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1、 Java语言程序设计电子教案第1章 Java 是什么？主要任务 了解Java的基本特点和用途 掌握如何下载Java SDK软件包 了解设置Java程序的开发环境SDK 如何运行Java程序 了解Java的概貌本章主要内容Java简介Java的开发环境初步了解Java程序1.1 Java简介1. Java的起源与发展2.Java的语言特点3.Java的用途1.1.1 Java的起源与发展Java是一种计算机程序语言，可以编写嵌入在Web网页中运行的Java Applet小程序，也可以编写独立运行的Java Application应用程序，是当今十分流行的网络编程语言。Java是Sun公司于90

2、年代初开发的。1995年5月Sun正式发布了Java。1.1.2 Java语言特点1简单性2面向对象3网络适用性4健壮性5安全性6平台无关性7可移植性8解释型9高性能10多线程11动态性12丰富的类库13嵌入浏览器运行1.1.3 Java的用途Java程序有两种类型 一种是可在Web网页上运行的Applet，称为小应用程序。 一种是Application，即应用程序，可完成任何计算任务。两种程序有不同的用途。1. 用于Web的AppletInternet上的Web页面是用HTML（超文本标记语言）编写的，HTML只能用来定义页面的布局结构，它不是一种编程语言。 通过在网页中添加嵌入式编程语言脚

3、本（如CGI，JavaScript等）也可以使Web页具有和用户的交互能力，但这些嵌入式编程语言的能力有限，而且代码是公开的，远不如Java的强大功能和安全保密性能。 2独立运行的ApplicationApplet运行时的窗口界面是由浏览器提供的，因此它不能脱离浏览器而独立运行。而 Application则和任何Windows应用程序一样可以自建窗口界面，独立运行。事实上，Java语言就是一门高级编程语言，和其它高级编程语言并无两样。3数字设备领域Sun正在把Java的目标从传统的计算机应用向其它数字设备领域扩展。这似乎是一种回归，Java又回到了它的起点。 在不远的将来，我们将会使用更多的“

4、Java设备”，从数字手机、电视机顶盒到传统的家用电器，可能还有更多叫不出名字的创新产品。4Java应用的发展趋势Java在智能Web服务、移动电子商务、分布计算技术、企业的综合信息化处理、嵌入式Java技术方面得到应用。1.2 Java的开发环境Java产品面向的主流平台有Solaris、Windows、Macintosh。由于Java的跨平台性，在任一平台中编写的Java程序可以很好地移植到其他平台上。为了运行Java程序，计算机上必须安装JVM（Java虚拟机）和Java运行时解释器，两者构成Java的运行环境。1.2.1 SDK的下载与安装1机器要求Java对机器运行要求不高。 硬件要

5、求：CPU PII以上，64M内存，1OOM硬盘空间即可。 软件要求：Windows98/Me/XP/NT/2000，IE 5以上。2下载SDKSun公司网站页面单击“J2SE 1.4.2 SDK-NEW”超链接单击页面中“SDK”列对应的“DOWNLOAD”超链接单击“Download j2sdk-1_4_2_01-windows-i586.exe”超链接3安装SDK 运行下载的“j2sdk-1_4_2_01-windows-i586.exe”软件包，可安装SDK，在安装过程中可以设置安装路径及选择组件，系统默认的安装路径为C: j2sdk1.4.2_01（这里选择E盘），默认的组件选择是全

6、部安装。4SDK中的主要文件夹和文件E: j2sdk1.4.2_01中的文件和子目录结构 1.2.2 配置Java运行环境1设置Windows 98 在C:autoexec.bat文件中，添加以下内容： set path=%path%; E: j2sdk1.4.2_01bin set classpath=.; E: j2sdk1.4.2_01lib;%classpath%2设置Windows XP/NT/2000系统特性设置界面 “环境变量”设置界面 在“系统变量”框中选择“Path”，单击“编辑”按钮 “编辑系统变量”对话框 命令提示符下输入“java”或“javac” 参数提示信息 3设置

7、DOS起始位置首先建立一个你存放java源程序的路径和文件夹，如本书使用的java源程序都存放在为“e:java程序”文件夹中。单击“开始”“所有程序”“附件”“命令提示符”，在“命令提示符”单击右键，选择“属性”菜单，将打开“命令提示符 属性”对话框，如图1.14所示。选择“快捷方式”选项卡，在“起始位置”栏输入“e:java程序”，单击“确定”按钮即可。4安装java虚拟机（1）下载并设置Java（TM） 软件 （2）打开浏览器Java的功能（3）下载并设置Java（TM） 软件Java （TM）软件中涉及 Web 交互的部分。它包括 Java 虚拟机和许多其它内容。有了它可以尽情享受 I

8、nternet 提供的最佳内容，包括游戏、体育、聊天、电子邮件、艺术、财务工具等等。可到打开Windows的“控制面板”窗口 打开“Java（TM） Plug-in 控制面板”对话 （4）打开浏览器Java的功能打开一个IE窗口，在浏览器菜单栏单击“工具”“Internet选项”命令，打开“Internet选项”对话框，选择“高级”选项卡，选取“Java（sun）”下的单选框；选取“Microsoft VM”下的第一个选项“启用Java JIT编译器” ，如下图所示：选择“安全”选项卡 打开“安全设置”对话框 1.3 初步了解Java程序1.编写第一个Java源程序 2. Java程序的编译

9、3. 运行Java程序 1.3.1 编写第一个Java源程序例1.1 本程序可以在屏幕上显示文字“欢迎你学习Java语言!”。打开一个文本编辑器，输入如下代码： public class Hello public static void main(String args) System.out.println(欢迎你学习Java语言!); 1.3.2 Java程序的编译Java源程序编写后，要使用Java编译器（javac.exe）进行编译，将Java源程序编译成可执行的程序代码。Java源程序都是扩展名为 .java的文本文件。编译时首先读入Java源程序，然后进行语法检查，如果出现问题就终

10、止编译。语法检查通过后，生成可执行程序代码即字节码，字节码文件名和源文件名相同，扩展名为 .class。1.3.4 运行Java程序在命令提示符窗口或MSDOS窗口键入解释器文件名和要解释的字节码文件名“java Hello”，按回车键即开始解释并可看到运行结果。Application应用程序有两种输出显示方式 结果输出显示在窗口界面中 结果显示在提示符窗口或MSDOS窗口上 开发一个Java程序有3个步骤 （1）建立Java源程序 （2）编译源程序 （3）运行Java程序 第2章 Java基本语法主要任务 让读者对数据类型、表达式等Java基本语法内容有一个了解，这些内容是任何一门程序设计语

11、言都必须包含的部分，可为程序设计打基础。本章主要内容1.Java语言的基本元素 2.数据类型3.运算符与表达式4.数组 2.1 Java语言的基本元素通过下面的Java源程序，了解Java语言有哪些基本元素 。例2.1一个简单的Java Application源程序：Welcome2.java。程序的运行结果是输出一句话“欢迎使用Java 2”，如图所示。/这是一个简单的Java Application源程序 class Welcome2 public static void main(String args) System.out.println(“欢迎使用Java 2”); / 结束mai

12、n方法定义 / 结束类Welcome2定义从以上例子学到什么？（1）Welcome2是一个Application应用程序 （2）源程序中有注释语句 （3）程序的主体声明了一个自定义类 （4）Welcome2类包含main（）方法 因此，可以知道Java语言包含标识符、关键字、运算符和分隔符等元素。这些元素有着不同的语法含义和组成规则，它们互相配合，共同组成Java的语句。 2.1.1 标识符什么是标识符？ 在Java中变量以及类和方法都需要一定的名称，这种名称就叫做标识符 标识符命名的基本规则： 所有的标识符都必须以一个字母、下划线或美元符号“$”开头，后面的字符可以包含字母、数字、下划线和美

13、元符号。标识符是由程序员自己定义的名称，可按上面的规则随意选取。不过，Java中有一个标识符命名约定：常量用大写字母，变量用小写字母开始，类以大写字母开始。如果一个变量名由多个单词构成，第一个单词后面的单词以大写字母开始，例如anInt。下划线虽然可以作为标识符的一员，但常用于常量名的单词分隔，因为常量名都是以大写字母单词命名的。还要注意一点，Java严格区分字母大小写，标识符中的大小写字母被认为是不同的两个字符。例如以下是四个不同的合法标识符：ad，Ad，aD，Da。2.1.3 分隔符分隔符是用来区分源程序中的基本成份，可使编译器确认代码在何处分隔。分隔符有三种 注释符 空白符 普通分隔符1

14、注释符注释是程序员为了提高程序的可读性和可理解性，在源程序的开始或中间对程序的功能、作者、使用方法等所写的注解。注释仅用于阅读源程序，系统编译程序时，忽略其中的所有注释。注释有两种类型： / 注释一行 以“/”开始，最后以回车结束。一般作单行注释使用，也可放在某个语句的后面； /* */一行或多行注释 以“/*”开始，最后以“*/”结束，中间可写多行。2空白符空白符包括空格、回车、换行和制表符（Tab键）等符号，用来作为程序中各种基本成份之间的分隔符。各基本成份之间可以有一个或多个空白符，其作用相同。和注释一样，系统编译程序时，只用空白符区分各种基本成份，然后忽略它。3普通分隔符普通分隔符和空

15、白符的作用相同，用来区分程序中的各种基本成份，但它在程序中有确定的含义，不能忽略。Java有以下普通分隔符： . 句号，用于分隔包、类或分隔引用变量中的变量和方法； ；分号，是Java语句结束的标志； ，逗号，分隔方法的参数和变量说明等； ：冒号，说明语句标号； 大括号，用来定义复合语句、方法体、类体及数组的初始化； 方括号，原来定义数组类型，及引用数字的元素值； （） 小括号，用于在方法定义和访问中将参数表括起来，或在表达式中定义运算的先后次序。例2.2 标识符、关键字和分隔符的使用。public class Example public static void main(String ar

16、gs) int i, c; . 2.2 数据类型Java的数据类型可分为： 基本类型，包括整型、浮点型、布尔型和字符型； 数组类型，包括一维数组和多维数组； 复合类型，包括类、接口。2.2.1 基本数据类型数据类型 名称 位长 缺省值 取值范围布尔型Boolean1falsetrue,false 字节型 Byte80128127字符型 Char16u0000 u0000uffff短整型Short1603276832767整型 Int3202,147,483,6482,147,483,647长整型 Long6409,223,372,036,854,775,8089,223,372,036,854

17、,775,807浮点型Float320.0+1.4E45+3.4028235E+38双精度型Double640.0+4.9E324+1.7976931348623157E+3082.2.2 直接量与常量直接量（literal）是指在程序中直接给出的一个符号串，作用是为变量赋值或参与表达式运算。直接量可以是一个具体的数值或字符串，也称常量。但Java中的常量另有所指，是用final说明的一个标识符，在很多教科书中往往不加区分地统称为常量。直接量或常量在程序执行过程中是不可更改的，它们与变量的区别是不占用内存。 1布尔常量布尔常量只有两个值true和false，代表了两种状态：真和假，书写时直接使

18、用true和false这两个英文单词，不能加引号。2整型常量整型常量是不含小数的整数值，书写时可采用十进制、十六进制和八进制形式。十进制常量以非0开头后根多个09之间的数字；八进制以0开头后根多个07之间的数字；十六进制则以0X开头后根多个09之间的数字或af之间的小写字母或AF之间的大写字母。3浮点型常量Java的浮点型常量有两种表示形式： 十进制数形式，由数字和小数点组成，且必须有小数点，如.123，0.123，123.0； 科学计数法形式，如123e3或123E-3，其中e或E之前必须有数，且e或E后面的指数必须为整数。4字符常量字符常量是由一对单引号括起来的单个字符。它可以是Unico

19、de字符集中的任意一个字符，如：a，Z。对无法通过键盘输入的字符，可用转义符表示。字符常量的另外一种表示就是直接写出字符编码，如字母A的八进制表示为 101，十六进制表示为 u0041。5字符串常量字符串常量是用一对双引号括起来的字符序列。当字符串只包含一个字符时，不要把它和字符常量混淆，例如 A 是字符常量，而 A 是字符串常量。字符串常量中可包含转义字符，例如 Hello n world! 在中间加入了一个换行符，输出时，这两个单词将显示在两行上。声明常量的格式： final 类型 常量名,常量名=值;2.2.3 变量 变量在程序中为一个标识符，在内存中是一块空间，它提供了一个临时存放信息

20、和数据的地方，具有记忆数据的功能。变量是可以改变的，它可以存放不同类型的数据，通常用小写字母或单词作为变量名。变量具有三个元素：名字、类型和值。1变量的声明在Java中存储一个数据，必须将它保存到一个变量中。变量在使用前必须有定义，即有确定的类型和名称。声明变量的格式为： 类型 变量名,变量名=初值;该语句告诉编译器以给定的数据类型和变量名建立的一个变量。 例2.3 变量声明示例public class V public static void main(String args) byte b=0x55; short s=0x55ff; int i=1000000; long l=0xffff

21、L; char c=c; float f=0.23F; double d=0.7E-3; boolean B=true; String S=This is a string;System.out.println(字节型变量 b = +b); System.out.println(短整型变量 s = +s); System.out.println( 整型变量 i = +i); System.out.println(长整型变量 l = +l); System.out.println(字符型变量 c = +c); System.out.println(浮点型变量 f = +f); System.ou

22、t.println(双精度变量 d = +d); System.out.println(布尔型变量 B = +B); System.out.println(字符串类对象 S = +S); 2变量的使用范围当你声明了一个变量后，它将被引入到一个范围当中。也就是说，该变量只能在程序的特定范围内使用，出了这个范围，变量就消失了。在类中声明的变量是称为成员变量，通常在类的开始处声明，可在整个类中使用。在方法和块中声明的变量叫局部变量，使用范围是从它声明的地方开始到它所在那个块的结束处，块是由两个大括号所定义的，看下面例子。例2.4 变量的使用范围。public class V2 static int

23、i=10; public static void main(String args) int k=10; System.out.println(i=+i); System.out.println(k=+k); System.out.println(k=+k); /编译时将出错，已出k的使用范围 编译V2.java时出现错误，如图所示。因为变量k在方法块中声明，在方法块之外它是不存在的，所以编译时会出错。3变量类型的转换当有一个整数而你需要把它变成一个字符型数据使用时该怎么办呢？需要将整数类型数据强制转换为字符型数据。变量类型强制转换的格式为： （数据类型）数据表达式2.3 运算符与表达式Jav

24、a的运算符代表着特定的运算指令，程序运行时将对运算符连接的操作数进行相应的运算。运算符和操作数的组合构成表达式，表达式代表着一个确定的数值。 按照运算符功能来分，运算符有七种：赋值运算符、算术运算符、关系运算符、条件运算符、逻辑运算符、位运算符和其它运算符。按照连接操作数的多少来分，有一元运算符、二元运算符和三元运算符。 2.3.1 赋值运算符由赋值运算符构成的表达式称为赋值表达式。赋值运算符的右边是一个表达式，这个表达式还可以包含一个表达式。例如：a=b=c=0，相当于三个表达式c=0，b=c，a=b。2.3.2 算术运算符算术运算符按操作数的多少可分为一元运算符和二元运算符，一元运算符（+

25、、-、+、-）一次对一个操作数进行运算，二元运算符一次对两个操作数进行运算。求余运算在判断两个数是否成倍数时很有用，余数为0则两数成倍数，否则两数不成倍数。一元运算i+和i-比传统写法的加减运算速度要快很多，常用作循环结构中的计数器。2.3.3 关系运算符有一些运算符能产生布尔类型的结果，称它们为关系运算符。（见课本32页）关系运算符用于两个操作数之间关系的比较。关系表达式的运算结果为布尔值，不是true就是false，操作数可以是常量、变量和表达式。关系表达式常常用作分支结构或循环结构的控制条件。 2.3.4 条件运算符条件运算符有一个“?”和一个“：”，条件运算符与上面的运算符略有不同，是

26、三元运算符，有三个操作数。条件表达式的格式为： 条件表达式 ? 结果1: 结果2;条件运算符的计算过程为：首先计算作为条件的逻辑表达式或关系表达式，条件表达式返回值为true时整个表达式的值为结果1，返回值是false时整个表达式的值为结果2。2.3.5 逻辑运算符关系运算只能解决一些简单条件的判定问题，对较为复杂的条件可用逻辑运算来判定。逻辑表达式通常由多个关系表达式构成，最终运算结果为布尔值true或false。例2.5 下面的程序说明了关系运算符和逻辑运算符的使用方式。输出结果如图所示。public class RAL public static void main(String arg

27、s) int a=25, b=3, e=3, f=0; boolean d=ab; System.out.println(a=25,b=3,e=3,f=0); System.out.println(a5) System.out.println(a/e = +a/e); if (f!=0 & a/f5) System.out.println(a/f = +a/f); else System.out.println(f = +f); 2.3.6 位运算符位运算表示按每个二进制位（bit）进行计算。位运算的操作数仅限于整数（char、short、int、long），以二进制形式进行，运算结果为一个整

28、数。位运算主要是为了满足编程中的特殊要求，如测试设备、与硬件通讯等高级编程内容。一般计算机中8个位为1个字节，数据保存在1个或多个字节中，所以位运算要求程序员必须熟悉数的二进制表示，并且知道位运算以后的结果是什么。 2.3.7 其它运算符在Java中还有一些特殊的运算符。（见课本36页）2.3.8 运算优先级知道了许多运算符，那么当表达式里有多种运算符号的时候，运算的次序如何区分呢？表2.12从高到低列出了运算符的优先级，同一行中的运算符优先级相同。（见课本36页）优先级是指同一式子中多个运算符被执行的次序。同一级别里的运算符具有相同的优先级，算术运算符具有左结合性， 2.4 数组数组是有序数

29、据的集合，数组中的每个元素具有相同的数组名，根据数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。数组有一维数组和多维数组，使用时要先声明后创建。2.4.1 一维数组的声明数组是Java语言中的特殊数据类型，它们保存着能通过下标索引来引用的一组同类数据。一维数组是指一个线性数据序列，声明格式为： 数据类型 数组名; 或 数据类型 数组名;2.4.2 一维数组的创建与赋值1用运算符new分配内存再赋值格式如下：数组名= new 数据类型size2直接赋初值并定义数组的大小 第二种方法是直接赋初值并定义数组的大小。初值必须用大括号括起，用逗号作分隔符，初值的个数表示数组的大小。 例2.6 一维数组的使用。该程

30、序对数组中的每个元素赋值，结果如图所示。public class A1 public static void main(String args) int a=new int5; a0=1; a1=2; a2=3; a3=4; a4=5;System.out.println(a+0+ = +a0); System.out.println(a+1+ = +a1); System.out.println(a+2+ = +a2); System.out.println(a+3+ = +a3); System.out.println(a+4+ = +a4); 2.4.3 多维数组Java将多维数组看作数

31、组的数组。例如二维数组就是一个特殊的一维数组，它的每个元素是一个一维数组。二维数组的声明与一维数组基本相同，只是后面再加上一对“”。创建二维数组时，可指定各维的长度或至少指定第一维的长度，也可采用直接赋值的方法确定二维数组的长度。此时，按照给定的值序依次填满数组每一行中的元素。更高维的情况是类似的。下面以二维数组为例来进行说明。 第3章 Java语句及其控制结构主要任务了解Java程序的结构，学习使用各种语句结构来控制程序的流程，完成程序的功能任务。 本章主要内容1.Java程序结构2.选择语句3.循环语句4.跳转语句3.1 Java程序结构3.1.1 Java程序构成3.1.2 Java语句

32、3.1.1 Java程序构成例3.1 一个程序范例，说明Java程序的构成。Java包引入语句类声明语句成员变量循环init方法paint方法类体 import java.applet.Applet; import java.awt.*; public class GetSquare extends Applet Label label1; public void init() label1=new Label(前个数的平方); add(label1); public void paint(Graphics g) for (int i=0; i=d1) System.out.println(d

33、1); System.out.println(d2); else System.out.println(d2); System.out.println(d1); 3.2.3 ifelse复合结构对于复杂的情况，可以嵌套使用ifelse语句。它的语法格式为： if (条件表达式1) s1语句; else if (条件表达式2) s2语句; else s3语句;例3.4 下面是一个用if.else语句构造多分支程序的例子，判断某一年是否为闰年。public class LeapYear public static void main(String args) boolean leap; int y

34、ear=1989; if (year%4=0 & year%100!=0) | (year%400=0) / 方法1 System.out.println(year+ 年是闰年); else System.out.println(year+ 年不是闰年);year=2000; / 方法2 if (year%4!=0) leap=false; else if (year%100!=0) leap=true; else if (year%400!=0) leap=false; else leap=true; if (leap=true) System.out.println(year+ 年是闰年)

35、; else System.out.println(year+ 年不是闰年);year=2050; / 方法3 if (year%4=0) if (year%100=0) if (year%400=0) leap=true; else leap=false; else leap=false; else leap=false;if (leap=true) System.out.println(year+ 年是闰年); else System.out.println(year+ 年不是闰年); 3.2.4 switch开关语句开关语句switch的语法格式为： switch (表达式) case 常量1: 语句1; break; case 常量2: 语句2; break; . default: 语句n; 使用开关语句时，注意以下几点：case后面的常量必须是整数或字符型，而且不能有相同的值；通常在每一个case中都应使用break语句提供一个出口，使流程跳出开关语句。否则，在第一个满足条件case后面的所有语句都会被执行，这种情况叫做落空。看下面分别加上和去掉break语句的例子。例3.5 switch语句的使用，有break语句 public class W1 public static void main(String args)