第章 java语言概述

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1、15第第第1章Java语言概述第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

2、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

3、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。因此，这

4、一时期强调的是开发小组的协作。在90年代，由于微电子技术的发展，使微机的性能不断提高、价格不断下降，使软件向高质量的图形化界面、丰富的工具和集成开发环境方向发展；计算机软件的规模不断扩大，复杂程度日益提高，需要有多层次的抽象，以满足应用的需要；新的工程技术的发展，如多媒体技术、CAD等需要描述许多复杂的事物，软件的发展速度远远落后于硬件的发展，不能满足应用的要求，需要有新的软件开发过程模型和新的方法论。基于这些原因，人们在综合以往软件开发中的各种概念和方法的基础上，采取了基于客观世界的对象模型的软件开发方法。面向对象的软件开发方法按问题论域来设计模块，以对象代表问题解的中心环节，力求符合人们

5、日常的思维习惯，采用“对象+消息”1515第第第1章Java语言概述的程序设计模式，降低或分解问题的难度和复杂性，从而以较小的代价和较高的收益获得较满意的效果，满足软件工程发展需要。面向对象开发方法的出现和广泛应用是计算机软件技术发展的一个重要变革和飞跃。面向对象技术能够更好地适应当今软件开发在规模、复杂性、可靠性和质量、效率上的种种要求，因而被越来越多地推广和使用，其方法本身也在诸多实践的检验和磨练中日趋成熟、标准化和体系化，逐渐成为目前公认的主流软件开发方法。1.2面向对象的基本概念1.2.1对象、类和消息面向对象技术中的对象就是现实世界中某个具体的物理实体在计算机中的映射和体现。它既包

6、括属性（描述对象的特征，可以是数据或对象，在Java语言中称之为变量），也包括作用于属性的操作（是对象执行的动作，可以是对象作出的或施加给对象的，在Java语言中称之为方法）。对象是由属性和操作所构成的一个封闭整体。比如，小汽车是现实世界中的一个具体的物理实体，它拥有颜色、车门以及行驶速度等外部特性，具有刹车、加速和减速等内在功能。这样的实体，在面向对象的程序中，就可视为一个“基本程序模块”，可以表达成一个计算机可理解的、可操作的具有一定属性和操作的对象，通过数据结构和提供相应操作来实现。如：属性用：intcolor;intdoor;intspeed等变量来表示。操作用：voidbrake{

7、……};voidspeedUp{……};voidspeedDown{……}等方法表示。对象在计算机内存中的映像称为实例。对象之间可能存在包含、关联和继承三种关系。包含关系是指整体与部分之间的关系，当对象X是对象Y的属性时，称对象Y包含对象X。如汽车与轮胎的关系就是一个包含关系。我们知道每辆汽车都对应一个生产厂商，如果把生产厂商抽象成对象，则汽车对象可以或应该记录自己的生产厂商是哪个。这种通过一个对象可以找到另