Java程序设计大学教程1

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1、第一章绪论本章讲解程序设计的基本概念并初步认识Java。重点搞清什么是计算机程序、程序设计、程序设计语言等基本概念。同时介绍Java程序的编写、编译和运行，以及相关的环境设置和工具使用。1.1什么是程序设计程序是指按照时间顺序依次安排的工作步骤。而程序设计则是对这些步骤的编排和优化。程序设计有着比计算机更长的历史，只不过计算机的出现使得程序设计有了更专用的领域——计算机程序设计，并得到空前的发展。计算机程序设计又称为编程（programming），是一门设计和编写计算机程序的科学和艺术。1.1.1程序与计算机现代计算机都是基于冯·诺伊曼模型结构的，此模型着眼于计算机的内部结构，定

2、义了处理机的运行过程。该模型把计算机分为四个子系统：存储器算术/逻辑单元控制单元输入/输出单元冯·诺伊曼模型中，程序是由一组数量有限的指令组成，程序必须存储在内存中，程序依据算法完成运算任务。1.1.2算法与数据结构程序是建立在数据结构基础上使用计算机语言描述的算法，因此简单地讲，程序也可以表示成：算法＋数据结构。算法是一组明确步骤的有序集合，它产生结果并在有限的时间内终结。无论多么复杂的算法必定是由顺序、选择和循环这三种基本结构组成。数据结构由数据元素之间的逻辑结构、数据的存储结构以及在这些数据元素上定义的操作组成。数据可以根据其是否具有底层结构划分成初等类型（也称基本类型）和

3、构造类型两类，而常见的初等类型有5种：整数类型、实数类型、逻辑类型、字符类型、指针类型。数据的存储位置和读写方式体现了数据的逻辑结构。常见的存储映像方式有顺序方式、链接方式、索引方式、散列方式。1.1.3程序设计过程程序是算法在计算机上的具体实现，实现算法时所采用的通常是高级程序设计语言，这种语言的程序是不能直接在计算机上运行的，通常需经由计算机系统提供的高级语言编译器，将其转换成计算机所能识别的机器语言后才能在计算机上运行。程序的设计过程包括：问题建模算法设计编写代码编译调试1.2程序设计语言在计算机科学中，程序设计语言是用来编写可被计算机运行的一系列指令（计算机程序）的人工语

4、言。程序设计语言几乎可以追溯到20世纪40年代数字计算机发明之时。程序设计语言可划分为低级语言、中级语言和高级语言。低级程序设计语言或机器语言，是程序设计语言中最基础的类型，能被计算机直接理解。高级语言是在计算机能够理解和处理之前必须首先翻译成机器语言的程序设计语言。汇编语言是中级语言，非常接近于机器语言，没有其他高级语言所表现出的语言复杂程度，但仍然得翻译成机器语言。在20世纪70年代，过程语言继续发展，出现了ALGOL、BASIC、Pascal、C和Ada等语言。SMALLTALK语言是一种具有高度影响力的面向对象的语言，它导致了面向对象语言与传统过程语言相结合的一些语言，如

5、C++、Delphi等。但是很快面向对象的方法在软件开发和程序设计中占据了主导地位，出现了像Java和C#这样的纯粹面向对象的语言。1.3Java语言介绍Java是SUN公司开发的源于Internet的一种现代程序设计语言。多年来，SUN公司对Java产品不断改进升级，使之紧跟时代步伐，满足了日益复杂的软件开发需求。Java是一种高级的、严格检查数据类型的、面向对象的程序设计语言。Java还是一种平台无关的、健壮和安全的的程序设计语言。1.3.1Java发展的历史Java的历史可以追溯到1991年，源自PatrickNaughton和JamesGosling领导的一个SUN公司工

6、程师小组的项目。SUN公司在1996年早期发布了Java第1版。1.3.2Java是什么，Java不是什么Java是一种面向对象的程序设计语言Java是健壮的和安全的语言Java是平台无关的语言Java不是专用于Internet的语言Java不是一个集成开发环境Java不是万能的编程语言1.3Java语言介绍Java的集成开发环境（IDE）包括：菜单、工具栏、组件面板、窗体设计器、代码浏览器、代码编辑器、项目管理器、对象观察器等，可以完成Java程序的编写、编译和运行1.3.3下载JDK搭建Java平台Java平台由Java应用编程接口（API）和Java虚拟机（JVM）构成，如

7、图所示。这个平台构成了Java在不同计算机系统中编译和运行的环境。为了搭建Java平台，需要下载和安装Java软件开发工具箱（JavaDevelopmentKit，JDK），并设置Java编译和运行环境。Java程序Java虚拟机JavaAPIs计算机系统Java平台（安装JDK）1.4Java程序的编写、编译和运行使用命令行工具使用编辑器TextPad使用集成开发环境NetBeansIDE这是我们保存的源代码文件C:/MyJava/HelloWorld.java编译HelloW