。下面简要列出了OO技术的发展历程。,1.1.2 面向对象与面向过程的对比,传统的过程化程序设计通过设计一系列的过程（即算法）来求解问题。这些过程一旦被确定，下一步就要开始寻找存储数据的方式，即“程
3、序=算法+数据结构”。其中，算法是第一位，而数据结构是第二位。而面向对象的程序设计（Object Oriented Programming，OOP）调换了这个次序，将数据放在第一位，然后再考虑操纵数据的算法。 在OOP中，程序被看作是相互协作的对象集合，每个对象都是某个类的实例，所有类构成一个通过继承关系相联系的层次结构。面向对象的语言通常具有以下特征。 对象生成功能 消息传递机制 类和遗传机制,1.1.3 面向对象技术的背景和特点,OO是一种方法，一种思想，同时又是一种技术。OO力求更客观自然地描述现实世界，使分析、设计和实现系统的方法同认识客观世界的过程尽可能一致。 对象是客观世界中的事物
4、在人脑中的映像，这种映像通过对同一类对象的抽象反映成为人的意识，并作为一种概念而存在。例如，当人们认识到一种新的事物苹果，于是人们的意识当中就形成了苹果的概念。这个概念会一直存在于人们的思维当中，并不会因为这个苹果被吃掉而消失。,1.2 Java概述,本节首先对Java语言进行简述，包含Java的起源和发展，Java的特性和Java的体系结构，使读者对Java有一个初步的认识。,1.2.1 Java的起源和发展,Java起源于1994年，美国Sun Microsystem的Patrick Nawghton、Jame Gosling和Mike Sheridan等人组成的开发小组，开始了代号为Gr
5、een的项目的研制，其目标是研制一种开发家用电器的逻辑控制系统，产品名称为Oak。1995年1月，Oak被更名为Java。这个名字来自于印度尼西亚的一个盛产咖啡的小岛的名字，小岛的中文名叫爪哇。正是因为许多程序设计师从钟爱的热腾腾的香浓咖啡中得到灵感，因而热腾腾的香浓咖啡也就成为Java语言的标志。,1.2.2 Java特性,随着Internet的飞速发展，人们的学习、工作、科研、商业和生活方式随之发生了巨大变化。人们不仅需要具有声音、图像和动画等多媒体信息的Web页面，以及实时视频、多用户网络游戏等，而且要求能向用户提供更好的实时交互性，并具有平台无关性。Java的出现，使人们看到了解决以上
6、问题的希望。Java之所以能解决这些问题是与其自身的特点分不开的。Java具有如下特点。 1简单性 2平台无关性 3分布式 4健壮性 5安全性 6浏览器应用,1.2.3 Java体系结构,虽然Java常用作开发各种应用程序的编程语言，但是作为编程语言只是Java的众多用途之一，而真正形成Java众多优点（包括平台独立性）的是其底层架构。完整的Java体系结构实际上是由4个组件组合而成：Java编程语言、Java类文件格式、Java API和JVM。 其中，JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，它是一个虚构出来的计算机。它是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算
7、机功能来实现的。JVM有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。因此，使用Java开发时，本质就是用Java编程语言编写代码，然后将代码编译为Java类文件，接着在JVM中执行类文件。,1.3 Java运行机制与JVM,在1.2中讲到，在Java体系结构中，JVM处在核心的位置，是程序与底层操作系统和硬件无关的关键。本节将从JVM的体系结构和运行过程这两个方面来对JVM进行深入介绍。,1.3.1 JVM的体系结构,Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性，而使用JVM是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码
8、。而引入JVM后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译即可运行。,1.3.2 JVM的运行机制,JVM通过调用某个指定类的方法main启动，传递给main一个字符串数组参数，使指定的类被装载，同时链接该类所使用的其他类型，并且初始化它们。,1.4 Java类库,Java类库就是Java API（Application Programming Interface，应用程序接口），是系统提供的已实现的标准类的集合。 在程序设计中，合理和充分利用类库提供的类和接口，不仅可以完成字符串处理、绘图、网络应用、数学计算等多方面的工作，而且可以大大提高编程效率，使程序简练、易懂。,1.5 安装Jav
9、a开发工具,在学习Java之前，首先需要安装JDK。本节将介绍如何在各种不同的操作系统下安装并配置JDK。,1.5.1 下载JDK,JDK是Java Development Kit的缩写，在某些场合下，也能看到SDK这样的旧术语，其是Software Development Kit的缩写。Java开发工具包是免费下载和使用的。读者既可以到相关的网站上进行搜索下载，也可以根据本节提供的URL地址下载相应的JDK。,1.5.2 安装JDK,下载完成之后，即可进行安装。下面介绍在Windows操作系统下安装JDK的方法，具体步骤如下。,1.5.3 设置Java运行环境,JDK安装完成后，还需要进行J
10、ava运行环境的配置。配置的主要工作是设置操作系统的Path和Classpath这两个环境变量，将JDK中的命令程序路径加入到系统的环境变量中。下面将介绍如何在Windows下设置JDK相关的环境变量，步骤如下。,1.6 使用命令行,在Java开发过程中最基本的方式是使用命令行。命令行方式指的是在控制台直接调用JDK中提供的各种工具。这些工具有些是针对独立应用程序的，有些是针对Applet程序的，下面简要介绍一下其中常用的几个工具。 1编译器javac 2Java的语言解释器java 3Java语言调试工具jdb 4Java文档生成器javadoc 5C头文件和源文件生成器javah 6Jav
11、a Applet观察器appletviewer 7类文件反汇编器javap,1.7 使用集成开发环境,Java的开发除了使用命令行方式外，也支持集成开发环境。这些开发工具集成了编辑器和编译器，支持集成开发，方便使用。这里选择两个具有代表性的开发工具JCreator和Eclipse。前者是一种初学者很容易上手的Java开发工具，缺点是只能进行简单的程序开发；后者是一款相当不错的Java集成开发工具，功能强大能胜任各种企业级Java EE的开发。,1.7.1 使用JCreator,JCreator是一个Java程序开发工具，也是一个Java集成开发环境（IDE）。无论开发Java应用程序或者网页上
12、的Applet元件都难不倒它。在功能上与Sun公司发布的JDK等文字模式开发工具相比更为容易，还允许使用者自定义操作窗口界面及无限撤消操作以及恢复操作（Undo/Redo）等需要解释功能。 JCreator为用户提供了相当强大的功能，如项目管理功能，项目模板功能，可个性化设置语法高亮属性、行数、类浏览器、标签文档、多功能编译器，向导功能以及完全可自定义的用户界面。通过JCreator，可不用激活主文档而直接编译或运行Java程序。,1.7.2 使用Eclipse,Eclipse是一款非常优秀的Java集成开发环境。Eclipse诞生于1999年4月，最初由OTI和IBM两家公司的开发组创建。目
13、前，Eclipse已经深入人心，广受开发人员的青睐。下面简单介绍如何使用Eclipse进行Java开发，一般步骤如下。,1.8 第一个Java程序：整数相加,上面已经为读者介绍了Java语言的相关知识。本节将以在Windows平台上开发一个整数相加的Java程序为例，介绍开发Java程序的基本步骤。开发Java程序的基本过程与其他语言类似，主要分为以下3个步骤。 开发源代码 编译程序 运行程序,1.8.1 开发源代码,为了让初学者加深对Java语言的理解，这里源代码的开发不使用集成开发工具。本例中源代码的编写使用的是纯文本编辑器，Windows下的记事本，其他的文本编辑器如UltraEdit，
14、Linux下的vi以及gedit等都是可以的。但是，类似于Word这样的字处理软件不是纯文本编辑器，在编辑过程中会自动添加很多不可见字符，故绝对不能使用类似于Word的文字处理软件作为编写Java源代码的编辑器。开发步骤大致如下。,1.8.2 编译运行,代码编写完成后，便可以将其编译运行。编译运行之前，首先要设置JDK相关的系统环境变量，这部分内容在前面已经介绍过，这里不再赘述。不过，有一点需要注意，在设置Classpath时需要将当前路径包括在内，即在路径中加入“.;”，否则在运行时可能会出现无法找到相关的类的错误。,1.9 小结,本章简要介绍了Java的发展史及结构特点，概述了Java运行机制和Java虚拟机、下载和安装JDK，Java运行环境的配置。分别介绍了使用命令行和集成开发工具开发Java应用的一般方法。最后通过一个实例，介绍如何编写及编译运行一个Java程序。通过本章的学习，读者可以初步掌握Java的基本概念，具备了进一步深入学习Java知识的基本条件。,
