第一章 Java 语言概述

第一章 Java语言概述 教学目标：了解Java语言的特点及Java虚拟机的概念掌握Java程序的种类和结构理解Java应用程序和Java小程序的区别重点： 1． Java虚拟机的概念 2． Java两种程序的区别难点： Java程序的结构

1.1面向对象程序设计 • 面向过程 • 面向对象 • 软件危机 • OOP 目标

1.2 Java 概述 • 1991年由James Gosling负责开发的一个分布式代码系统（Oak），是为家用消费电子产品（电冰箱、电视机等）进行编程控制。 • 1993年Sun 公司将目标市场转向 Internet 。 • 1994年将Oak语言更名为Java。 • 项目小组成员经常在公司附近一家咖啡厅喝咖啡，因此把咖啡原产地Java作为新语言的名称。 • 1995年Java被正式发布，伴随Internet 一起大发展。

随着Java Servlet的推出，Java在电子商务方面开始崭露头角，最新的Java Server Page（JSP）技术的推出，更是让Java成为基于Web应用程序的首选开发工具。Internet的普及和迅猛发展，以及 Web技术的不断渗透，使得Java语言在现代社会的经济发展和科学研究中，占据了越来越重要的地位。

与Java有关的一些图片 Java的标识 Java之父 James Gosling Java的吉祥物 Duke

1.2.2 Java特性 • 简单易学 • 面向对象 • 平台无关性 • 分布式 • 可靠性 • 安全性 • 支持多线程 • 支持网络编程 • 编译与解释并存

1.2.1 简单、面向对象 • 完全面向对象。 • 去掉了运算符重载、多继承，采用单一继承 • 多线程、引用（非指针）等方式。 • 自动垃圾回收机制。 • java语言采用了C语言中的大部分语法 • 1.2.2 鲁棒并且安全 • 强制类型检查，防止不匹配。 • java不能指针访问内存单元，减少错误发生可能性； • java的数组并非用指针实现，避免数组越界的发生。

3．结构中立、可移植性强的解释型语言 • 字节代码（Bytecode）。字节代码可以在提供Java运行时系统的多种不同处理器上面执行。 • Java严格定义了基本数据类型的大小和算术运算符的行为，因此不存在软硬件平台不兼容的情况。 • 4 解释执行、多线程　 • 为易于实现跨平台性，java设计成为解释执行 • 多线程使应用程序可以同时进行不同的操作，处理不同的事件。 • java在执行过程中，可以动态的加载各种类库，这一特点使之我非常适合于网络运行

1.2.3 Java 体系 • Java体系结构： • Java 编程语言 • 字节文件 • java API （包） • JVM • Java 平台： • J2SE(Java 2 Stand Edition) • J2ME(Java 2 Micro Edition) • J2EE(Java 2 Enterprise Edition)

1.4 Java虚拟机JVM(Java Virtual Machine) • 用软件模拟出的虚拟计算机 • C/C++等是属于编译型的语言，而Basic与Lisp等则是属于解释型的语言 • Java程序却比较特殊，它必须先经过编译的过程，然后再利用解释的方式来运行。 • Java程序被编译为平台无关的“字节码”(byte-codes)。然后通过Java的解释器解释并运行Java的字节码。 • .net 中的 CLR

编译计算机（Windows) (MAC) (UNIX / linux) android 字节码 .Class 文件 JVM Java 源文件 Java 源文件字节码文件编译器解释器 app.java app.class 图1.1 Java程序的运行过程：先编译，后解释

执行机制 • 1字节码 • *.class文件与机器码不同，不是真正的 CPU可运行的指令代码，故又称伪代码。 • 通过JVM转成本地机器代码，达到一次撰写，到处运行。 • （Write Once，Run Anywhere） • C语言能跨平台吗？如能，则与JAVA区别？

Java 源文件字节码文件编译器 app.class app.java windows JVM Linux JVM MAC JVM Android JVM 硬件硬件硬件硬件

C 源文件 app.c 编译器1 编译器2 编译器3 编译器4 执行文件 app.exe 执行文件 app.exe 执行文件 app.exe 执行文件 app.exe windows JVM Linux JVM MAC JVM Android JVM 硬件硬件硬件硬件

a1 a2 • 2 垃圾回收机制 • C++ • 类 M • M m1 = new M[20] ; • delete [] m1; • 自动垃圾回收 • 自动垃圾回收机制，周期性的释放无用的对象。 • 3 代码安全性检测 • 沙箱安全模型 • 本身代码检测（伪指针等) X X m1: x = 7 y = 0

1.4 Java 类库

补充：Java 程序种类和结构 使用Java语言可以编写两种类型的程序：Application(应用程序) 和Applet(小程序)。这两种程序的开发原理是相同的，但是在运行环境和计算结构上却有着显著的不同。

Java Applet（小程序）与Java Application（应用程序）的不同之处如下： • 运行环境不同 • 最低要求不同 • 图形用户界面的使用方式不同

表1.1 Applet与Application的差别

一般的Java源程序文件由以下三部分组成： • package语句(0句或1句) • import语句(0句或多句) • 类定义(1个或多个类定义) import java.io.*; public class helloword { public static void main(String args[]) { System.out.println( “hello”) ; } }

一个程序中可以有多个类，但只有一个类是主类。一个程序中可以有多个类，但只有一个类是主类。在Java Application中，这个主类是指包含main()方法的类。在Java Applet里，这个主类是一个继承自系统类Applet的子类。主类是Java程序执行的入口点。

总结： • 了解Java程序设计语言的特性。 • 区分Java与C++两种语言的不同。 • 掌握Java程序包含应用程序和小应用程序两种不同类型。 • 熟练掌握每种程序的基本结构。

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