Java程序设计基础教程.docx
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Java程序设计基础教程
Java程序设计基础教程
第一章概述
本章技能目标
（1）了解Java语言的由来、特点、家族成员及实现机制。
（2）熟悉JDK开发环境的安装及配置。
（3）会使用Eclipse开发第一个Java应用程序。
重点和难点
开发环境的配置及使用。
1.1Java语言简洁
1.1.1Java语言的由来
Java是由SUN公司开发而成的新一代编程语言。
Oak。
咖啡（Java）。
Java大家庭：
（1）J2ME—即Java2MicroEdition。
（2）J2SE—即Java2（SoftwareDevelopmentKit）StandardEdition。
（3）J2EE—即Java2EnterpriseEdition（可扩展的企业应用Java2平台）。
1.1.2Java语言的特点
面向对象及面向过程。
高级语言程序必须转换为机器语言程序才能执行，但不同的计算机系统所使用的机器语言不同。
一次编译，随处运行。
任何系统只有安装了Java虚拟机（JavaVirtualMachine，JVM）后，才可以执行Java程序。
当JVM解释执行Java程序时，Java实时编译器（Just-In-Time，JIT）会将字节码译成目标平台对应的机器语言的指令代码。
编译器会产生一种具备结构中立性的对象文件格式，即Java字节码文件。
在Java中，这种供虚拟机理解的代码叫做字节码（ByteCode），它不面向任何特定的处理器，之面向虚拟机。
Java字节码可在任何安装了Java虚拟机的平台上运行。
每一种平台的解释器是不同的，但是实现的虚拟机是相同的。
Java源程序经过编译器编译后变成字节码。
字节码由虚拟解释执行，虚拟机将每一条要执行的字节码送给解释器，解释器将其翻译成特定机器上的机器码，然后再特定的机器上运行。
其执行过程如图1-1所示。
1.2开发环境配置及使用
1.2.1JDK的安装及配置
在开发Java应用程序前必须首先下载并安装JDK。
目前JDK最新版本是1.6。
2.认识JDK
（1）bin目录。
提供了工具程序，包括javac、java、javadoc、appletviewer等程序。
1）javac用于将Java源代码编译成字节码。
其语法为：
Javac[option]source
其中，[option]可包括以下几项：
①-classpath<路径>，指定将使用的类路径，以搜索.class文件。
②-d<目录>，制定用于存放经过编译的.class文件的目录。
“.”表示当前目录。
Source是以扩展名.java结尾的一个或多个文件名。
2）java用于执行java字节码。
其语法为：
Java[option]classname[arguments]
其中，[option]可包括以下几项：
①-classpath<路径>，指定将使用的备用类路径。
②-version<版本>，显示编译源代码的JDK版本。
3）javadoc用于生成API文档。
4）appletviewer用于运行编译好的Applet。
（2）jre目录。
提供JDK附带的JRE资源包（运行环境）。
（3）lib目录。
提供了java工具所需的资源文件。
（4）demo目录。
提供了Java编写的范例程序。
（5）src.zip文件。
提供了API类的源代码压缩文件。
如需查看API的某些功能实现方法，可以查看这个文件中的源代码内容。
3。
设置Patch及Classpath环境变量（在WindowsXP环境下）
（1）设置Patch。
具体方法是：
用鼠标右键单击桌面上“我的电脑”图标，选择“属性”选项，再选择“高级标签”，系统显示如图1-3所示。
单击“环境变量”按钮，打开“环境变量”对话框。
选择Path变量，单击“编辑”按钮，在“变量值”文本框中加入JDK的bin地址目录，如：
C:
\ProgramFiles\Java\jdk1.6.0_21\bin，地址间采用“；”隔开，如图1-4所示。
设置完成后，单击“确定”按钮完成设置，并返回到“环境变量”对话框。
（2）设置Classpath。
再“环境变量”对话框中单击“新建”按钮，设置变量名为Classpath变量值为：
.;C:
\ProgramFiles\Java\jdk1.6.0_21\lib，如图1-5所示。
提示：
“.”表示当前目录。
（3）测试。
具体方法是：
单击“开始”菜单，选择“运行”命令，输入cmd命令，进入DPS界面，若输入java–version命令会出现如图1-6所示的信息，则表明设置正确。
1.2.2开发第一个Java程序
（1）Eclipse。
登录下载。
（2）安装Eclipse。
Eclipse是一个绿色软件，无需安装即可执行。
覆盖下列文件到程序目录即可。
（3）运行Eclipse。
进入解压后的eclipse目录，双击eclipse.exe运行Eclipse集成开发环境。
在运行时，Eclipse会提示选择工作空间，如图1-7所示（这里选择E:
\黄伟林\第一章作为工作空间）
选择工作空间后，单击“确定”按钮，会出现一个欢迎界面，可以把欢迎界面关闭。
（4）用Eclipse编写程序。
1）新建项目（project）：
单击“文件”→“新建”→“项目”命令，在弹出的对话框中选择“Java项目”选项，单击“下一步”按钮，如图1-8所示。
输入项目名称：
JavaStudy，单击“完成”按钮，如图1-9所示。
提示：
项目又称“工程”。
2）新建Java程序：
选中“包资源管理器”中的JavaStudy项目节点，单击鼠标右键，选择“新建”→“文件”命令，新建文件，如图1-10所示。
在“文件名”文本框中输入：
FirstClass.Java，单击“完成”按钮，系统将自动弹出如图1-11所示的Eclipse主窗口。
3）编写代码：
在Java编辑器中输入如图1-12所示的内容。
publicclassFirstClass
{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
System.out.println（"HelloWorld!
"）;
}
}
4）保存：
单击工具栏中的“保存”按钮或“文件”菜单中的“保存”命令。
在保存的同时，Eclipse将自动将源程序编译成字节码文件。
若程序有错误，将显示在“问题”视图中。
5）运行：
在“包资源管理器”中，选中FirstClass类节点，单击鼠标右键，选择“运行方式”→“Java应用程序”选项。
如果看到如图1-13所示的输出结果，表明第一个程序开发成功。
1.2.3Java程序框架
（1）给程序起个名字，我们把它叫做类名，图1-12中的FirstClass就是类名。
类名前腰用public（公共的）和class（类）两个词修饰，他们的顺序不能改变，中间要用用空格分隔。
类名后跟一对大括号，所有属于这个类的代码都放在“{”和“}”之间。
（2）写出main方法的框架
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{}
main方法是所有Java应用程序执行的起点。
一个程序孩子能有一个main方法。
（3）在main方法中填写代码。
println（）和print（）都是向控制台输出消息，唯一不同的是，println（）在输出消息后会自动换行，而print（）不会自动换行。
注意：
（1）public修饰的类名不能随便起，必须及Java文件同名。
（2）每条语句必须以“；”结尾。
（3）输出的字符串必须用双引号括起来，而且必须是英文的引号。
1.3案例：
制作频道菜单
参考代码
classPinDao
{
publicstaticvoidmain（Stringarg[]）
{
System.out.println（"欢迎收看电视频道，请选择：
"）;
System.out.println（"\t1:
少儿频道"）;
System.out.println（"\t2:
影视频道"）;
System.out.println（"\t3:
经济频道"）;
System.out.println（"\t4:
体育频道"）;
System.out.println（"\t5:
农村频道"）;
}
}
1.4本章小结
源程序以.java为后缀名，编译后生成的文件以.class为后缀名。
1.5实战训练
实战：
开发简单的Java应用程序
参考方案
publicclassPractice1
{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
System.out.println（"姓名：
张三"）;
System.out.println（"年龄：
21"）;
System.out.println（"性别：
男"）;
System.out.println（"职业：
学生"）;
System.out.println（"住址：
杭州市江干区139号"）;
System.out.println（"电话：
5"）;
}
}
第2章Java语言基础
本章技能目标
（1）了解Java语言的基本符号，包括关键字、标识符、运算符和注释。
（2）了解Java语言的数据类型以及变量、常量的使用。
（3）会使用Java的运算符。
（4）掌握Java语言的控制语句，如分支语句、循环语句灯。
（5）掌握Java中数组的创建和使用。
重点和难点
（1）Java分支语句的使用。
（2）Java循环语句的使用。
（3）Java数组的声明、初始化和使用。
（4）数据类型转换。
2.1Java符号
Java的符号可以分为：
标识符、关键字、运算符和注释符号。
2.1.1标识符
在Java语言中，任何一个变量方法、对象和类都需要事先用一个名字来对它命名，这个名字就是标识符。
Java中标识符的使用有如下规定：
（1）标识符由字母、数字、美元符号“$”和下划线“_”组成，除此之外的任何其他符号是不能作为标识符使用的。
（2）标识符中的第一个字符不能为数字。
（3）标识符不能为Java的关键字，但Java的关键字可作为标识符的一部分。
（4）区分大小写，如Ad、ad、aD是不同的标识符。
（5）长度不限，但不宜过长，尽量做到知名达意。
（6）注意“_”和“-”的区别，减号是不能作为标识符的。
为了提高程序的可读性，SUN公司推荐在Java编程时使用一下的习惯约定：
（1）类名：
可由一个或若干个名词组成，每个名词首字母大写，其他小写。
如AccountBook、ComplexVariable。
（2）接口：
规则同类名。
如Account。
（3）方法：
由一个或多个动词组成，开头小写，动词间区分用大写，其他小写。
如balanceAccount。
（4）变量：
小写字母开头，单词间用大写字母讲个。
如currentCustomer。
（5）常量：
所有字母大写，单词间用下划线区分。
如MAXIMUM_SIZE。
2.1.2关键字
关键字是Java语言本身使用的标识符，均采用小写形式。
2.1.3注释符
注释内容在编译时会被编译器忽略。
Java的注释有三种形式：
单行注释、多行注释和文档注释。
（1）单行注释。
也叫双斜杠注释，即在注释内容前使用一个双斜杠（//），表示从斜杠开始到本行结束都是注释内容，编译器不需要编译这部分内容。
【例2-1】单行注释示例。
classExample1
{
publicstaticvoidmain（String[]args）
{
System.out.println（"单行注释示例"）;//在屏幕上输出
}
}
（2）多行注释。
这种注释以“/*”开始，以“*/”结束，两组符号必须成对出现。
一般使用该注释来注销目前不再使用但仍想保留的代码行，或者像让它在调试过程中暂时失效。
【例2-2】多行注释示例。
classExample2
{
publicstaticvoidmain（String[]args）
{
/*
System.out.println（"单行注释示例"）;//在屏幕上输出
*/
System.out.println（"多行注释示例"）;
}
}//程序结束
（3）文档注释。
文档注释主要放在类、接口、方法和成员变量定义的前面，用于对这些对象的解释。
除了便于阅读理解外，主要目的是为了用Javadoc工具生成API文档。
这种注释以“/**”开始，以“*/”结束。
【例2-3】文档注释示例。
/**
*标题：
文档注释
*描述：
距离说明文档注释的注释方法
*版权：
Copyright（c）2008
*公司：
XXX
*@versionversion1.5
*/
classExample3
{
publicstaticvoidmain（String[]args）
{
System.out.println（"文档注释示例"）;
}
}//程序结束
2.1.4运算符及分隔符
运算符，是用来执行某种运算（如加法+、减法-、乘法*）的符号。
Java中的运算符有很多，如算术运算符、逻辑运算符、关系运算符灯。
分隔符是为了将程序代码组织成编译器可以理解的形式，常见的分隔符有（）、{}、[]、；和空格。
2.2Java数据类型及使用
Java语言中包含两大类数据类型：
基本数据类型和引用数据类型（如图2-1所示）。
Java的基本数据类型长度是固定的，可以跨平台自由移植。
在Java中，基本数据类型主要有4种。
1.整数型
Java定义了4种整数类型：
byte、short、int、long，见表2-2
2.浮点型
浮点数即实数，包括整数和小数两部分。
Java中有两种浮点数—float和double，分别代表单精度型和双精度型。
3.字符型
在Java中，用于存储字符的数据类型是char。
4.布尔值
在Java中，用于存储布尔值的数据类型是boolean，占1位，其布尔常量只有两个值：
true和false。
引用数据类型是指由基本数据类型组合成的较复杂的数据类型。
不同类型的数据既可以以变量的形式出现，也可以以常量的形式出现。
变量的值在程序执行期间是可变的，而常量的值是不可改变的，它们都代表内存中指定的存储单元。
将数据指定给变量，就是将数据存储至对应的内存空间；调用变量，就是将对应的内存空间的数据取出来使用。
在Java中要使用变量，必须先进行定义。
其语法为：
数据类型变量名[=初值]；
doublejavaScore=98.5;//定义一个双精度浮点型变量javaScore存储分数
Stringname=”jenny”;//定义一个字符串变量那么存储姓名
charsex=”女”;//定义一个字符型变量sex存储性别
变量必须经定义初始化后才能使用，否则编译器在编译时会报告这个错误。
variablevarmightnothavebeeninitiallzed.
在Java中写下“0.0”这么一个常数，其默认为double数据类型。
【例2-4】各种类型变量的使用。
classExample4
{
publicstaticvoidmain（String[]args）
{
intageOfStudent=3;
doublescoreOfStudent=90.0;
charlevelOfStudent='A';
System.out.println（"年级，得分，等级"）;
System.out.println（ageOfStudent+"，"+scoreOfStudent+"，"+levelOfStudent+"，"）;
}
}
2.2.3常量
常量是不可改变的数值，按其类型可以分为整型常量、浮点型常量、布尔型常量、字符常量和字符串常量。
（1）整型常量。
可分为int型和long型，默认为int型，long型在数值后加L。
（2）浮点型常量。
有单精度和双精度之分，缺省为双精度，单精度在数值后加f，双精度在数值后加d或者D。
（3）布尔型常量。
布尔常量只包括true和false两个值，表示逻辑运算结果的真或假。
C语言中布尔值用1或者0来表示。
（4）字符常量。
用单引号（’’）括起来的一个字符。
如’a’，’H’。
Java语言可使用转义字符转’\’来标记特殊字符。
常用的转义字符见表2-4。
（5）字符串常量。
用双引号（””）括起来的一串字符，如“Goodmonrning”。
但在Java中，字符串常量是作为String类的一个对象来处理的，而不是一个基本数据类型。
2.2.4类型转换
类型转换有3种情况：
自动转换、强制转换和使用类的方法转换。
（1）自动转换。
将低精度类型数据赋给高精度类型数据时能进行自动转换。
如：
byteb1=10,b2=20;
intb3=b1+b2;//将byte类型数据转换为int型赋给int型变量。
（2）强制转换。
高精度类型到低精度类型必须强制转换，这是数据可能会丢失部分信息。
如：
charkey=（char）（12+55）；//变量key被赋值为Unicode值为67的字符’c’
（3）使用类的方法转换。
如
Stringstr=“123”;
inta=Integer.parseInt（str）；//使用Integer类的方法parseInt将String转换为对应的整数。
2.3运算符及表达式
运算符是指对操作数所进行的运算。
按照操作数的数目，可分为一元运算符（如++、--）、二元运算符（如+、-）和三元运算符（如？
：
），分别操作一个、两个和三个操作数。
表达式是用运算符把操作对象连接起来的、符合一定规则的式子。
表达式只有两类：
数值和逻辑值。
整数相除，其值为整数。
如表达式3/5的值为0，而不是0.6。
2.3.1算术运算符和算术表达式
其用法见表2-5
先乘除后加减，必要时加上括号表示运算的先后顺序。
System.out.println（（double）（1+2+3）/4）;
注意在上面的程序代码中使用了double限定类型转换，如果不加上这个限定，程序的输出会是1而不是1.5，这是因为在该程序中，1、2、3、4这4个数值都是整数，程序运行（1+2+3）后的结果还是整数类型，若此时处以整数4，会自动去除小数点之后的数字再进行输出，而加上double限定，表示要将（1+2+3）运算的值转换为double数据类型，这样再除以4，小数点之后的数字才不会被去除。
inttestNumber=10;
System.out.println（testNumber/3.0）;//第一种方法
System.out.println（（double）testNumber/3）;//第二种方法
如果表达式中有一个浮点数，则程序就会先转换使用浮点数来运用。
当将精确度小的数据类型（如int）指定给精确度大的数据类型变量（如double）时，精确度并不会失去。
如果确定要转换数值为较小的精度，必须明确加上转换的限定符，编译器才不会报告错误。
2.3.2关系运算符和关系表达式
关系运算符用来对两个值进行比较，返回布尔类型的值true和false。
关系运算符都是二元运算符，其用法如表2-6所示。
在Java中，条件成立时以true表示，不成立时以false表示。
【例2-5】关系运算的使用。
importjava.util.*;
publicclassComparisonOperator
{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
intjeny=75;//jeny成绩为75
Scannerinput=newScanner（System.in）;//输入的一种方法
System.out.println（"请输入joe的成绩：
"）;
intjoe=input.nextInt（）;
booleanresult=jeny>joe;
System.out.println（"jeny的成绩高于joe吗？
"+result）;
}
}
Strings1=“hello”;
Strings2=newString（“hello”）;
System.out.println（s1==s2）;//显示false
System.out.println（s1.equals.（s2））;//显示true
2.3.3逻辑运算符和逻辑表达式
表2-7列出了各种逻辑运算符的运算规则。
【例2-6】逻辑运算符示例。
publicclassLogicalOperator
{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
intnumber=75;
System.out.println（（number>70&&number<80））;
System.out.println（（number>80||number<75））;
System.out.println（!
（number>80&&number<75））;
}
}
3.4赋值运算符和赋值表达式
见表2-8。
可以提高运算的效率。
inti=5；
inta=--i;
i的值是4，而对应的a也是4。
2.3.5条件运算符和条件表达式
其格式如下：
条件式 ？
成立返回值 ：
失败返回值
【例2-7】条件运算符示例。
importjava.util.Scanner;
publicclassConditionalOperator
{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Scannerscanner=newScanner（System.in）;
System.out.println（"请输入学生分数：
"）;
intscoreOfStudent=scanner.nextInt（）;
System.out.println（"该生是否及格？
"+（scoreOfStudent>=60?
'是':
'否'））;
}
}
【例2-8】判断使用者输入的是否为奇数。
importjava.util.Scanner;
publicclassOddDecider1
{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Scannerscanner=newScanner（System.in）;
System.out.println（"请输入数字：
"）;
intnumber=scanner.nextInt（）;
System.out.println（"是否为奇数？
"+（number%2!
=0?
'是':
'否'））;
}
}
奇数表示不能被2整除，所以余数一定不是0。
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