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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。
《Java程序设计》课程教学大纲课程编号：08120031课程名称：Java程序设计/JAVA Programming总学时/学分：48/3（其中理论32学时，实验16学时）适用专业：计算机科学与技术一、课程目标通过本课程学习，学生应达到如下目标：目标1. 识别Java语言特点、基本语法、语言机制。
目标2. 将面向对象方法知识运用在程序设计案例中，能使用JAVA常用类、枚举、lambda 表达式、容器、泛型进行实例编程验证。
目标3. 利用JavaSE中的异常处理、输入输出等技术来表达处理程序应用问题。
目标4. 将图形用户界面和数据库编程技术运用中综合应用程序设计中。
目标5. 搭建Java开发环境，能设计实现各种Java技术的应用程序，且能测试运行。
二、课程目标对毕业要求的支撑三、教学过程安排四、实验或上机内容五、课程目标达成方法六、考核标准本门课程考核包括6个部分，分别为考试、作业、实验、讨论和测验。
具体要求及评分方法如下：1、期末考试试卷知识点要求2、作业3、实验4、讨论设置讨论课一次，要求学生按照讨论题目分组查阅资料，归纳总结，撰写报告。
5、测验随堂测验，老师给出题目，学生回答。
具体有任课老师给出评分标准。
七、教材及主要参考资料[1] 黑马程序员. Java基础入门(第2版)[M]. 清华大学出版社, 2018.[2] 郑人杰、马素霞、殷人昆. 软件工程概论（第2版）[M]. 机械工业出版社,2016.[3] Gay S.Horstmann. Java核心技术（第10版）[M]. 机械工业出版社,2016.[4] Y.Daniel Liang（美）. Java语言程序设计（第10版）[M]. 机械工业出版社.2015.[5] 李刚. 疯狂Java讲义（第4版）[M]. 电子工业出版社，2018.[6] 封亚飞. 揭秘Java虚拟机[M]. 电子工业出版社,2017.[7] Bruce Eckel（美）. Java编程思想（第4版）[M]. 机械工业出版社,2007.。
java程序设计基础第三版Java程序设计基础第三版Java是一种广泛使用的编程语言，以其跨平台的特性、面向对象的特性、健壮性、安全性和性能而闻名。
《Java程序设计基础》第三版是对Java语言的深入介绍，适合初学者和有一定编程基础的读者。
本版书籍在前两版的基础上，更新了Java语言的最新发展，并增加了一些实用的编程技巧。
第一章：Java语言概述Java语言由Sun Microsystems公司（现为Oracle公司）在1995年发布。
Java是一种纯面向对象的语言，这意味着在Java中，所有的数据都是对象。
Java的设计哲学是“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere），这得益于它的虚拟机（JVM）技术。
第二章：Java开发环境搭建在开始Java编程之前，需要安装Java开发工具包（JDK），并配置环境变量。
此外，还可以使用集成开发环境（IDE）如Eclipse或IntelliJ IDEA来提高开发效率。
第三章：基本语法Java的基本语法包括数据类型、变量、运算符、控制语句等。
Java是强类型语言，所有变量在使用前必须声明其类型。
Java提供了丰富的控制语句，如if-else、switch、while、for等。
第四章：面向对象编程面向对象编程（OOP）是Java的核心特性。
本章介绍了类和对象的概念，以及如何使用类来封装数据和行为。
此外，还介绍了继承、多态和接口等OOP的基本概念。
第五章：数组和字符串数组是Java中存储固定大小的同类型元素的集合。
字符串是字符的序列，Java提供了String类来处理字符串，包括字符串的创建、连接、比较等操作。
第六章：集合框架Java集合框架提供了一套接口和类，用于存储和操作对象集合。
包括List、Set、Map等接口，以及ArrayList、HashSet、HashMap等实现类。
第七章：异常处理Java使用异常处理机制来处理程序运行时出现的错误。
Java语⾔概述Java基础知识图解Java是⾯对对象编程软件开发介绍软件开发软件，即⼀系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。
有系统软件和应⽤软件之分。
系统软件：windows , mac os , linux ,unix,android,ios,....应⽤软件：word ,ppt,画图板,...⼈机交互⽅式图形化界⾯(Graphical User Interface GUI)这种⽅式简单直观，使⽤者易于接受，容易上⼿操作。
命令⾏⽅式(Command Line Interface CLI)：需要有⼀个控制台，输⼊特定的指令，让计算机完成⼀些操作。
较为⿇烦，需要记录住⼀些命令。
Pascal之⽗Nicklaus Wirth： “Algorithms+Data Structures=Programs” 应⽤程序 = 算法 + 数据结构常⽤的DOS命令dir : 列出当前⽬录下的⽂件以及⽂件夹md : 创建⽬录rd : 删除⽬录cd : 进⼊指定⽬录cd.. : 退回到上⼀级⽬录cd: 退回到根⽬录del : 删除⽂件exit : 退出 dos 命令⾏补充：echo javase>1.doc常⽤快捷键← →：移动光标↑ ↓：调阅历史操作命令Delete和Backspace：删除字符1.2 计算机编程语⾔介绍什么是计算机语⾔语⾔：是⼈与⼈之间⽤于沟通的⼀种⽅式。
例如：中国⼈与中国⼈⽤普通话沟通。
⽽中国⼈要和英国⼈交流，就要学习英语。
计算机语⾔：⼈与计算机交流的⽅式。
如果⼈要与计算机交流，那么就要学习计算机语⾔。
计算机语⾔有很多种。
如：C ,C++ ,Java ,PHP , Kotlin，Python，Scala等。
第⼀代语⾔机器语⾔。
指令以⼆进制代码形式存在。
第⼆代语⾔汇编语⾔。
使⽤助记符表⽰⼀条机器指令。
第三代语⾔：⾼级语⾔C、Pascal、Fortran⾯向过程的语⾔C++⾯向过程/⾯向对象Java跨平台的纯⾯向对象的语⾔.NET跨语⾔的平台Python、Scala…1.3 Java语⾔概述是SUN(Stanford University Network，斯坦福⼤学⽹络公司 ) 1995年推出的⼀门⾼级编程语⾔。
第1章 Java语言概述面向对象的软件开发和利用面向对象技术进行问题求解是当今计算机技术发展的重要成果和趋势之一，而Java语言的产生与流行则是Internet发展的客观要求。
本章将简要介绍软件开发方法的变革和面向对象程序设计中的基本概念，介绍Java语言的特点及开发Java 程序的基本步骤等，使读者对面向对象软件开发方法的基本思想和特点有一定的了解，熟悉Java语言特点、与C/C++的主要差异、Java程序执行过程、Java运行环境及开发工具等基本知识。
1.1 面向对象的软件开发概述人类已经进入了21世纪。
21世纪是信息社会，是知识经济的时代。
信息是战略资源，信息的挖掘、增加、管理、流通、利用以及更新离不开计算机。
计算机广泛又深刻地改变了人类的生活。
计算机系统是由计算机硬件子系统与相应软件子系统构成的，计算机软件是计算机的灵魂。
软件是相对计算机硬件而言的，是事先编制好的具有特定功能和用途的程序系统及其相应说明文件的统称。
随着计算机硬件的发展和计算机的广泛应用，软件系统的发展也从简单到复杂、从小型到大型、从封闭到开放。
就软件开发方法而言：在二十世纪40、50年代，由于每台计算机都是单独设计的，计算机作为价格昂贵的特殊计算工具，实现计算任务的程序由极其小部分专业人士专门编制，所以无需什么开发方法。
在60年代，虽然程序设计人员开始意识到软件的相对独立性的重要作用，但由于缺乏软件开发方法和技术，编程人员只能针对特定问题，根据所需功能，制定相应的方法。
在70年代，软件开发技术有了很大的发展，主要表现在：①数据结构与算法成为一种独立研究对象。
通过对数据结构与算法的研究，提高了计算机的时空效率。
②将结构化程序设计方法发展为结构化开发方法，提出了重要的软件开发模型——瀑布模型。
软件开发也从依靠个人的技巧、经验和智慧发展到按系统方法通过遵从一系列规范进行开发的阶段。
在80年代，由于软件系统规模的扩大，单纯的编程技术已经不是开发软件系统的重点，而如何管理系统的结构，如何管理系统各部分之间的接口，如何将系统各部分集成为一体等成为软件系统开发技术的焦点。
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。
第四章面向对象程序设计目录第一节类和对象第二节定义方法第三节静态成员第四节包装类01 类和对象类的定义类的定义也称为类的声明。
类中含有两部分元素，分别是数据成员变量和成员方法。
类定义的一般格式如下。
修饰符 class 类名 [extends父类名]{修饰符类型成员变量1;修饰符类型成员变量2;……修饰符类型成员方法 1 （参数列表）{方法体}……}其中，class是关键字，表明其后定义的是一个类。
含有class的这一行称为类头，后面大括号括住的部分称为类体。
class前的修饰符可以有多个，用来限定所定义的类的使用方式。
类名是用户为该类所起的名字，它必须是一个合法的标识符，并尽量遵从命名约定。
extends是关键字。
如果所定义的类是从某一个父类派生而来，那么，父类的名字要写在extends之后。
类定义中的数据成员变量可以有多个。
成员变量前面的类型是该变量的类型；类中的成员方法也可以有多个，其前面的类型是方法返回值的类型。
如果没有返回值，则写void。
方法体是要执行的真正语句。
在方法体中还可以定义该方法内使用的局部变量，这些变量只在该方法内有效。
方法的参数列表中可以含有0 个或多个参数，每个参数的前面要指明该参数的类型。
类定义中的修饰符是访问权限修饰符，包括 public、private和protected，也可以不写，表示是默认修饰符。
它们既可以用来修饰类，又可以修饰类中的成员，修饰符决定所修饰成员在程序运行时被访问的方式。
具体来说，用public修饰的成员表示是公有的，也就是它可以被其他任何对象访问。
类中限定为private的成员只能被这个类本身访问，在类外不可见。
用 protected修饰的成员是受保护的，只可以被同一包及其子类的实例对象访问。
如果不写任何修饰符，则表明是默认的，相应的成员可以被所在包中的各类访问。
类的示例使用类可以构造所需的各种类型。
例如，程序中要说明日期这个类型，它含有3个成员变量：日、月、年，分别用3个整数来表示。
