第一章、Java语言快速入门

一、Java简介

1、 Java的起源与发展

Java是一种计算机程序语言，用来编写嵌入在Web网页中运行的Java Apple，也可以编写独立运行的Java Application，是当今十分流行的网络编程语言。

2、 Java语言特点

按照Java设计者的解释，Java是一个简单、面向对象、网络适用、解释型、健壮、安全、结构中立、可移植、高性能、多线程、动态的计算机程序语言。

• （1）、简单性
• （2）、面向对象
• （3）、网络适用性
• （4）、健壮性
• （5）、安全性
• （6）、结构中立
• （7）、可移植性
• （8）、解释型
• （9）、高性能
• （10）、多线程
• （11）、动态性

3、Java的用途

Java程序有两种类型
（1）、一种可在Web网页上运行的Applet，称为小应用程序，考虑到网络环境、连接网速等原因，Applet一般都比较小，适合客户端下载。很多网站利用Java开发除了商业网络平台，实现交互运行。还有大量的Applet嵌入到网页，使网页变得更加活泼生动。Applet不能单独运行，必须嵌入在HTML文件中，又Web浏览器执行。
（2）、另一种Application，即应用程序，可完成任何计算任务。运行时不必借助于Web浏览器，可单独执行。

4、用于Web的Applet

Applet可以嵌入网页，实现HTML不具备的一些功能，你可以把Applet看成是Web的好朋友。
Internet上的Web页面是用HTML（超文本标记语言）编写的，HTML只能用来定义页面的布局结构，它不是一种编程语言。用HTML建立的Web页面是静态的，而且不具备交互能力。假如想通过Web页从事商业活动，就必须使Web页具有和用户交互的能力，此时Applet就可以大显身手了。例如，用Java编写一个接受用户订单输入的Applet，然后嵌入到HTML中，当用户打开页面时，嵌入的Applet将被运行，用户可以输入订单信息，然后安全地发送出去。

5、独立运行的Application

Applet运行时的窗口界面是由浏览器提供的，因此它不能脱离浏览器而独立运行。而Application则和任何Windows应用程序一样自建窗口界面，可以独立运行。

二、Java程序开发

对编程有用的是Java编译器、Applet查看器和Java解释器。不过这些工具都是命令行工具，你只能从命令行即MS-DOS提示符下运行它们。

1、Java程序开发步骤

要编写和运行第一个Java程序，需要有文本编辑器和Java开发平台，你可以使用操作系统提供的Edit或记事本作为编辑器，用Java 2作为开发平台。
开发一个Java程序有3个步骤：
（1）、建立Java源程序——Java源程序包含Java命令语句，可用任何文本编辑器建立。注意：使用一些带格式的文本编辑器如word等，在保存源程序文件时，应选择以MS-DOS文本格式保存。
（2）、编译源程序——在命令行状态执行javac，将源程序编译成字节码文件，字节码文件的内容是Java虚拟机（JVM）可执行的命令。编译时如果出现错误，则终止编译，直到修改程序错误最终通过编译为止。
（3）、运行Java程序——Java虚拟机由Java解释器实现。在命令行状态下执行Java，可将Application字节码文件解释为本地计算机能够执行指令并予以执行。

如果程序是Java Applet应建立一个HTML文件，在适当位置加入Applet字节码文件名，并用Applet查看器或直接用浏览器打开HTML文件。Applet的运行结果会在查看器或浏览器窗口中显示出来。

如果程序是字符当时的Application，运行结果在MS-DOS窗口中显示，如果是图形方式Application，将自动返回Windows以显示图形界面。

2、Java编译器

Java编译器（javac.exe）的作用是将Java源程序编译成可执行的程序代码，是最基本的开发工具。
Java源程序的扩展名是.java的文本文件，编译时首先读入Java源程序，然后进行语法检查，如果出现问题就终止编译。语法检查通过后，生成可执行程序代码即字节码，字节码文件名和源文件相同，扩展名为.class。
在MS-DOS窗口中键入编译器文件名和要编译的源程序文件名，按回车键即开始编译。如果源程序没有错误，则屏幕上没有输出，否则，将显示出错信息。

3、Java解释器

Java解释器（java.exe）负责将编译后的字节码解释为本地计算机代码。Java的平台无关性不在于源程序中有什么奥妙，而在于每一种计算机上都安装了一个合适的解释器。解释器建立了一个运行平台即Java虚拟机，将不同计算机上的系统差别隐藏起来，使字节码面对一个相同的运行环境，实现了『写一次，到处用』的目标。

对于Applet来说，Web浏览器或Applet查看器都有内置的解释器，并负责提供Applet所需要的图形界面。
Application可通过解释器来运行。称其为独立，并不是说他可以像编译器后的VB或C++应用程序一样直接运行，而是指它可以脱离浏览器单独运行，不在需要HTML文件。运行Application十分简单，将应用程序编译成字节码后可用java.exe运行。

4、Applet查看器

Applet查看器（appletviewer.exe）实际上是一个模拟浏览器，可显示Applet的运行结果。

三、面向对象编程初步

1、对象

对象（object）是相关数据和方法的结合体。软件对象是现实世界对象的抽样模型。
对象普遍具有的特征是：状态和行为。从现实世界中抽象出来的软件对象也具有同样的状态和行为特征。软件对象通过变量维持其状态，通过方法实现其行为。变量是一种有名称的数据实体，而方法则是和对象相关的函数或过程。

软件对象可以表达现实世界中的对象，例如在动画程序里用一个小狗模型代表现实世界的小狗。软件对象还可以表达现实世界中的一些抽象概念，例如图形用户界面的事件就是一个常用的对象，代表用户点击鼠标或按下键盘的动作。如果给定了动画程序里小狗的名字、形状和移动速度、移动方法，我们就有了一个确定的对象，称为实例。相应的，和一个实例对象相关的变量称为实例变量，相关的方法称为实例方法。

在软件对象中，变量处于核心，方法包围着变量，将它们隐藏起来使外界不可见。这种封装正是OOP设计者的理想境界。然而，事情并不总是这样，有时也需要对象公开一部分变量和方法。在Java中，通过对象的访问控制达到这一目的。相关数据和方法封装到一个包里，为程序员带来了两个好处：模块化和数据隐藏。模块化意味着对象源代码的编写和维护可以独立进行，不会影响其他模块，而且有很好的重要性。数据隐藏则使对象有能力保护自己，自行维护自身的数据和方法而不影响所有依赖于它的对象。对象提供了一个公共接口和其他对象联系。

2、消息

单独一个对象是没有什么作用的，多个对象联系在一起才会有完整的功能。那么对象是靠什么驱动的呢？对象之间的相互联系和相互作用是靠消息（message）的传递。
例如，点击一个按钮，一个事件消息就传递给事件监听者。时间监听者调用事件处理方法进行响应，最后将处理结果以消息的形式传递给文本域对象。文本域用自身的方法几诶手消息，并将结果显示出来。由此看出，对象的行为由方法来实现，消息传递是对象之间进行交互的主要方式。构成消息的三个要素是：接收消息的对象；接受消息的方法；方法所需要的参数。

3、类

类就是对象的软件图纸或原型，它定义了同类对象共有的变量和方法。Java编程就是设计类，无论采用自定义方法还是继承方法设计一个类，最终是为了使用它的实例对象。

4、继承

OOP允许一个类定义另外一个类。子类继承了父类的状态和行为，但并不局限于此。也就是说，子类可以添加新的变量和方法，有自己的特点。子类还可以覆盖（over-ride）继承下来的方法，实现特殊要求。

5、接口

接口（interface）可以看成是为了两个不相关的实体提供交流途径的设备，例如语言就是两个人进行交流的接口。在Java中，接口就是为了两个不相关的类提供交流的设备。接口非常类是类似于协议（protocol一种共同行为的约定），是一个包含方法定义和常量值的集合。
Java不支持多继承，子类只能有一个父类，有时候需要使用其他类中的方法，但又无法直接继承，在这种情况下，只能使用接口技术。接口不需要继承关系，就可以使两个不相关的类进行交互。接口提供了类的某些共同点，声明一些能被多个类实现的方法，但不给出方法体。接口由类的声明语法中的implements关键字引入，并在类体中实现接口的方法。