บทที่ 1

1. บทที่ 1 ความรู้เบื้องต้นของภาษาจาวา (Introduction to Java Programming)

2. วัตถุประสงค์ • แนะนำหลักการของภาษาคอมพิวเตอร์ • อธิบายขั้นตอนการทำงานของคอมไพเลอร์และอินเตอร์พรีตเตอร์ • แนะนำประวัติโดยย่อและจุดเด่นของภาษาจาวา • อธิบายหลักการของ Java Virtual Machine (JVM) และ Java Platform • แนะนำซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการพัฒนาโปรแกรมภาษาจาวา • อธิบายและแสดงตัวอย่างของโปรแกรมจาวาประยุกต์และโปรแกรมจาวา แอปเพล็ต • แนะนำวิธีการใช้คู่มือ Java API

3. องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์องค์ประกอบของระบบคอมพิวเตอร์ • ฮาร์ดแวร์ (Hardware) • ส่วนประกอบที่เป็นตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ • ระบบปฏิบัติการ (Operating System) • Windows XP, Linux และ Solaris • โปรแกรมประยุกต์ (Application Programs) • โปรแกรมทั่วๆไป อาทิเช่น Word processor เกม บราวเซอร์ (Browser) • พัฒนาโดยใช้ภาษาคอมพิวเตอร์ต่างๆ เช่น ฟอร์แทน (FORTRAN) โคบอล (COBOL) C++ หรือจาวา

4. ภาษาคอมพิวเตอร์ • ภาษาเครื่อง (Machine Language) • 01010110 • ภาษาแอสเซมบลี้ (Assembly Language) • ADD R1,R2 • ภาษาคอมพิวเตอร์ระดับสูง • x = c1+c2

5. ภาษาคอมพิวเตอร์ระดับสูงภาษาคอมพิวเตอร์ระดับสูง • ภาษายุคแรก • ฟอร์แทรน โคบอล เบสิก (BASIC) • ภาษาเชิงกระบวนการ (Procedural Language) • ปาสคาล (Pascal) ซี (C) • ภาษาเชิงออปเจ็ค (Object Oriented Programming) • C++ Smalltalk จาวา

6. ตัวแปลภาษา • ภาษาระดับสูงจะต้องใช้ตัวแปลภาษา (Language Translator) เพื่อเปลี่ยนซอร์ดโค้ด (Source Code) ให้เป็นคำสั่งที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ • วิธีแปลภาษามีอยู่สองแบบ • คอมไพเลอร์ (Compiler) • อินเตอร์พรีตเตอร์ (Interpreter)

7. คอมไพเลอร์ • ทำหน้าที่แปลซอร์ดโค้ดทั้งโปรแกรมให้เป็นโค้ดที่สามารถทำงานได้ (executable code) • โปรแกรม executable code จะสามารถถูกนำไปใช้งานได้ทันที • ตัวอย่างของภาษาที่ใช้คอมไพเลอร์คือ ฟอร์แทรน ปาสคาล และ C++

8. ขั้นตอนการทำงานของคอมไพเลอร์ขั้นตอนการทำงานของคอมไพเลอร์

9. ข้อดีและข้อเสียของคอมไพเลอร์ข้อดีและข้อเสียของคอมไพเลอร์ • ข้อดี • ทำงานได้เร็ว • ตรวจสอบข้อผิดพลาดของโปรแกรมซอร์ดโค้ดในขั้นตอนของการคอมไพล์ • ข้อเสีย • ต้องนำโปรแกรมซอร์ดโค้ดมาแปลใหม่เมื่อเปลี่ยนระบบปฏิบัติการ เนื่องจากคอมไพเลอร์เป็นตัวแปลภาษาที่ขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์ม (Platform Specific)

10. อินเตอร์พรีตเตอร์ • แปลโปรแกรมซอร์ดโค้ดทีละบรรทัดให้เป็น executable code และทำงานทันที • มีข้อดีคือ อินเตอร์พรีตเตอร์ถูกสร้างขึ้นได้ง่ายกว่าและมีขนาดเล็ก ทำให้ภาษาที่ใช้อินเตอร์พรีตเตอร์สามารถทำงานข้ามแพลตฟอร์มได้ • มีข้อเสียคือ ทำงานได้ช้ากว่าคอมไพเลอร์ • ตัวอย่างของภาษาที่ใช้อินเตอร์พรีตเตอร์คือ เบสิก โปรล็อก(Prolog) และ Smalltalk

11. ขั้นตอนการทำงานของอินเตอร์พรีตเตอร์ขั้นตอนการทำงานของอินเตอร์พรีตเตอร์

12. ภาษาเชิงกระบวนการและภาษาเชิงออปเจ็คภาษาเชิงกระบวนการและภาษาเชิงออปเจ็ค • ภาษาเชิงกระบวนการ • โปรแกรมจะแบ่งออกเป็นส่วนย่อยๆที่เรียกว่าโมดูล (module) • แต่ละโมดูลจะต้องเป็นอิสระต่อกัน • การออกแบบให้แต่ละโมดูลมีความเป็นอิสระต่อกันนั้นทำได้ยาก • ต้นทุนในการพัฒนาโปรแกรมสูง • ภาษาเชิงออปเจ็ค • การพัฒนาโปรแกรมเป็นการเลียนแบบการทำงานเชิงออปเจ็ค • สามารถนำโปรแกรมกลับมาใช้ใหม่ (reuse) ได้ดีกว่าภาษาเชิงกระบวนการ

13. โปรแกรมเชิงออปเจ็ค • วิเคราะห์ปัญหาโดยมองปัญหาว่าประกอบไปด้วยออปเจ็คต่างๆ • จำลองคุณลักษณะและพฤติกรรมของออปเจ็ค • ออปเจ็คจะส่งข้อมูลกันโดยผ่านข่าวสาร (Message) • แตกต่างจากภาษาเชิงกระบวนการที่วิเคราะห์ปัญหาโดยพิจารณาจากลำดับการทำงานและแบ่งการทำงานของโปรแกรมตามฟังก์ชันต่างๆ

14. วิธีการเชิงกระบวนการ ลงทะเบียนรายวิชา ชำระเงิน เพิ่มวิชา วิธีแบบเชิงออปเจ็ค นักศึกษา ใบลงทะเบียน รายชื่อรายวิชา ระบบทะเบียนนักศึกษา

15. ออปเจ็คชนิดนักศึกษา • คุณลักษณะ • ชื่อ • รหัสนักศึกษา • เกรดเฉลี่ย • พฤติกรรม • ลงทะเบียน • เพิ่มหรือถอนวิชา

16. ข้อดีของการพัฒนาโปรแกรมเชิงออปเจ็คข้อดีของการพัฒนาโปรแกรมเชิงออปเจ็ค • แนวคิดการวิเคราะห์ปัญหาใกล้เคียงกับธรรมชาติของมนุษย์ • ระบบจริง (real life) แบ่งตามออปเจ็ค ไม่ได้ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงาน • ขบวนการพัฒนาโปรแกรมทำได้รวดเร็วขึ้น • ง่ายต่อการพัฒนาและแก้ไข • นำโปรแกรมกลับมาใช้ใหม่ได้ง่าย

17. คุณลักษณะเด่นของโปรแกรมเชิงออปเจ็คคุณลักษณะเด่นของโปรแกรมเชิงออปเจ็ค • การห่อหุ้ม (Encapsulation) • การสืบทอด (Inheritance) • การมีได้หลายรูปแบบ (Polymorphism)

18. ประวัติของภาษาจาวา • พัฒนาขึ้นโดยทีมวิจัยของบริษัทซันไมโครซิสเต็มส์ (Sun Microsystems) • พัฒนามาจากโครงการที่ต้องการพัฒนาระบบซอฟต์แวร์เพื่อควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กภายในบ้าน • ชื่อเดิมคือภาษา Oak ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นภาษาจาวา • ภาษาจาวาเริ่มเป็นที่นิยมแพร่หลายในปี ค.ศ. 1995 • ภาษาจาวาเป็นภาษาที่ไม่ขึ้นกับแพลตฟอร์ม (platform independent) • JDK 1.0 ประกาศใช้เมื่อปี 1996 • JDK เวอร์ชันปัจจุบันคือ Java 2

19. จุดเด่นของภาษาจาวา • ความง่าย (simple) • ภาษาเชิงออปเจ็ค (object oriented) • การกระจาย (distributed) • การป้องกันการผิดพลาด (robust) • ความปลอดภัย (secure)

20. จุดเด่นของภาษาจาวา • สถาปัตยกรรมกลาง (architecture neutral) • เคลื่อนย้ายง่าย (portable) • อินเตอร์พรีต (interpreted) • ประสิทธิภาพสูง (high performance) • มัลติเธรด (multithreaded) • พลวัต (dynamic)

21. Virtual Machine • จาวาเทคโนโลยีใช้ทั้งคอมไพเลอร์และอินเตอร์พรีตเตอร์ ในการคอมไพล์และรันโปรแกรม • โปรแกรมภาษาจาวามีซอร์ดโค้ดเป็น .java และจะแปลเป็นโปรแกรมไบท์โค้ด (byte code) ที่เป็น .class • โปรแกรมไบท์โค้ดจะรันบนระบบคอมพิวเตอร์ โดยใช้ JVM (Java Virtual Machine) ที่เป็นอินเตอร์พรีตเตอร์ ซึ่งจะแปลโปรแกรมไบท์โค้ดให้เป็นภาษาเครื่องที่ขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์มนั้น

22. Java Virtual Machine (JVM) • เครื่องคอมพิวเตอร์ที่จะสามารถรันโปรแกรมไบท์โค้ดได้จะต้องมี JVM อยู่ • JVM อาจเป็นซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์ • ในปัจจุบัน JVM มีอยู่ใน • ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ต่างๆ • โปรแกรมเว็บบราวเซอร์ • เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ • โทรศัพท์ • เครื่องมือสื่อสาร • สมาร์ทการ์ด

23. Java Platform • แพลตฟอร์มก็คือ ฮาร์ดแวร์และ software environment ที่จะใช้ในการรันโปรแกรม • แพลตฟอร์มของภาษาจาวาประกอบด้วย • Java Virtual Machine • Java Application Programming Interface (Java API)

24. Java Platform • บริษัทซันไมโครซิสเต็มส์ได้กำหนดแพลตฟอร์มของ Java 2 ไว้สามรูปแบบคือ • Java 2 Platform, Standard Edition (J2SE) • Java 2 Platform, Enterprise Edition (J2EE) • Java 2 Platform, Micro Edition (J2ME)

25. Java Platform

26. ชุดพัฒนาโปรแกรมภาษาจาวาชุดพัฒนาโปรแกรมภาษาจาวา • Java 2 SDK (Software Development Kit) • เดิมชื่อ JDK แต่ต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น Java 2 ตั้งแต่ JDK 1.2 • เวอร์ชั่นปัจจุบันคือเวอร์ชั่น 1.4 • โปรแกรม Java 2 SDK • Javac.exe : โปรแกรมคอมไพเลอร์ • Java.exe : โปรแกรมอินเตอร์พรีตเตอร์ (JVM) • Java 2 SDK ไม่มีโปรแกรมอิดีเตอร์

27. ชุดพัฒนาโปรแกรมภาษาจาวาอื่นๆชุดพัฒนาโปรแกรมภาษาจาวาอื่นๆ • Forte for Java ของบริษัท Sun Microsystem (www.forte.com) • Visual Cafe ของบริษัท Web Gain (www.webgain.com) • Visual Age for Java ของบริษัท IBM (www.ibm.com) • Visual J++ ของบริษัท Microsoft (www.microsoft.com) • JBuilder ของบริษัท Borland/Inprise (www.inprise.com)

28. Java อิดีเตอร์ • โปรแกรมสำหรับเขียนซอร์ดโค้ด • RealJ เป็นฟรีแวร์ที่สามารถ download ได้ที่ www.realj.com • JCreator ของบริษัท Xinox Software (www.jcreator.com) • WinEdit ของบริษัท WinEdit Software (www.winedit.com)

29. โปรแกรมจาวา • โปรแกรมจาวาประยุกต์ (Java Application) • โปรแกรมใช้งานทั่วไป • โปรแกรมทำงานภายใต้จาวาอินเตอร์พรีตเตอร์ • โปรแกรมแบบ Standalone • โปรแกรมจาวาแอปเพล็ต (Java Applet) • โปรแกรมที่ทำงานภายใต้โปรแกรมเวบบราวเซอร์ที่มี JVM

30. การสร้างโปรแกรมจาวาประยุกต์การสร้างโปรแกรมจาวาประยุกต์ • เขียนซอร์ดโค้ด HelloWorld.java • คอมไพล์โปรแกรม javac HelloWorld.java HelloWorld.class • รันโปรแกรม java HelloWorld

31. HelloWorld.java public class HelloWorld { public static void main(String args[]){ System.out.println("Hello World"); } }

32. ตัวอย่างการใช้ Java อิดีเตอร์

33. รูปแสดงขั้นตอนการทำงานรูปแสดงขั้นตอนการทำงาน

34. การสร้างโปรแกรมจาวาแอปเพล็ตการสร้างโปรแกรมจาวาแอปเพล็ต • โปรแกรมจาวาแอปเพล็ตจะมีไฟล์ที่เขียนขึ้นสองไฟล์คือ • โปรแกรมซอร์ดโค้ด (.java) • โปรแกรมเว็บเพจ (.html) • ขั้นตอนการทำงาน • เขียนโปรแกรมซอร์ดโค้ด HelloWorldApplet.java • คอมไพล์โปรแกรม HelloWorldApplet.class • ใช้โปรแกรมเว็บบราวเซอร์ใดๆเปิดโปรแกรม HelloWorld.html

35. HelloWorldApplet.java import java.awt.*; import java.applet.*; public class HelloWorldApplet extends Applet { public void paint(Graphics g) { g.drawString("Hello World",20,20); } }

36. HelloWorld.html <HTML> <HEAD> <TITLE>HelloWorld Example</TITLE> </HEAD> <BODY> <APPLET CODE="HelloWorldApplet.class" WIDTH="300" HEIGHT="300"> </APPLET> </BODY> </HTML>

37. รูปแสดงขั้นตอนการทำงานรูปแสดงขั้นตอนการทำงาน

38. ตัวอย่างการรันโปรแกรมบนเว็บบราวเซอร์ตัวอย่างการรันโปรแกรมบนเว็บบราวเซอร์

39. Java API Documentation • เอกสารในรูปแบบของ HTML ที่อธิบายข้อมูลเกี่ยวกับ API (Application Programming Interface) ของภาษาจาวา • สามารถที่จะ download ได้จาก http://java.sun.com • เรียกดู online ได้ที่ http://java.sun.com/j2SE/1.3/docs/api

40. ตัวอย่าง Java API

41. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน ขั้นตอนที่ 1. ดาวน์โหลด JDK รุ่นล่าสุดได้ที่เว็บไซต์ของบริษัท Sun Microsystems http://java.sun.com/javase/downloads/index.jsp ดับเบิลคลิกที่ไอคอนของโปรแกรมที่ดาวน์โหลดมา จะปรากฏหน้าต่าง jdk 6 update 1 ดังภาพด้านล่าง

42. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 2: เมื่อปรากฏหน้าต่าง "License Agreement" เมื่ออ่านข้อตกลงทั้งหมดแล้วให้กดปุ่ม "Accept” ที่อยู่ด้านล่าง

43. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 3: หน้าต่าง "Custom Setup" จะปรากฏขึ้น

44. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 4: คลิกทีปุ่ม "Change" เลือกโฟลเดอร์สำหรับติดตั้ง "C:\Program Files\ Java\jdk1.6.0_01". จากนั้นคลิกที่ปุ่ม "OK" จะปรากฏหน้าต่างแสดงสถานะ การติดตั้ง

45. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 5: ต่อจากนั้นจะปรากฏหน้าต่าง "Runtime Environment " คลิกที่ปุ่ม"Change" และเลือกโฟลเดอร์สำหรับติดตั้ง Runtime Environment และคลิกที่ปุ่ม "OK"

46. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 6: คลิกที่ปุ่ม "OK"  จะปรากฏหน้าต่างสถานะ การติดตั้ง.

47. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 7: เมื่อสิ้นสุดการติดตั้งจะปรากฏหน้าต่าง "Complete" ให้กดปุ่ม "Finish" เพื่อออกจากจากติดตั้ง.

48. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 8: หลังจากติดตั้งเรียบร้อยแล้วจะปรากฏโพลเดอร์ "jdk1.6.0_01" และ "jre1.6.0_01" ใน "C:\ Program Files\ java"

49. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 9: กำหนด Java Compiler and Runtime Environment เพื่อใช้สำหรับคอมไพล์ และ รันโปรแกรมภาษาจาวาโดยกำหนดที่ system environment variables.  คลิกขวาที่ "My Computer" เลือก "Properties" คลิกเลือกแทบ "Advanced" สังเกตที่ส่วน "Environment Variables“ คลิก Environment Variables สังเกตส่วน “System variables” เลือก path ใน variables แล้วคลิก "Edit" เพิ่มข้อความ ";c:\Program Files\Java\jdk1.6.0_01\bin" คลิกปุ่ม "OK" และ "OK"

50. ติดตั้งและใช้งาน JDK ขั้นพื้นฐาน (ต่อ) ขั้นตอนที่ 10: ทำการทดสอบการติดตั้ง JDK ว่าสามารถทำงานได้หรือไม่ คลิกเลือก start > All Programs > Accessories > Command Prompt จะปรากกฎหน้าต่าง command prompt พิมพ์ javac จะปรากกฎข้อความดังภาพด้านล่าง