JAVA語言程序設計1.1什么是Java技術1.2Java

的主要應用1.3基本的Java

應用程序本章小結(jié)第一章目錄教學目標：Java技術是當前IT領域使用最廣泛的技術，在IT領域掀起了一場巨大的革命。從本質(zhì)上說，Java不僅是一種編程語言，還是一種開發(fā)環(huán)境、一種應用程序環(huán)境、一種部署環(huán)境。本章主要介紹Java的起源、編輯環(huán)境以及Java

技術的基本知識，探討IT技術上中國和外國之間的差距，并重點探討Java技術在不同方面的應用。教學重點：了解Java

的特性。熟悉Java

程序設計的基本結(jié)構。掌握Java

開發(fā)環(huán)境的選擇及安裝。第一章1.1.1Java的含義

Java最初是Sun公司推出的新的一代面向?qū)ο蟪绦蛟O計語言。Java技術是一種語言一種開發(fā)環(huán)境一種應用程序環(huán)境一種部署環(huán)境1.1什么是Java技術1.1.1Java的含義Java作為一種編程語言，語法與C++的語法相似，任何傳統(tǒng)的編程語言所能創(chuàng)建的應用程序，都可以用Java來創(chuàng)建。Java作為一種開發(fā)環(huán)境，提供了一系列工具：編譯器、解釋器、文檔生成器、類文件、打包工具等。1.1什么是Java技術1.1.1Java的含義Java作為一種開發(fā)環(huán)境，可運行于任何安裝了Java運行環(huán)境（JavaRuntimeEnvironment,JRE）的計算機中。Java作為一種部署環(huán)境，主要有兩種。一種是JRE，它包含一套完整的Java技術的所有類文件,其中包括語言類、圖形界面類和高級的集合應用程序編程接口（ApplicationProgrammingInterface，API）等。另一種是瀏覽器，大多數(shù)商業(yè)瀏覽器都提供Java技術的解釋器和運行時環(huán)境。1.1什么是Java

技術1.1.2Java的特點

Java語言是簡單的

Java語言是分布式的

Java語言是健壯的

Java語言是安全的

Java語言是可移植的

Java語言是多線程的

Java語言是動態(tài)的1.1什么是Java

技術1.Java語言是簡單的Java的語法與C語言和C++語言很接近。而且Java丟棄了C++中操作符重載、多繼承、自動的強制類型轉(zhuǎn)換等很難理解的特性。Java不使用指針，可自動進行垃圾回收，只支持單繼承。2.Java語言是分布式的Java支持Internet應用的開發(fā)，Java的遠程方法激活（RemoteMethodInvocation，RMI）機制也是開發(fā)分布式應用的重要手段。1.1什么是Java

技術3.Java語言是健壯的Java的強類型機制、異常處理、垃圾回收機制等是Java程序健壯性的重要保證。Java的安全檢查機制使其更具健壯性。4.Java語言是安全的Java對通過網(wǎng)絡下載的類具有一個安全防范機制（類加載器），以防惡意代碼的攻擊。除此以外，分配不同的名字空間以防替代本地的同名類、字節(jié)代碼檢查、安全管理機制讓Java的應用設置更加安全。1.1什么是Java

技術5.Java語言是可移植的

Java程序在Java平臺上被編譯為字節(jié)碼格式，字節(jié)碼格式的文件在Java平臺的虛擬機上執(zhí)行，因此，Java程序可以在任何裝了Java虛擬機的平臺環(huán)境中運行。6.Java語言是多線程的

在Java中，線程是一種特殊的對象，線程的活動由一組方法來控制。Java支持多個線程同時執(zhí)行，并提供多線程之間的同步機制。7.Java語言是動態(tài)的

Java程序需要的類能夠被動態(tài)地被載入運行環(huán)境，也可以通過網(wǎng)絡來載入所需要的類。這也有利于軟件的升級。1.1什么是Java

技術1.1.3Java的特性Java虛擬機

垃圾回收機制

代碼安全性檢查1.1什么是Java技術1.Java虛擬機

Java虛擬機就是在真實的機器中用軟件模擬實現(xiàn)的一種虛擬機器，為軟件的運行提供了一個平臺。Java的可執(zhí)行程序在Java虛擬機上運行。

Java程序運行流程如圖1-1所示：程序編寫后被保存為*.java文件，編譯器將其編譯成*.class文件，通過裝載，*.class文件被加載到類加載器上，通過字節(jié)碼檢驗器的校驗，解釋器進行解釋執(zhí)行，得出結(jié)果。圖中由虛線括起來的部分就是Java虛擬機。因為Java虛擬機將程序和硬件平臺隔離開來，程序只在Java虛擬機運行，所以Java程序的可移植性非常好。1.1什么是Java

技術1.1什么是Java

技術2.垃圾回收機制

垃圾回收機制是Java區(qū)別于其他程序設計語言的顯著特性。它使程序員從手工回收內(nèi)存空間的繁重工作中解脫。在C或C++等語言中，程序員需要開辟內(nèi)存空間，在使用結(jié)束后要負責釋放內(nèi)存。在Java中，當一個內(nèi)存空間沒有引用指向它時，該內(nèi)存便成為垃圾。Java虛擬機的一個系統(tǒng)級線程會自動釋放該內(nèi)存空間。垃圾回收機制意味著程序不再需要的對象就是“無用信息”，這些信息將被丟棄。垃圾回收機制能自動釋放內(nèi)存空間，減輕程序員編程的負擔，提高編程效率。1.1什么是Java

技術Java虛擬機的垃圾回收在以下兩種情況下進行：Java虛擬機空閑時，檢查內(nèi)存是否為垃圾，內(nèi)存釋放，回收空間。系統(tǒng)沒有可用空間時，進行垃圾回收，釋放空間。Java的垃圾回收機制是自動進行的，不需要程序員干預。1.1什么是Java

技術3.代碼安全性檢查

Java運行時主要執(zhí)行3個任務：加載代碼、校驗代碼、執(zhí)行代碼。其中，加載代碼由類加載器完成，校驗代碼由字節(jié)碼校驗器完成，執(zhí)行代碼由解釋器完成。

首先，由類加載器將類文件（也就是編譯后產(chǎn)生的*.class文件）加載到Java虛擬機中，為了增加安全性，將本地文件系統(tǒng)的類和網(wǎng)絡系統(tǒng)導入的類區(qū)分開來。因為本地文件系統(tǒng)的類總是先被加載，這就可以限制任何的“特洛伊木馬”程序，一旦所有的類都被加載完，執(zhí)行文件的內(nèi)存就固定了。1.1什么是Java

技術

其次，字節(jié)碼校驗器進行校驗。所有通過網(wǎng)絡導入的類文件都要經(jīng)過字節(jié)碼校驗器校驗，但是字節(jié)碼校驗器不檢查那些可信任的編譯器所生成的類文件，而是對那些有意違背命名空間規(guī)定和Java語言規(guī)則的類文件進行檢查，并且關閉具有安全性漏洞的類文件。

字節(jié)碼校驗器對程序代碼進行4次校驗，主要執(zhí)行下面的檢查：加載的類符合Java虛擬機規(guī)范的類文件格式；是否違反訪問限制；代碼上是否造成上溢或者下溢；所有操作代碼的參數(shù)類型是否都是正確的；是否有非法的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換發(fā)生；該類文件是否存在某些非法操作。1.1什么是Java

技術

最后，如果字節(jié)碼校驗器校驗通過，由解釋器負責把類文件解釋成機器碼進行執(zhí)行。1.1什么是Java

技術

最后，如果字節(jié)碼校驗器校驗通過，由解釋器負責把類文件解釋成機器碼進行執(zhí)行。1.1什么是Java

技術目前Java有三個版本：JavaSE（標準版）主要用于桌面應用的軟件的編程；JavaEE（企業(yè)版）主要用于分布式網(wǎng)絡程序的開發(fā)；JavaME（微型版）主要用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。1.2Java

的主要應用1.2.1JavaSE應用基礎JavaSE就是JavaStandardEdition(標準版),包含那些構成Java核心的類,如數(shù)據(jù)庫連接、接口定義、輸入/輸出、網(wǎng)絡編程等。ＪJavaSE就是定位在客戶端程序的應用上。如果開發(fā)JavaSE的程序，那么就需要用Java編寫完整的工程項目。前臺有用戶交互的界面，后臺有數(shù)據(jù)庫連接。這樣就需要掌握Java語言基礎、用戶界面、高級編程。也就是說，本書的３個篇章都需要學習。1.2Java的主要應用1.2.2JavaEE應用基礎

JavaEE就是JavaEnterpriseEdition(企業(yè)版)，包含JavaSE中的類，還包含用于開發(fā)企業(yè)級應用的類，如EJB、Servlet、JSP、XML、事務控制等。JavaEE在JavaSE的基礎上增加了企業(yè)內(nèi)部擴展類函數(shù)庫的支持,JavaEE定位在服務器端程序的應用上。

如果開發(fā)JavaEE的程序，Java在工程項目中的作用僅僅是搭建后臺的控制層,而前臺的用戶交互的界面則由MVC結(jié)構中的視圖層搭建，即由HTML和JavaScript負責，所以只需要掌握Java語言基礎、高級編程。也就是說，只需要學習本書的基礎篇和高級應用篇。1.2Java的主要應用1.2.3JavaME應用基礎

JavaME就是JavaMicroEdition(微型版)，用于消費類電子產(chǎn)品的軟件開發(fā)，如智能卡、手機、PDA、機頂盒。JavaME并不支持所有的Java基本類，只支持Java標準規(guī)范中所定義的核心類函數(shù)庫的子集，并加入了一些支持嵌入式系統(tǒng)的擴展類函數(shù)庫。JavaME定位在嵌入式系統(tǒng)的應用上。

如果開發(fā)JavaME的程序，前臺的用戶交互界面和后臺的數(shù)據(jù)庫連接都由嵌入式平臺提供，所以只需要掌握Java語言基礎、多線程編程和網(wǎng)絡編程。也就是說，只需要學習本書的基礎篇和高級應用篇的部分章節(jié)。1.2Java的主要應用1.3.1程序說明【例1-1】在記事本中編寫應用程序，并保存程序名為Example1_1.java的文件。1.3基本的Java

應用程序publicclassExample1_1 { publicstaticvoidmain(String[]args) { System.out.println("HelloWorld!"); } }第1行“publicclassExample1_1”代表建立一個公有類，類的名稱為Example1_1。Java程序中定義類必須使用關鍵字class，一個程序至少有一個類。public是一個限定訪問權限的標識，代表該類的訪問權限是公有的。正是由于在class前有public，所以該文件的名稱必須是Example1_1.java。第2行和第7行是類的開始和結(jié)束標識。第3行“publicstaticvoidmain(String[]args)”是一個固定用法，代表這是一個main()方法（在C語言中也稱函數(shù)）。main()方法是程序的主方法，一個Java程序由主方法開始執(zhí)行，執(zhí)行完主方法程序就結(jié)束。在一個程序中，可以有多個方法，但是主方法只能有一個。1.3基本的Java

應用程序第4行和第6行是main()方法的開始和結(jié)束標識。第5行“System.out.println("HelloWorld!");”。main()方法中只有一條語句，功能是打印出括號中的字符串“HelloWorld!”。1.3基本的Java

應用程序1.3.2運行環(huán)境說明1.JDK環(huán)境（1）下載JDK安裝包（2）安裝JDK（3）設置JDK

設置三個環(huán)境變量：JAVA_HOME：JDK安裝目錄ClassPath：“%JAVA_HOME%\jre\lib\rt.jar;.;”Path：“%JAVA_HOME%\bin;”（4）查看1.3基本的Java

應用程序1.JDK環(huán)境（1）下載JDK安裝包（2）安裝JDK（3）設置JDK（三個環(huán)境變量）JAVA_HOME：JDK安裝目錄classpath：“%JAVA_HOME%\jre\lib\rt.jar;.;”path：“%JAVA_HOME%\bin;”（4）查看1.3基本的Java

應用程序2.命令行環(huán)境（1）編譯Java源程序（2）運行字節(jié)碼文件1.3基本的Java應用程序3.集成開發(fā)環(huán)境（1）安裝MyEclipse（2）運行程序1.3基本的Java

應用程序Java不僅僅是一種語言，它已經(jīng)發(fā)展為一種開發(fā)環(huán)境、一種應用程序環(huán)境、一種部署環(huán)境。Java技術是通過Java虛擬機、垃圾回收機制、代碼安全性檢查３個特性實現(xiàn)其體