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书名:Java 入门经典

时间:2019-12-21 14:33来源:未知 作者:admin 点击:
前言 Java是Sun Microsystems公司推出的跨多平台、可移植性高的一种面向对象的编程语言。自面世以来,Java以其易学易用、功能强大的特点得到了广泛的应用。使用Java语言可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统、嵌入式系统应用程序等。Java语言被誉为
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前言 Java是Sun Microsystems公司推出的跨多平台、可移植性高的一种面向对象的编程语言。自面世以来,Java以其易学易用、功能强大的特点得到了广泛的应用。使用Java语言可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统、嵌入式系统应用程序等。Java语言被誉为是最优秀的计算机语言。 目前,Java的书籍有很多,但是真正从初学者的角度出发,把技术及应用讲解透彻的并不多。本书从初学者的角度出发,为想要学习Java编程、想要使用Java从事软件开发的初中级开发人员、编程爱好者、大学师生精心策划。所讲内容从技术应用的角度出发,结合实际应用进行讲解,以便让想要学习Java编程的开发人员能够学会编程,并能够开发出实用的软件。 本书内容 本书按照学习Java的最佳顺序来分配章节,共分为4篇20章。其中,前3篇可以使读者掌握Java的编程知识,第4篇可以使读者学习实际项目的开发过程。本书内容结构如下图所示。 本书特点 ?循序渐进,简单易学 本书以初中级程序员为对象,从了解Java和搭建开发环境讲起,然后介绍Java开发的基础技术,接着讲解Java开发的高级内容,最后解读如何开发一个完整项目。讲解步骤详尽,版式新颖,使读者在阅读时一目了然,从而快速掌握Java开发技术。 ?学练结合,注释详尽 本书在讲解Java开发技术时,提供了丰富的实例,以便读者随学随练,真正做到学有所用。另外,为了便于读者更好地学习和使用本书,书中所有的代码都提供了详尽的注释。 ?上机实践,巩固知识要充分理解和掌握一项技术,最佳的方式就是多练习、多实践。本书在每章内容介绍后又提供了多个上机实践供读者自己完成,以此来检验读者对本章内容的掌握情况。每个实践任务分为“题目描述”和“技术指导”两部分。其中,“题目描述”给出了实例功能的详细描述和效果图,“技术指导”给出了实现实例的思路和关键代码。 ?视频学习,讲解详尽 为了更方便读者学习书中的内容,本书光盘还提供了28小时多媒体视频讲座。其讲解细腻、层次清楚、互动性强。在加深对内容的理解同时,切实解决“是什么”、“为什么”、“怎么办”、“应注意些什么”等读者关心的问题。 ?海量资源,超值奉送 本书光盘提供了明日科技数十年的资源积累的程序开发资源库,包括海量实例资源库、模块资源库、项目案例资源库、测试题库系统、面试资源库等内容。 超值DVD光盘 为了帮助读者学习和使用书中的实例,本书附赠的DVD光盘不仅包含了书中所有实例项目的源代码、素材、光盘使用说明书,还提供了28小时多媒体教学视频及程序开发资源库。光盘目录如下图(示意图)所示。 读者对象 本书是一部零基础Java编程图书,非常适合以下人员阅读。 ?零基础的初学编程人员 ?初中级程序开发人员 ?编程爱好者 ?想学编程的各企事业在职人员 ?大中专院校的老师和学生 ?相关培训机构的老师和学员 读者服务 秉着“十年服务,始终如一”的理念,明日科技承诺:如果您在学习或使用本书的过程中遇到问题或疑惑,可以通过以下方式与我们联系。 ?服务网站:www.mingribook.com ?服务QQ:4006751066 ?服务信箱:mingrisoft@mingrisoft.com ?服务电话:0431-84978981/84978982 ?学习社区:www.mrbccd.com 我们将在5个工作日内给您一个满意的答复。 本书作者 本书由明日科技组织编写,参加编写的有王国辉、陈丹丹、王小科、王雨竹、玲、陈英、宋禹蒙、高春艳、刘莉莉、赛奎春等。由于作者水平有限,疏漏和不足之处在所难免,欢迎广大读者提出宝贵意见。 非学无以广才,非志无以成学。祝大家读书快乐! 明日科技
2012年8月隋光宇、杨丽、顾彦 第一章
 CHAPTER
 01 初识Java真面目第一章
 CHAPTER
 01 初识Java真面目视频讲解:16分钟 Java是Sun Microsystems公司推出的跨多平台、可移植性高的一种面向对象的编程语言。自面世以来,Java以易学易用、功能强大的特点得到了广泛的应用。使用Java语言可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统、嵌入式系统应用程序等。Java语言被誉为是最优秀的计算机语言。本章主要为读者学习Java作准备,学习本章后,相信读者会爱上Java。 通过本章的学习,希望读者可以达到以下的学习目的: ?掌握Java语言与其他程序设计语言相比所具有的优势。 ?了解近几年Java在程序设计语言中的排行。 ?掌握Java语言的发展史。 ?了解Java的成功案例。 ?掌握Java的应用领域。 ?了解Java程序员的成长之路。1.1 Java简介 首先欢迎大家走进Java世界,来体会一下Java语言带给我们的无限魅力。在任何一项技学习术之前,都需要先了解这项技术,下面笔者将带领大家一起进入Java世界。 1.1.1 什么是Java语言 1995年,Sun公司推出了一种极富创造力的、面向对象的程序设计语言——Java,它由Java之父詹姆斯·戈士林博士设计。作为Sun研究院院士,詹姆斯·戈士林亲手设计了Java语言,并完成了Java技术的原始编译器和虚拟机。Java最初的名字是Oak,1995年被重命名为Java。 Java是一种通过解释方式来执行的语言,其语法规则和C++类似。同时,Java也是一种跨平台的程序设计语言,用Java语言编写的程序,可以运行在任何平台和设备上。例如,可以跨越IBM个人电脑、Mac苹果电脑、各种微处理器硬件平台,以及Windows、UNIX、OS/2、MAC OS等系统平台,真正实现“一次编写,到处运行”。Java非常适合于企业网络和Internet环境,并且已成为Internet中最有影响力、最受欢迎的编程语言之一。 用Java语言编写的程序既是编译型的,也是解释型的。程序代码经过编译之后转换为一种称为Java字节码的中间语言,Java虚拟机JVM将对字节码进行解释和运行。编译只进行一次,而解释在每次运行程序时都会进行。编译后的字节码采用一种针对JVM优化过的机器码形式保存,虚拟机将字节码解释为机器码,然后在计算机上运行。Java语言程序代码的编译和运行过程如图1.1所示。 图 1.1 Java程序的编译和运行过程1.1.2 Java语言的优势 程序设计语言有很多,相信任何一个计算机专业的学生都学过汇编、VB、C、C++、Java等多种计算机语言。每种语言都有自己的优势,但是近几年Java语言的发展已经明显地超过了其他语言。Java能够得到如此好的发展,离不开其自身的一些优势。 1. 免费 Java的免费性无人可比。Sun免费提供用来开发Java应用程序的一切,不必支付任何版税。与Java自身相比,Java API更是可贵的免费财富。想设计一个漂亮的用户界面,API能做到;想解析字符串、处理数字、播放音乐,API能做到;要使Java程序与数据库建立联系,API能做到;想编写网络应用程序,API能做到。API已经成为每个Java程序员必不可少的开发工具。 2. 跨平台 Java可以运行在不同的操作系统和硬盘上。随着Linux的持续增长,以及Mac OS X对Java技术的完全支持,跨平台的特性变得越来越有分量。由于Java的跨平台性,Java API自然也是平台统一的,对程序员而言,没有比统一的API函数更能让他们感到欣慰的了。已经有了圆形的轮子,何必再从头去发明轮子呢?拿C++与Java相比,有Windows编程经验的C++程序员都为MFC(微软基类库)所困扰。据说,即使在内部,除了MFC开发小组,谁都不愿意用它。即使熟悉了MFC,并能够顺利开发Windows应用程序,但在编写Linux程序时,MFC又派不上用场了。此时,程序员必须学习在Linux下开发应用程序的另外一套库函数。而Java API,不管对于什么操作系统,只要编写一次便可随处运行。 3. 获得了学术界的支持 由于Java语言自身所具有的一些优点,在很多高校,Java已经成为许多学科研究和课程的首选语言。用Java来完成相应的工作,要比使用C语言简洁得多。掌握Java技术的学生会获得更多的工作机会或课余兼职。因此,对于正在求学的学生来说,学习Java,一定没错。 4. 手机应用 手机应用软件的开发是目前Java技术中另一个活跃的领域。Java在手机市场的专有性和Java自身的开发性与标准性,使得越来越多的企业加入到Java阵营。2003年James Gosling博士首次来到中国,其中重要的一项工作便是与中国联通结盟,以便更好地开发手机应用软件。1.1.3 编程语言排行榜 Java语言自面世以来,在计算机语言排行榜中一直位列前三名,这就充分地说明了Java语言的优越性。图1.2为2012年7月公布的最新编程语言排行榜,从图中我们可以看出Java语言的领先地位。图 1.2 2012年7月计算机编程语言排行榜1.1.4 Java的进化史 早在1990年12月,Sun公司就由Patrick Naughton、Mike Sheridan和James Gosling(Java之父)组成了绿色项目小组,这个小组的主要目标是开发一种能够在消费性电子产品上运行的分布式系统构架,以掌握这种应用的趋势。1992年9月3日,该小组发布了一款名为Star Seven(*7)的手持设备,类似于今天的PDA,但是功能比PDA强大,该设备拥有5寸彩色LCD显示屏、PCMCIA接口且支持无线通信。 Star Seven上的应用程序是由Oak编写的,Oak这个名字是怎么诞生的呢?因为在James Gosling办公室的窗外正好有一棵橡树,所以James Gosling就将这种编程语言命名为Oak。但是在注册商标时,却发现已经有另外一家公司占用了Oak这个名字,因此只能为Oak起一个新的名字。工程师们边喝咖啡边讨论着,品着手中咖啡的工程师们灵机一动,“就叫Java好了”。就这样,大家熟悉的Java语言诞生了。 Java刚诞生时,并没有被市场接受,就在这个小组快被Sun取消时,也就是1993年,全世界第一个Internet网页浏览器Mosaic诞生了,Java凭借优异的功能而被广泛应用于全球信息网平台上,可编写交互性的网页程序,这就是Java Applet。图1.3~图1.6是JDK附带的一些Applet程序,当时还没有其他语言可以做到这一点。图 1.4 曲线绘制 图 1.5 3D分子模型演示1995年5月23日,JDK(Java SE Development Kits)1.0版本的推出标志着Java语言正式诞生。运用Java编写的程序,可以跨越Windows系统、Mac苹果系统、手机应用程序、IBM个人电脑、各种电子设备等系统和硬件平台。1.1.5 Java成功案例 Java语言可应用在生活的各个方面,很多手机都支持Java游戏。Java技术还可以应用在桌面开发、网站开发等方面,例如,Java程序员经常使用的开发工具Eclipse、Net Beans、JBuilder等,都是使用Java语言进行开发的,除此之外,Oracle、RSSOwl、Limewire、Azureus、Cyber Duck、Open Office等优秀的软件也是由Java编写的。 使用Java语言编写的成功案例有很多,例如,电子游戏历史上销量最大的游戏之一——超级马里奥,是由任天堂公司开发的著名横版过关游戏,如图1.7所示;由Electronic Arts开发的模拟人生游戏,是一款以模拟普通人生活为主题的游戏,玩家可以操控模拟人物进行日常生活、社区交流及建造房屋,深受广大玩家的欢迎,如图1.8所示;清华大学的本科招生网也是使用Java语言编写的,如图1.9所示。Sun公司的开发工具Net Beans深受广大用户的欢迎,如图1.10所示。 图 1.7 超级马里奥图 1.8 模拟人生 图 1.9 清华大学本科招生网 图 1.10 Net Beans IDE1.2 Java特性 在深入学习Java语言之前,首先要了解该语言的特性,这样会帮助读者加深对Java语言的了解,为后面的学习做好铺垫。 1.2.1 Java的应用领域 Oracle公司董事长兼首席执行官Larru Ellison说过:“Java正在进入企业、家庭和学校,它正在像Internet本身一样成为普遍存在的技术。”可见,Java现在已经无处不在,已经深入到了人们生活的各个领域。如今Java已经拥有几百万个用户,其发展速度快于在其之前的任何一种计算机语言。下面来归纳一下Java的主要应用领域。 1. 嵌入式设备及消费类电子产品 如今的手机不仅是重要的通信工具,而且是重要的娱乐设备,相当一部分的手机都支持Java游戏,这也就使得很多非编程人员都认识了Java这门程序设计语言。除了手机,还包含通信终端、医疗设备、信息家电(如数字电视)等,都是比较流行的Java应用领域。 2. 办公自动化和电子商务 这两个领域中的应用体现在Java EE企业级开发,很多银行、金融公司都选择用Java进行开发,因为相对而言,Java较安全。现在很多企业都有自己的一套办公自动化系统,Java语言应用在该领域拥有很强大的优势,例如,东软电子政务架构EAP系统平台在社会保险、公检法、税务系统中得到了广泛的应用。 3. 企业信息化领域 由于Sun、Oracle、IBM等国际厂商相继推出各种基于Java技术的应用服务器及各种应用软件,这带动了Java在电信、制造等领域日益广泛的应用,例如,东方科技的Tong Web、金碟的Apusic、中创的inforweb等Java EE应用服务,以及很多ERP产品已经在很多企业中得到应用。 4. 辅助教学 很多人都很熟悉QQ的远程协助功能,通过远程协助,可以控制对方的机器,进而为对方提供一些演示。通过Java的RMI技术可实现同样的功能,此技术可广泛地应用在教学领域,例如,电子科技大学应用Java RMI技术进行远程教育;清华大学用Java进行了“计算机软件基础课”教学改革,分析研究Java教学软件Blue J的汉化方案。 除了上面列出的几大方面外,Java还在交互式系统开发、多媒体系统开发、分布式系统开发领域有卓越的贡献。1.2.2 Java语法的特征 1. 简单 Java语言的语法简单明了、容易掌握,而且是纯面向对象的语言。Java语言的简单性主要体现在以下几点: ?语法规则和C++类似。从某种意义上讲,Java语言是由C和C++语言转变而来,所以C++程序设计人员可以很容易地掌握Java语言的语法。 ?Java语言对C++进行了简化和提高,例如,Java使用接口取代了多重继承,并取消了指针,因为指针和多重继承通常会使程序变得复杂。Java语言还实现了垃圾自动收集功能,这大大简化了程序设计人员的资源释放管理工作。 ?Java提供了丰富的类库、API文档、第三方开发包,以及大量的基于Java的开源项目。现在JDK也开放源代码了,通过分析项目的源代码来提高自己的编程水平。 2. 面向对象 面向对象是Java语言的基础,也是Java语言的重要特性,因为它本身就是一种纯面向对象的程序设计语言。Java提倡万物皆对象,其语法不能在类外面定义单独的数据和函数,也就是说,Java语言最外部的数据类型是对象,所有的元素都要通过类和对象来访问。 3. 分布性 Java的分布性包括操作分布和数据分布,其中,操作分布是指在多个不同的主机上布置相关操作,收集功能,这大大简化了程序设计人员的资源释放管理工作。 ?Java提供了丰富的类库、API文档、第三方开发包,以及大量的基于Java的开源项目。现在JDK也开放源代码了,通过分析项目的源代码来提高自己的编程水平。 2. 面向对象 面向对象是Java语言的基础,也是Java语言的重要特性,因为它本身就是一种纯面向对象的程序设计语言。Java提倡万物皆对象,其语法不能在类外面定义单独的数据和函数,也就是说,Java语言最外部的数据类型是对象,所有的元素都要通过类和对象来访问。 3. 分布性 Java的分布性包括操作分布和数据分布,其中,操作分布是指在多个不同的主机上布置相关操作,而数据分布是将数据分别存放在多个不同的主机上,这些主机是网络中的不同成员,Java可以凭借URL对象访问网络对象,访问方式与访问本地系统相同。 4. 可移植性 Java程序具有与体系结构无关的特性,从而使Java程序可以方便地被移植到网络的不同计算机中。同时,Java的类库中也实现了针对不同平台的接口,使这些类库也可以移植。 5. 解释型 运行Java程序需要解释器。任何移植了Java解析器的计算机或其他设备都可以用Java字节码进行解释执行。字节码独立于平台,它本身携带了许多编译时信息,使得连接过程更加简单,开发过程也更加迅速,更具探索性。6. 安全性 Java语言删除了类似C语言中的指针和内存释放等语法,从而有效地避免了非法操作内存。Java程序代码要经过代码校验、指针校验等很多的测试步骤才能够运行,所以未经允许的Java程序不可能出现损害系统平台的行为,而且使用Java可以编写防病毒和防修改的系统。 7. 健壮性 Java的设计目标之一是编写多方面可靠的应用程序。Java将检查程序在编译和运行时的错误,以及消除错误,类型检查能帮助用户检查出许多在开发早期出现的错误。同时,很多集成开发工具IDE(例如,Eclipse、Net Beans)的出现使编译和运行Java程序更加容易。 8. 多线程 多线程机制能够使应用程序在同一时间并行执行多项任务,而且相应的同步机制可以保证不同线程能够正确地共享数据。使用多线程,可以带来更好的交互能力和实时行为。 9. 高性能 Java编译后的字节码是在解释器中运行的,所以,和多数交互式应用程序相比,它的速度提高了很多。另外,在程序运行时字节码可以被翻译成特定平台的机器指令,从而进一步提高运行速度。 10. 动态 Java在很多方面比C和C++更能够适应发展的环境。它可以动态地调整服务器端库中方法和变量数目,而客户端却不需要进行任何修改。在Java中,动态调整是非常简单、直接的。1.3 怎么学Java 通过阅读上面的内容,相信读者对Java已经有了一定的了解,也对Java语言有了一定的信心。很多初学者都对Java程序员的发展有疑惑,为了解决读者的这些问题,下面就Java程序员的发展之路为大家进行介绍。 1.3.1 Java程序员的成长之路 很多读者都有这样的疑惑,自己没有任何的编程基础,能成为一名Java程序员吗?笔者在这里可以给这样的读者一个肯定的答案“可以”,只要有决心、有目标,理想一定可以实现。 每个人都是从零开始成长的,程序员当然也不例外,从开始接触编程,到开始学习编程,然后以一个初级程序员的身份参加工作,一两年之后成为一名高级程序员,再之后就是做一名出色的系统分析师来策划整个项目、分配任务。从开始学习编程到成为一名系统分析师,大概需要花费5年的时间。当然,这其中需要程序员在工作中不断地学习和研究。系统分析师的工作是令人羡慕的,也是很多公司的挖掘对象。这也就是为什么说IT业是一个很有发展空间的职业,也许在不久的将来,你就是一位优秀的系统分析师。看看图1.11,你现在是站在哪个位置上的?图 1.11 程序员的成长之路1.3.2 如何学好Java 怎样才能把Java学好,是所有初学者都非常关注的问题。其实,每种语言的学习方法都大同小异,Java语言的学习需要注意以下几个方面: ?明确自己的学习目标和方向。选择并锁定一门语言,按照自己的学习方向努力学习和认真研究。 ?初学者不要看太多的书,先找本基础书系统地学习。很多程序开发人员工作很久之后也只是熟悉部分基础而已,没有系统地进行学习。 ?了解设计模式。开发程序必须编写程序代码,这些代码必须具有高度的可读性,这样编写的程序才有调试、维护和升级的价值。学习一些设计模式,能够更好地把握项目的整体结构。 ?不要死记语法。在刚接触一门语言,特别是Java语言的时候,掌握好基本语法,并大概了解一些功能即可。借助开发工具(例如,Eclipse、Net Beans)的代码辅助功能,完成代码的录入,这样可以快速地进入学习状态。 ?多实践,多思考,多请教。光读懂书本中的内容和技术是不行的,必须动手编写程序代码,并运行程序、分析运行结构,才能对学习内容有个整体的认识和肯定。用自己的方式去思考问题、编写代码来提高编程思想水平。平时多向老师或经理请教,多和其他人沟通技术问题,从而提高自己的技术和见识。 ?不要急躁。遇到技术问题,必须冷静对待,不要让自己的大脑思绪混乱,保持清醒的头脑才能分析和解决各种问题,可以尝试听歌、散步等活动来放松自己。 ?遇到问题,首先尝试自己解决,这样可以提高自己的程序调试能力,并对常见问题有一定的了解,明白出错的原因,甚至举一反三,解决其他类似的问题。 ?多查阅资料。可以经常到Internet上搜索相关资料或者解决问题的办法,网络上已经摘录了很多人遇到的问题和不同的解决办法,分析这些解决问题的方法,找出最好、最适合自己的方法。 ?多阅读别人的源代码。不但要看懂别人的程序代码,还要分析编程者的编程思想和设计模式,并融为己用。1.4 本章小结 作为Java程序开发的前奏,本章为大家介绍了Java语言,介绍了关于这门语言的诞生、优势和发展史等方面的内容。除此之外,还向大家介绍了Java程序员的发展之路。希望这些内容能为读者进行Java开发打好基础。
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