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Java 2 - J2SE 1.4版 程式設計範例教本

Java 2 - J2SE 1.4版 程式設計範例教本. 陳會安. 第一章 程式語言與 Java 的基礎. 程式語言的基礎 Java 的基礎 Java 應用程式開發環境的建立 建立 Java 應用程式. 1-1 程式語言的基礎. 1-1-1 程式語言的種類 1-1-2 物件導向程式設計 1-1-3 GUI 圖形介面程式設計. 1-1-1 程式語言的種類 - 1. 低階語言( Low Level Language) 低階語言是一種偏向電腦容易了解的程式語言，因為屬於電腦看的懂的程式語言，所以執行效率高，但是使用者不易學習，例如：

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  1. Java 2 - J2SE 1.4版程式設計範例教本 陳會安

  2. 第一章程式語言與Java的基礎 • 程式語言的基礎 • Java的基礎 • Java應用程式開發環境的建立 • 建立Java應用程式

  3. 1-1 程式語言的基礎 • 1-1-1 程式語言的種類 • 1-1-2 物件導向程式設計 • 1-1-3 GUI圖形介面程式設計

  4. 1-1-1 程式語言的種類 - 1 • 低階語言(Low Level Language) • 低階語言是一種偏向電腦容易了解的程式語言，因為屬於電腦看的懂的程式語言，所以執行效率高，但是使用者不易學習，例如： • 機器語言(Machine Language)：主要使用0和1二進位表示的程式碼，電腦可以直接執行程式，執行效率最高。 • 組合語言(Assembly Language)：使用簡單的符號代表機器語言0和1表示的二進位程式碼，只需使用「組譯程式」(Assembler)將它轉換成機器語言，就可以在電腦上執行，這是一種十分接近機器語言的程式語言。

  5. 1-1-1 程式語言的種類 - 2 • 高階語言(High Level Language) • 高階語言是一種接近人類語言的程式語言，如下所示： • 編譯程式(Compiler)：C/C++等屬於編譯語言，編譯程式需要檢查整個程式檔案的程式碼，在完全沒有錯誤的情況下，才會翻譯成組合語言或機器語言的程式檔案。 • 解譯程式(Interpreter)：Basic和網頁「腳本」(Script)語言，例如：VBScript和JavaScript屬於一種解譯語言，解譯程式是一個指令一個動作，一列一列的執行程式碼，相對的執行效率低，但是非常適合系統開發階段的程式除錯。

  6. 1-1-2 物件導向程式設計 • 「軟體工程」(Software Engineering)是專注於研究如何建立正確、可執行和良好撰寫風格的程式碼，嘗試使用一些已經驗證過且可行的方法來解決程式的問題。 • 「結構化程式設計」(Structured Programming)，這是一種稱為由上而下的程式設計方法。 • 物件導向程式設計「OOP」(Object-oriented Programming)一種更符合人性化的程式設計方法，將原來專注於問題的分解，轉換成了解問題本質的資料，也就是「物件」(Object)。

  7. 1-1-3 GUI圖形介面程式設計 • 「GUI」(Graphic User Interface)圖形介面是一種圖形使用者介面。 • MS-DOS時代或UNIX系統的使用者，或稱為「終端機」(Terminals)，應用程式的使用介面是「命令列模式」(Command-line Interface)。 • 當Windows作業系統或UNIX的X Windows興起後，程式的使用介面轉換成滑鼠操作，圖示、視窗、按鈕和對話方塊等圖形元件的GUI介面。

  8. 1-2 Java的基礎 • 1-2-1 Java的起源 • 1-2-3 Java程式語言

  9. 1-2-1 Java的起源 • 在WWW全球資訊網萌芽的同時，Sun(昇陽)公司的一個開發小組著手開發在家電控制的軟體技術，由James Gosling帶領的小組計劃開發一種全新的程式語言。 • James剛開始希望能夠將C++擴充成一種新的程式語言，但是困難重重，不得不重新創造一種新的電腦語言定名為Oak，這便是Java語言的前身。 • Java的發展初期並不順利，1994年WWW迅速成為Internet當紅的資源服務，它們發現Java語言在WWW擁有無比的潛力，從此Java誕生了，Java成為繼C/C++語言之後，一種劃時代的程式語言。

  10. 1-2-2 Java程式語言－Java平台 • Java程式語言的「平台」(Platform)，平台是一種結合硬體和軟體的執行環境，簡單的說，電腦程式是在平台上執行，因為Java是與硬體無關和跨平台的程式語言，所以Java平台屬於一種軟體平台，主要是由JVM和Java API兩個元件所組成。

  11. 1-2-2 Java程式語言－JVM • Java編譯程式可以將Java原始程式碼編譯成「位元組碼」(Bytecode)，這種程式碼是一種虛擬的機器語言，稱為「JVM」(Java Virtual Machine)，換句話說，電腦需要JVM的解譯程式才能夠解譯和執行位元組碼。

  12. 1-2-2 Java程式語言－JVM

  13. 1-2-2 Java程式語言－Java API • Java API是軟體元件的集合，也就是在C/C++語言所謂的函式庫，提供GUI元件、檔案處理、資料庫存取和網路等相關的類別和介面，稱為「套件」(Package)。

  14. 1-2-2 Java程式語言－特點 • Java是一種簡單、功能強大、高效能和物件導向的程式語言，不只如此，Java還擁有一些傳統程式語言所沒有提供的特點，如下所示： • 分散式(Distributed) • 多執行緒(Multi-Threading) • 垃圾收集(Garbage Collection) • 例外處理(Exception Handling)

  15. 1-3 Java應用程式開發環境的建立 • 1-3-1 JDK的安裝 • 1-3-2 JDK的環境設定 • 1-3-3 程式編輯工具

  16. 1-3-1 JDK的安裝 • Java開發工具「Java Development Kit」(JDK)擁有很多種版本，本書使用的是J2SE(Java 2 SDK Standard Edition)。J2SE可以從網路上免費下載，目前最新的版本是1.4，其網址如下： • http://java.sun.com/products/ • 在下載Window版本的開發工具檔案【j2sdk-1_4_0-win.exe】後，只需執行此檔案，就可以安裝JDK。

  17. 1-3-2 JDK的環境設定 • Windows ME的環境設定：新增環境變數PATH的搜尋路徑「C:\j2sdk1.4.0\bin」，其中C:\j2sdk1.4.0是JDK的安裝路徑。 • Windows 2000的環境設定：新增環境變數Path的搜尋路徑「C:\j2sdk1.4.0\bin」，其中C:\j2sdk1.4.0是JDK的安裝路徑。 • Windows XP的環境設定：和Windows 2000相似，新增環境變數Path的搜尋路徑「C:\j2sdk1.4.0\bin」，其中C:\j2sdk1.4.0是JDK的安裝路徑。

  18. 1-3-3 程式編輯工具 • Java程式碼檔案是一個標準的ASCII文字檔案，可以使用任何文字編輯器，像是Windows記事本、WordPad等進行程式碼的編輯。 • 記事本：Windows的記事本就可以編輯Java程式碼。 • SynEdit程式編輯工具：光碟附上Matthew Inman設計的免費程式碼編輯工具SynEdit，提供Java關鍵字和不同色彩標示的程式碼編輯功能，還可以整合編譯和執行Java程式。

  19. 1-4 建立Java應用程式 • 1-4-1 第一個Java程式 • 1-4-2 Java程式編譯和執行時的錯誤訊息 • 1-4-3 Java程式的寫作風格

  20. 1-4-1 第一個Java程式 • Java應用程式開發的步驟，如下所示： • Step 1： 使用記事本或編輯工具建立Java原始程式碼檔案，副檔名為.java。 • Step 2： 使用檔名javac.exe的Java編譯程式，將原始程式檔案編譯成Bytecode的類別檔案，副檔名為.class。 • Step 3： 使用JVM解譯程式java.exe執行類別檔案。

  21. 1-4-2 Java程式編譯和執行時的錯誤訊息　 • 如果Java程式在編譯時有錯誤產生，例如：Ch1_4_2.java是一個錯誤的Java程式，其編譯過程，如下圖所示：

  22. 1-4-2 Java程式編譯和執行時的錯誤訊息 • 程式錯誤訊息的說明，如下所示： • Ch1_4_2.java：指出錯誤是在Ch1_4_2.java程式檔案的第8列，最後是錯誤說明，表示發現無法理解的符號。 • symbol：指出錯誤的符號是什麼，以此例是printer方法。 • location：指出錯誤產生的位置，在「^」符號指出錯誤的地方，原來是將println拼錯成printer。

  23. 1-4-3 Java程式的寫作風格 -1 • 程式敘述(Statements)：Java程式是由程式敘述所組成，一列程式敘述如同英文的一個句子，內含多個運算式、運算子或Java關鍵字，如下所示： int balance = 1000; interest = balance * rate; System.out.println("第一個Java應用程式");

  24. 1-4-3 Java程式的寫作風格 -2 • 「;」程式敘述結束符號：代表程式敘述的結束，使用「;」符號可以在同一列程式碼撰寫多個程式敘述，如下所示： balance = 10000; rate = 0.04; interest = balance * rate; • 程式區塊(Block)：程式區塊是由多個程式敘述組成，使用「{」和「}」符號包圍，如下所示： public static void main(String[] args) { // 顯示訊息 System.out.println("第一個Java應用程式"); }

  25. 1-4-3 Java程式的寫作風格 -3 • 程式註解是程式的重要部分，因為良好的註解文字不但能夠了解程式的目的，並且在程式維護上，也可以提供更多的資訊。 • Java的程式註解是以「//」符號開始的列，或放在程式列後的文字內容，如下所示： // 顯示訊息 System.out.println("第一個Java應用程式"); // 顯示訊息 • 如果註解文字不只一列，可以使用「/*」和「*/」符號標示註解文字，如下所示： /* 程式範例: Ch1_4_1.java */

  26. 1-4-3 Java程式的寫作風格 -4 • 在Java如果同一列的程式碼太長，基於程式編排的需求，可以將它分成兩列編排。因為Java屬於自由格式的程式語言，並不需要使用任何符號，直接分成兩列即可，如下所示： System.out.println ("第一個Java應用程式");

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