《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》課件-項(xiàng)目1 Java開發(fā)入門

項(xiàng)目1Java開發(fā)入門Java程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目描述

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Java是一門程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、金融行業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域最受歡迎的開發(fā)語(yǔ)言之一。本項(xiàng)目將對(duì)Java語(yǔ)言的特點(diǎn)、開發(fā)環(huán)境與運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行介紹，并搭建Java開發(fā)環(huán)境。使用dos界面下編譯運(yùn)行Java應(yīng)用程序，以及使用集成開發(fā)環(huán)境Eclipse進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。搭建Java開發(fā)環(huán)境任務(wù)1計(jì)算機(jī)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)語(yǔ)言（ComputerLanguage）指用于人與計(jì)算機(jī)之間通訊的語(yǔ)言。它由一些指令組成，開發(fā)者可以通過編寫指令來(lái)指揮計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種工作。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的種類非常多，總的來(lái)說(shuō)可以分成機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言三大類。機(jī)器語(yǔ)言是由二進(jìn)制的0和1組成的編碼，但不方便人類的識(shí)別與記憶。匯編語(yǔ)言采用英文縮寫的標(biāo)識(shí)符，容易識(shí)別與記憶。而高級(jí)語(yǔ)言采用更接近于人類的自然語(yǔ)言進(jìn)行編程，簡(jiǎn)化了編程過程。所以，高級(jí)語(yǔ)言是絕大多數(shù)編程者的選擇。因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能識(shí)別機(jī)器語(yǔ)言，所以匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言都要轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言后才能被識(shí)別。JAVAJava是一種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它由SUN公司（已被Oracle公司收購(gòu)）1995年5月推出。目前最新的為2019年4月份推出的Java12版本。針對(duì)不同的市場(chǎng)，SUN公司將Java劃分為3個(gè)技術(shù)平臺(tái)，它們分別是JavaSE、JavaEE和JavaME。JavaSE標(biāo)準(zhǔn)版，是為開發(fā)普通桌面應(yīng)用程序提供的解決方案。同時(shí)也是3個(gè)平臺(tái)中最核心的部分，是其他兩個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)。JavaEE企業(yè)版，是為開發(fā)企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序提供的解決方案。JavaME小型版，是為開發(fā)電子消費(fèi)產(chǎn)品和嵌入式設(shè)備提供的解決方案。簡(jiǎn)單

Java語(yǔ)言與C、C++風(fēng)格接近。Java語(yǔ)言不使用C、C++語(yǔ)言中很難懂的指針，而是使用引用，并提供自動(dòng)管理內(nèi)存的機(jī)制，使開發(fā)者不必為內(nèi)存管理而擔(dān)憂。Java特點(diǎn)面向?qū)ο?/p>

Java是一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言。一切操作都以對(duì)象為基本單元，要完成什么功能行為先找有哪個(gè)對(duì)象可以完成，如果找不到合適的對(duì)象，就自己創(chuàng)建新類，把功能寫進(jìn)類內(nèi)的方法里，再通過對(duì)象去調(diào)用這個(gè)方法完成功能。面向?qū)ο蠹夹g(shù)使得應(yīng)用程序的開發(fā)變得簡(jiǎn)單易用，節(jié)省代碼。安全

安全可以分為四個(gè)層面，即語(yǔ)言級(jí)安全、編譯時(shí)安全、運(yùn)行時(shí)安全、可執(zhí)行代碼安全。語(yǔ)言級(jí)安全指Java的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是完整的對(duì)象，這些封裝過的數(shù)據(jù)類型具有安全性。編譯時(shí)安全指編譯時(shí)要進(jìn)行Java語(yǔ)言和語(yǔ)義的檢查，保證每個(gè)變量對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)的值，編譯后生成Java類。運(yùn)行時(shí)安全指運(yùn)行時(shí)Java類需要類加載器載入，并經(jīng)由字節(jié)碼校驗(yàn)器校驗(yàn)之后才可以運(yùn)行?？蓤?zhí)行代碼安全指Java類在網(wǎng)絡(luò)上使用時(shí)，對(duì)它的權(quán)限進(jìn)行了設(shè)置，保證了被訪問用戶的安全。跨平臺(tái)

Java語(yǔ)言編寫的程序可以在各種平臺(tái)上運(yùn)行。Java程序的運(yùn)行要依賴Java虛擬機(jī)。同一個(gè)Java程序經(jīng)過編譯生成字節(jié)碼后由不同平臺(tái)的Java虛擬機(jī)解釋運(yùn)行在不同平臺(tái)下。所以Java是與平臺(tái)無(wú)關(guān)的。支持多線程

多線程可以簡(jiǎn)單的理解為程序中有多個(gè)任務(wù)可以并發(fā)執(zhí)行，這樣可以提高程序的執(zhí)行效率，Java語(yǔ)言支持多線程。JDKJDK（JavaDevelopmentKit）是Java開發(fā)工具包。JREJRE（JavaRuntimeEnvimment）是Java運(yùn)行環(huán)境。所有的Java程序都要在JRE下才能運(yùn)行，包括JVM和Java核心類庫(kù)和支持文件。JVMJVM（JavaVirtualMachine）是Java虛擬機(jī)。JVM的主要工作是解釋自己的指令集（即字節(jié)碼）并映射到本地的CPU的指令集或OS的系統(tǒng)調(diào)用。在實(shí)際開發(fā)中，利用JDK（調(diào)用JavaAPI）開發(fā)了Java程序后，通過JDK中的編譯程序Javac.exe把Java源程序編譯成Java字節(jié)碼，在JRE上運(yùn)行這些Java字節(jié)碼，JVM解析這些字節(jié)碼，映射到CPU的指令集或OS的系統(tǒng)調(diào)用。JDK簡(jiǎn)介下載JDK目前主流的JDK是Sun公司發(fā)布的JDK，還有很多公司和組織都開發(fā)了屬于自己的JDK，下面用Sun公司的JDK給大家進(jìn)行講解。JDK可以到Oracle的官網(wǎng)上進(jìn)行下載：/technetwork/java/javase/downloads/index-jsp-138363.html目前最新的版本是JavaSE12。實(shí)際上目前還有很多公司在使用JDK8，所以接下來(lái)以64位的windows系統(tǒng)為例來(lái)演示JDK8的安裝過程，JDK的不同的安裝版本包讀者可以自己下載，也可以從隨書資料中獲取。任務(wù)實(shí)施0102安裝JDK（1）雙擊下載好的“jdk-8u121-windows-x64.exe”，進(jìn)入JDK的安裝界面，如下圖所示。任務(wù)實(shí)施02安裝JDK（2）點(diǎn)擊下一步，讀者可以在此界面選擇要安裝的功能以及更改安裝路徑。本示例使用默認(rèn)功能和默認(rèn)的路徑，選擇下一步，進(jìn)入安裝。安裝過程中會(huì)自動(dòng)安裝JRE后顯示，如下所示。任務(wù)實(shí)施03配置環(huán)境變量：path環(huán)境變量1、path環(huán)境變量是系統(tǒng)環(huán)境變量的一種，用于保存一系列的路徑，每個(gè)路徑之間以分號(hào)分隔。2、當(dāng)在命令行窗口運(yùn)行一個(gè)可執(zhí)行文件時(shí)，操作系統(tǒng)首先會(huì)在當(dāng)前目錄下查找該文件是否存在，如果不存在，會(huì)繼續(xù)在path環(huán)境變量中定義的路徑下尋找這個(gè)文件，如果仍未找到系統(tǒng)會(huì)報(bào)錯(cuò)。上面已經(jīng)安裝好JDK，默認(rèn)安裝路徑下有Java開發(fā)需要用到的javac.exe和java.exe可執(zhí)行程序，但是，當(dāng)在命令行窗口輸入“javac”命令，并按下回車，會(huì)看到錯(cuò)誤提示。那是因?yàn)檫€沒有告訴操作系統(tǒng)在哪里可以找到j(luò)avac.exe，設(shè)置path環(huán)境變量的目的就是告訴操作系統(tǒng)javac.exe等這些Java開發(fā)工具要到哪個(gè)路徑下查找。任務(wù)實(shí)施03配置環(huán)境變量：path環(huán)境變量第一步：右鍵單擊桌面上的“計(jì)算機(jī)”，從打開菜單中選擇“屬性”，在出現(xiàn)的“系統(tǒng)”窗口中選擇左邊的“高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置”選項(xiàng)，接著在“高級(jí)”窗口中選擇“環(huán)境變量”按鈕，打開“環(huán)境變量”窗口，如右圖所示。第二步：在“系統(tǒng)變量”中找到path變量，選中編輯，出現(xiàn)“編輯系統(tǒng)變量”窗口，并在”變量值”文本區(qū)域的最前方添加“javac”命令所在的目錄路徑“C:\ProgramFiles\Java\jdk1.8.0_121\bin”（注意該處為添加，不是替換全部文本），并在路徑的末尾用英文半角符號(hào)（;）結(jié)束，如下圖所示。添加完成后，依次單擊窗口的”確定”按鈕，完成設(shè)置。任務(wù)實(shí)施03配置環(huán)境變量：path環(huán)境變量第三步：驗(yàn)證path系統(tǒng)環(huán)境變量重新打開一個(gè)CMD，在命令行窗口輸入“javac”命令，并按下回車，如果出現(xiàn)下圖所示，說(shuō)明path變量配置成功。任務(wù)實(shí)施03配置環(huán)境變量：classpath環(huán)境變量classpath環(huán)境變量是用來(lái)保存Java虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)所需的class文件和類包的路徑。通常設(shè)置為當(dāng)前路徑，所以值為.，它代表當(dāng)前路徑，如下圖所示。任務(wù)實(shí)施開發(fā)第一個(gè)Java應(yīng)用程序任務(wù)2Java中的注釋添加內(nèi)容單行注釋多行注釋文檔注釋注釋是對(duì)程序中的某個(gè)功能或者某行代碼的解釋說(shuō)明，它只在Java源文件中有效，在編譯程序時(shí)，注釋不會(huì)編譯到class字節(jié)碼文件中，會(huì)被編譯器自動(dòng)忽略。因此注釋是給開發(fā)人員觀看的，有助于開發(fā)人員理解程序中的代碼功能。單行注釋文檔注釋多行注釋多行注釋以符號(hào)“/*”開頭，以符號(hào)“*/”結(jié)尾，開頭符號(hào)和結(jié)尾符號(hào)之間為多行注釋內(nèi)容。多行注釋顧名思義就是注釋的內(nèi)容可以為多行。單行注釋和多行注釋除了用作程序的解釋說(shuō)明之外，還可以用來(lái)注釋暫時(shí)不用的代碼，方便程序的調(diào)試。但是要注意的是，在最后完成項(xiàng)目后，調(diào)試的代碼需要?jiǎng)h除。單行注釋使用符號(hào)“//”開頭，后面為注釋內(nèi)容。一般用于對(duì)某行代碼進(jìn)行解釋說(shuō)明，可放在需要注釋的代碼的后面或者放在它的前一行（不同的公司Java代碼規(guī)范可能對(duì)單行注釋放置的位置要求不一樣）。文檔注釋以“/**”開頭，以符號(hào)“*/”結(jié)尾，開頭符號(hào)和結(jié)尾符號(hào)之間為文檔注釋內(nèi)容。文檔注釋用于對(duì)類或者類方法做解釋說(shuō)明。Java中的注釋02Java中的標(biāo)識(shí)符在編程語(yǔ)言中，標(biāo)識(shí)符就是指開發(fā)人員自己規(guī)定的具有特殊含義的詞，如包名、類名、方法名、參數(shù)名、變量名等。標(biāo)識(shí)符可以由字母、數(shù)字、下劃線（_）和美元符號(hào)（$）組成，但標(biāo)識(shí)符不能以數(shù)字開頭，不能是Java的關(guān)鍵字。

合法的標(biāo)識(shí)符如下:apple

apple123

user_name

_username

$username

你好

不合法的標(biāo)識(shí)符如下:123apple

class

yes/no

user

name

Java中的標(biāo)識(shí)符.......盡量使用有意義的英文單詞來(lái)定義標(biāo)識(shí)符。例如：用戶名userName，密碼psssword。包名所有的字母一律小寫。例如com.example.ui類名和接口名的每個(gè)單詞的首字母都要大寫。例如Student，ArrayList。常量名的所有字母都大寫，單詞直接使用下劃線連接。例如MAX_COUNT。變量名和方法名的第1個(gè)單詞首字母小寫，從第2個(gè)單詞開始，每個(gè)單詞首字母大寫。例如：userName、getName。標(biāo)識(shí)符必須嚴(yán)格遵守上面的規(guī)范。除了規(guī)范外，為了增強(qiáng)代碼的可讀性，建議讀者在定義標(biāo)識(shí)符時(shí)應(yīng)該遵循以下規(guī)則。Java中的關(guān)鍵字在編程語(yǔ)言中，關(guān)鍵字是指事先定義好并賦予了特殊含義的單詞。這里列舉出Java語(yǔ)言中所有的關(guān)鍵字。這里列舉的關(guān)鍵字中，每個(gè)都有特殊的作用，例如class關(guān)鍵字用于類的聲明，int關(guān)鍵字用于整型變量的聲明，這些關(guān)鍵字在后面的學(xué)習(xí)中會(huì)逐步的介紹，在這里就不做詳細(xì)的說(shuō)明，只做了解即可。Java中的關(guān)鍵字所有的關(guān)鍵字都是小寫的。標(biāo)識(shí)符不能以關(guān)鍵字命名。const和goto是保留關(guān)鍵字，雖然目前在Java中沒有任何意義，但是保留關(guān)鍵字的地位。true、false和null不屬于關(guān)鍵字，但是它們是有具體意義的字面量，不能作為標(biāo)識(shí)符。使用Java關(guān)鍵字時(shí)，需要注意一下幾點(diǎn)。01編寫Java程序創(chuàng)建文件夾project1，在project1中新建一個(gè)HelloWorld文件，將文件的后綴名修改為.java（注意修改文件后綴的時(shí)候，請(qǐng)顯示文件擴(kuò)展名），類型應(yīng)為.java文件，如下：

打開java文件，編寫文件內(nèi)容如右圖所示：任務(wù)實(shí)施01對(duì)該程序做一個(gè)簡(jiǎn)要的分析：第4行代碼為聲明一個(gè)HelloWorld的類，public、class都是關(guān)鍵字，代表這是一個(gè)公開的類，這里只需知道定義一個(gè)類的基本格式即可，關(guān)于類的知識(shí)在后面的面向?qū)ο笳鹿?jié)會(huì)詳細(xì)的介紹。第1-3行是類的注釋，第5-9行是main方法的注釋。第10行是Java程序的入口方法main方法，Java程序從main方法開始執(zhí)行。第11行代碼System.out.println("HelloWorld!");這條語(yǔ)句將會(huì)輸出””里面的內(nèi)容HelloWorld!，程序中所有出現(xiàn)的符號(hào)均為英文輸入狀態(tài)下的符號(hào)，切勿使用中文字符（；）、（“”）等。標(biāo)識(shí)符：類名HelloWorld首字母大寫，方法名main首字母小寫。編寫Java程序任務(wù)實(shí)施02運(yùn)行Java程序Java程序運(yùn)行時(shí)，必須經(jīng)過編譯和運(yùn)行兩個(gè)步驟。首先將后綴名為.java的文件編譯生成.class的字節(jié)碼文件，然后Java虛擬機(jī)將字節(jié)碼文件進(jìn)行解釋，并顯示結(jié)果。任務(wù)實(shí)施02運(yùn)行Java程序

通過上面的分析不難看出，Java程序是由Java虛擬機(jī)負(fù)責(zé)解釋運(yùn)行的，而并非操作系統(tǒng)。這樣做的好處可以實(shí)現(xiàn)Java程序的跨平臺(tái)。也就是說(shuō)，在不同的操作系統(tǒng)上，可以運(yùn)行相同的Java程序，只要安裝不同的Java虛擬機(jī)即可。

可以看出，不同的操作系統(tǒng)需要使用不同版本的虛擬機(jī)，這種方式使得Java語(yǔ)言具有“一次編寫，處處運(yùn)行”的特征，這樣可以大大降低程序開發(fā)和維護(hù)的成本。任務(wù)實(shí)施使用集成開發(fā)環(huán)境Eclipse任務(wù)2Eclipse在實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)過程中，開發(fā)人員很少使用記事本來(lái)編寫代碼。而是使用編寫效率更好，更容易排錯(cuò)的集成開發(fā)環(huán)境（IDE，IntegratedDevelopmentEnvironment）來(lái)進(jìn)行Java程序開發(fā)。Eclipse是由IBM公司開發(fā)的一款I(lǐng)DE，它是開源的，基于Java的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)，是目前最流行的Java語(yǔ)言開發(fā)工具之一。Eclipse具有強(qiáng)大的代碼編排功能，可以幫助開發(fā)人員完成語(yǔ)法修正、代碼修正、補(bǔ)全文字、信息提示等編碼工作，大大提高了程序開發(fā)的效率。

01Eclipse開發(fā)工具登錄Eclipse官方網(wǎng)站/downloads可以下載Eclipse。本教程所用的Eclipse不是最新版的，而是采用64位安裝版eclipse-inst-win64.exe，Eclipse版本為PhotonRelease(4.8.0)。運(yùn)行安裝包eclipse-inst-win64.exe可以看到Eclipse的安裝向?qū)ы?yè)面，這里選擇第一項(xiàng)進(jìn)行安裝。01Eclipse開發(fā)工具（1）Eclipse安裝成功后，可以通過雙擊windows桌面的EclipseJavaPhoton或在Eclipse安裝路徑中運(yùn)行eclipse.exe打開Eclipse，啟動(dòng)窗口。（3）進(jìn)入Eclipse后，會(huì)顯示Eclipse的歡迎界面，如果你想下次進(jìn)入Eclipse不顯示歡迎界面可以點(diǎn)擊取消“AlwaysshowWelcomeatstartup”。（2）Eclipse啟動(dòng)后會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，提示選擇工作空間（Workspace）。工作區(qū)間是用于保存Eclipse中創(chuàng)建的項(xiàng)目和相關(guān)配置。建議自己選擇工作空間目錄，工作區(qū)間的目錄應(yīng)該設(shè)置為非系統(tǒng)盤。設(shè)置好后，單擊“Launch”按鈕即可。01Eclipse開發(fā)工具Eclipse工作臺(tái)界面01Eclipse開發(fā)工具PackageExplorer（包資源管理器視圖）：用來(lái)顯示項(xiàng)目文件的組成結(jié)構(gòu)。Editor（文本編輯器）：用來(lái)編寫代碼的區(qū)域。Problems（問題視圖）：顯示項(xiàng)目中的一些警告和錯(cuò)誤。Console（控制臺(tái)視圖）：顯示程序運(yùn)行時(shí)的輸出信息、異常和錯(cuò)誤。關(guān)于更多Eclipse工作臺(tái)視圖的介紹在本書不做介紹，可以參考Eclipse官方幫助文檔。Eclipse工作臺(tái)主要由標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、透視圖4部分組成。從圖可以看出，工作臺(tái)界面上有包資源管理視圖、文本編輯器視圖、大綱視圖等多個(gè)模塊，這些視圖大多用來(lái)顯示信息的層次結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)代碼編輯。下面是Eclipse工作臺(tái)上的集中主要視圖的作用。02Eclipse下開發(fā)Java應(yīng)用程序創(chuàng)建Java項(xiàng)目1、在Eclipse窗口中選擇菜單“File”—>“New”—>“JavaProject”，或者在PackageExplorer視圖中單擊鼠標(biāo)右鍵，然后選擇菜單“new”—>“JavaProject”，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“NewJavaProject”對(duì)話框，這里將項(xiàng)目名稱命名為project2其余選擇保持默認(rèn)，然后單擊“Finish”按鈕完成項(xiàng)目的創(chuàng)建，如右圖所示。2、創(chuàng)建完成后，在PackageExplorer視圖中便會(huì)出現(xiàn)一個(gè)名稱為project2的Java項(xiàng)目。02Eclipse下開發(fā)Java應(yīng)用程序創(chuàng)建