第01章-Java语言概述

Java笔记第一章Java概述Java是一门纯面向对象的编程语言，面对对象的程序性设计具有封装性，继承性，多态性，抽象性。

Java程序可以分为两类：Java应用程序（Java Application）和小应用程序（Java Appiet）。

调试Java Application包括编辑，编译，运行3步骤，编辑源程序时应该注意以下几点：1.Java源程序文件以.Java结尾的扩展名结尾；2.程序中的语句必须以“；”结尾；3.语句以“{”开始，以“}”结束；4.Java语言对大小写敏感；5.每个Java程序都是由若干类构成，程序中至少包括一个类Java特点简单、面向对象的、分布式的、解释性的、健壮安全的、结构中立的、可移植的、高性能的、多线程的和动态的Java中的类，对象，类与对象的关系：对象就是真实世界中的实体，对象与实体是一一对应的，也就是说现实世界中每一个实体都是一个对象，它是一种具体的概念。

类是具备某些共同特征的实体的集合，它是一种抽象的概念，用程序设计的语言来说，类是一种抽象的数据类型，它是对所具有相同特征实体的抽象。

类与对象的关系：类是对象的集合，对象是类的实例面向对象程序设计的特性1）封装性：封装性是指将对象相关的信息和行为状态捆绑成一个单元，即将对象封装为一个具体的类。

封装隐藏了对象的具体实现，当要操纵对象时，只需调用其中的方法，而不用管方法的具体实现。

2）继承性：一个类继承另一个类，继承者可以获得被继承类的所有方法和属性，并且可以根据实际的需要添加新的方法或者对被继承类中的方法进行覆写，被继承者称为父类或者超类，继承者称为子类或导出类，继承提高了程序代码的可重用性，Java中一个子类只能继承一个父类，Object类是所有类的最终父类。

3）多态性：多态性是指不同的对象对同一事物而做出的相同行为，一个类A可以指向其自身类和其导出类，一个接口可以指向其接口实现类，在方法参数中，使用多态可以提高参数的灵活性。

第1章Java语言概述本章知识目标：❑了解面向对象程序设计的特性。

❑掌握Java应用程序和Applet程序的调试过程。

❑了解Java的开发与运行环境。

❑了解Java语言的特点。

Java语言从1995年问世至今，得到众多厂商的支持，成为软件开发的主流技术。

Java 是面向对象的程序设计语言，拥有跨平台、多线程等众多特性，在网络计算中得到广泛应用。

1.1 面向对象程序设计的特性早期的编程语言如Fortran、C等都是面向过程的语言，面向过程编程的一个明显特点是数据与程序是分开的。

但随着计算机软件的发展，程序越做越大，软件维护也日益困难。

面向对象编程贴近于人类思维方式，面向对象的软件开发将事物均看作对象，对象有两个特征：状态与行为，对象可以通过自身的行为来改变自己的状态。

最新的程序设计语言一般为面向对象的语言，面向对象程序设计具有如下四大特性。

1．封装性（Encapsulation）面向对象的第一个原则是把数据和对该数据的操作都封装在一个类中，类的概念和现实世界中的“事物种类”是一致的。

例如，电视机就是一个类，每台电视机都有尺寸、品牌、频道等属性。

我们可用on/off开关来开启电视，通过更改频道让电视机播放不同的节目。

对象是类的一个实例化结果，对象具有类所描述的所有属性以及方法。

对象是个性化的，在程序设计语言中，每个对象都有自己的存储空间来存储自己的各个属性值，有些属性本身又可能由别的对象构成。

每个对象都属于某个类。

面向对象程序设计就是设计好相关的类，类中有属性和方法。

在统一建模语言UML中使用如图1-1所示的符号来描述对象和类的结构，其中，属性用来描述对象的状态，而方法则用来描述对象的行为。

2．继承性（Inheritance）继承是在类、子类以及对象之间自动地共享属性和方法的机制。

类的上层可以有父类，下层可以有子类，形成一种层次结构，如图1-2所示。

一个类将直接继承其父类的属性和方法，而且继承还具有传递性，因此，它还将间接继承所有祖先类的属性和方法。

第一讲 Java语言入门1.1 Java的特点1.1.1面向对象：•与C++相比，JAVA是纯的面向对象的语言C++为了向下兼容C，保留了很多C里面的特性，而C，众所周知是面向过程的语言，这就使C++成为一个"混血儿"。

而JAVA语法中取消了C＋＋里为兼容C所保留的特性，如取消了头文件、指针算法、结构、单元等。

1.1.2可移植（平台无关性）：•生成中间字节码指令与其他编程语言不同，Java并不生成可执行文件（.exe文件），而是生成一种中间字节码文件（.class文件）。

任何操作系统，只要装有Java虚拟机（JVM），就可以解释并执行这个中间字节码文件。

这正是Java实现可移植的机制。

•原始数据类型存储方法固定，避开移植时的问题Java的原始数据类型的大小是固定的。

比如，在任何机器上，整型都是32位，而C++里整型是依赖于目标机器的，对16位处理器（比如8086），整数用两个字节表示；在像Sun SPARC这样的32位处理器中，整数用4个字节表示。

在Intel Pentium处理器上，整数类型由具体的操作系统决定：对于DOS和Win32来说，整数是2个字节；对于Windows 9x 、NT和2000，整数是4个字节。

当然，使整数类型平台无关之后，性能必然有所下降，但就Java来说，这个代价是值得的。

Java的字符串，则采用标准的Unicode格式保存。

可以说，没有这个特性，Java的可移植性也不可能实现。

1.1.3简单•JAVA在语法上与C++类似JAVA的语法与C++很接近，有过C或者C＋＋编程经验的程序员很容易就可以学会JAVA语法；•取消了C++的一些复杂而低效的特性比如：用接口技术代替了C++的多重继承。

C＋＋中，一个类允许有多个超类，这个特性叫做"多重继承"，多重继承使得编译器非常复杂且效率不高；JAVA的类只允许有一个超类，而用接口（Interface）技术实现与C＋＋的多继承相类似的功能其它被取消的特性包括：虚拟基础类、运算符过载等•JAVA的基本解释器和类支持模块大概仅40K即使加入基本的标准库和支持线程的模块，也才220K左右。

1.1 java语言的发展史1.1.1java语言在互联网时代获得巨大成功大家想一想，在PC下用windows编写的程序能够不做修改就直接拿到UNIX系统上运行吗？显然是不可以的，因为程序的执行最终必须转换成为计算机硬件的机器指令来执行，专门为某种计算机硬件和操作系统编写的程序是不能够直接放到另外的计算机硬件上执行的，至少要做移植工作。

要想让程序能够在不同的计算机上能够运行，就要求程序设计语言是能够跨越各种软件和硬件平台的，而java满足了这一需求。

1995年，美国Sun Microsystems公司正式向IT业界推出了java语言，该语言具有安全、跨平台、面向对象、简单、适用于网络等显著特点，当时以web为主要形式的互联网正在迅猛发展，java语言的出现迅速引起所有程序员和软件公司的极大关注，程序员们纷纷尝试用java语言编写网络应用程序，并利用网络把程序发布到世界各地进行运行。

包括IBM、Oracle、微软、Netscape、Apple、SGI等大公司纷纷与Sun Microsystems公司签订合同，授权使用java平台技术。

微软公司总裁比尔盖茨先生在经过研究后认为"java语言是长时间以来最卓越的程序设计语言"。

目前，java语言已经成为最流行的网络编程语言，截止到2001年中，全世界大约有310万java程序员，许多大学纷纷开设java课程，java正逐步成为世界上程序员最多的编程语言。

在经历了以大型机为代表的集中计算模式和以PC机为代表的分散计算模式之后，互联网的出现使得计算模式进入了网络计算时代。

网络计算模式的一个特点是计算机是异构的，即计算机的类型和操作系统是不一样的，例如SUN工作站的硬件是SPARC体系，软件是UNIX中的Solaris操作系统，而PC机的硬件是INTEL体系，操作系统是windows或者是Linux，因此相应的编程语言基本上只是适用于单机系统，例如COBOL、FORTRAN、C、C ＋＋等等；网络计算模式的另一个特点是代码可以通过网络在各种计算机上进行迁移，这就迫切需要一种跨平台的编程语言，使得用它编写的程序能够在网络中的各种计算机上能够正常运行，java就是在这种需求下应运而生的。

第1章计算机、程序和Java概述1.1（显示三条消息）编写程序，显示Welcome to Java、Welcome to Computer Science和Programming is fun。

程序：显示：1.2（显示五条消息）编写程序，显示Welcome to Java五次程序：显示：1.3（显示图案）编写一个程序，显示下面的图案：程序：显示：1.4（打印表格）编写程序，显示以下表格：程序：显示：1.5（计算表达式）编写程序，显示（9.5x4.5-2.5x3）/（45.5-3.5)的结果程序：显示：1.6（数列求和）编写程序，显示1+2+3+4+5+6+7+8+9的结果程序：显示：1.7（近似求π）可以使用以下公式计算π：Π=4x（1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+1/13+...)编写程序，显示4x(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+1/13...)的结果。

在程序中用1.0代替1 程序：显示：第2章基本程序设计2.1（将摄氏温度转换为华氏温度）编写程序，从控制台读入double型的摄氏温度，然后将其转换华氏温度，并显示结果。

转换公式如下所示：Fahrenheit-=(9/5)*celsius+32 （华氏度=（9/5）*摄氏度+32）程序：显示：2.2（计算圆柱体的体积）编写程序，读入圆柱体的半径和高，并使用下列公式计算圆柱体的体积面积=半径x半径xπ体积=面积x高程序：显示：2.3（将英尺转换为米）编写程序，读入英尺数，将其转换为米数并显示结果。

一英尺等于0.305米。

程序：显示：2.4（将磅转换为千克）编写程序，将磅数转换为千克数。

程序提示用户输入磅数，然后转换成千克并显示结果。

1磅等于0.454千克。

程序：显示：2.5（财务应用程序：计算小费）编写一个程序，读入一笔费用与酬金率，就算酬金和总钱数。

例如，如果用户读入10作为费用，15%作为酬金率，计算结果显示酬金为$1.5,总费用为$11.5.程序：显示：2.6（求一个整数各位数的和）编写程序，读取一个在0和1000之间的整数，并将该整数的各位数字相加。