项目1　搭建学生信息管理 系统开发平台 技能目标 能进行数据的运算并能编写输入/输出数据的程序。 知识目标 (1)了解Java语言的特性。 (2)了解Java语言的发展历程及其特性。 (3)掌握JDK的安装与使用。 (4)掌握MyEclipse的使用。 (5)掌握Java两类程序运行的方法。 项目任务 本项目通过两个任务介绍Java语言的特点及其在软件开发语言领域中的地位,Java 系统开发平台的选择,MyEclipse的下载与使用以及Java两类程序的运行方式。这两个 任务包括搭建系统开发环境和编写第一个Java程序。 要完成Java欢迎界面的输出程序,第一必须学会搭建Java开发环境;第二必须掌握 Java两类程序的结构、各自的命名机制及运行过程,因此将本项目分成两个任务:搭建系 统开发环境和编写第一个Java程序。 任务1.1　搭建系统开发环境 在开发一个系统前,首先要选择一种语言。为什么选择这种语言、这种语言有哪些特 点、语言的运行环境与开发工具是什么……带着这些问题,我们来认识一下Java,并学习 简单Java程序的编写过程。 1.1.1 Java语言的发展历程及特点 1. 什么是Java Java是由Sun公司于1995年发布的编程语言和计算平台。这项基础技术支持最新 Java 程序设计与项目实践 的程序,包括实用程序、游戏和业务应用程序。 有许多应用程序和网站只有在安装Java后才能正常工作,而且这样的应用程序和网 站日益增多。Java快速、安全、可靠,从笔记本电脑到数据中心,从游戏控制台到科学超 级计算机,从手机到互联网,a无处不在。 Jav 2.Java简史 Java最初是为家用消费类电子产品开发分布式代码系统,后来为了使整个系统与平 台无关,该项目小组的领导人JamesGosling 决定开发一种新语言,称为Oak,这就是 Java语言的前身,后来改名为Java。随着Internet的迅速发展,Web 的应用日益广泛 , Java语言也得到了迅速发展。1994年,Gosling用Java开发了一个实时性较高、可靠安 全、有交互功能的新型Web浏览器,它不依赖于任何硬件平台和软件平台。这种新的浏 览器称为Hoa。1995年在业界发表,引起了巨大轰动,a的地位随之而得到肯定。 tJavJavJaa语言发展非常迅猛。1995年3月,uaa语言的Al02 版 vSn公司发布了Jvpha1.a 本,1996年1月发布了Jaa语言的第一个开发包JDKV1.1997年2月发布了Jav v0,a语 言的开发包JDK V1.1,从而奠定了Java语言在计算机语言中的地位。1998 年12 月 , Sun公司发布了Java2 开发平台JDK V1.ava2 平台是Jav 2。Ja发展史上的里程碑。 1999年6月,Sun公司重新组织Java平台的集成方法,并将企业级应用平台作为Java语 言发展方向,包含了以下3个成员。 (1)J2ME(Java2MicroEdition):用于嵌入式应用的Java2平台。 (2)J2SE(Java2StandardEdition):用于工作站、PC 的Java2标准平台。 (3)J2EE(Java2EnterpriseEdition):可扩展的企业级应用的Java2平台。 Java是天生面向对象的计算机语言。虽然许多面向对象的语言一开始就是严格的 过程化语言,a却从一开始就被设计为面向对象的语言。 Jav 3.Java程序运行机制和JVM 计算机高级语言按照程序的运行方式可以分为编译型和解释型两种。 编译型语言使用专门的编译器,针对特定的平台将某种高级语言“翻译”成该平台可 以识别的机器码,并包装成该平台可以识别的可执行程序。例如,C、C++和FORTRAN 等高级语言都属于编译型语言。 解释型语言使用专门的解释器将源代码逐行解释成特定平台的机器码并且立即执 行,解释型语言不会进行整体的编译和链接处理。现在的Python、Ruby等语言都属于解 释型语言。 Java语言的机制比较特殊,Java编写的程序会经过编译步骤,但是不会编译成特定 平台的机器码,而是生成一种与平台无关的字节码——.ls 文件。这种字节码是不可 —ca 以直接执行的,需要Java的解释器来进行解释执行。因此Java不是纯粹的编译型语言 或纯粹的解释型语言,它需要先编译,然后解释执行。 Java 语言负责解释执行字节码文件的是Java 虚拟机,即JVM (Javavirtual machine)。所有平台上的JVM 向Java编译器提供相同的接口,因此编译器只需要面向 项目1　搭建学生信息管理系统开发平台 虚拟机,生成虚拟机能够理解的代码。要想在不同的平台上运行相同的机器码基本是不 可能的。Java通过Java虚拟机很好地解决了移植性问题。用户编写的程序是面对Java 虚拟机的,至于系统的差异性则由Java虚拟机来解决。 Java虚拟机可以理解为软件模拟的计算机,可以在任何处理器上(无论是在计算机 中还是在其他电子设备中)安全并且兼容地执行程序。只要在不同平台上安装相应的 JVM,就可以运行字节码文件,运行Java程序。 而这个过程中,aa程序没有做任何改变 , 中间层”就能在 Jv仅仅是通过JVM 这一“ , 不同平台上运行,真正实现了“一次编译,到处运行”的目的。 Jaa从1.针对不同的应用领域,分为了3个不同的平台:J2SE 、J v2版本开始 , 2EE 和 J2ME 。它们分别是Java 标准版(Javastandardedition)、Java 企业版(Javaenterprise edition)和Java微型版(Javamicroedition)。Java标准版是基础,学习Java一般都是从 标准版开始。本书讲述的就是Java标准版的程序设计。 有以下两点需要注意。 (1)Jv0版本后,JJaaEE 、aaSE 、aaME 。 aa5.J2EE 、2SE 、2ME 分别更名为JvJvJv (2)每个版本名称中都带有一个数字2,这个2是指Ja2:自从J2 发布后 , Java改名为Java2(不过平时仍然称为Java)。 avava1. 4.Java语言的特点 Java是一种编程语言,除了具有所有编程语言的共同特点之外,由于Java主要用于 网络编程,使得Java语言具有其他编程语言所不具有的诸多特点,可以概括为以下5点。 1)Java是完全面向对象的编程语言 Java是完全面向对象的编程语言,在Java中一切都是类。Java利用类和对象的机制 将数据和对数据的操作封装在一起,并通过统一的接口与外界实现交互,使程序中的各个 类彼此独立、自治又能继承,大大提高了程序的可维护性和可复用性,同时大大提高了开 发效率。 Java的编程过程就是设计类、继承类、实现类和定义、调用类的属性、方法的过程。 2)Java是编译解释型的编程语言 以往的编程语言可分为编译型语言和解释型语言两种。 编译型语言的优点是编译成可执行的EXE 文件后不再需要编程环境的支持,但是正 因为如此,编译型语言编译时往往将许多函数放在EXE 文件之中或者需要带有函数库文 件。编译生成的EXE 文件加上函数库文件往往很大,在网络上传输比较困难。 解释型语言的执行离不开解释器,这种解释器往往就是开发程序的编程环境。用户 要执行解释程序就必须安装相应的编程环境。从网络传输的角度来讲,解释型语言传输 的是源代码文件,虽然源代码文件比EXE 文件加上函数库文件小许多,但丧失了程序的 保密性。 也有些语言在编程阶段采用解释运行,程序编制完成后再编译成可执行程序。此种 方式兼具了两者的优点,但在网络传输方面其缺点依然存在。 Java是编译解释型的编程语言。Java 的源程序不能解释执行,必须使用编译器 Java 程序设计与项目实践 jaa.xe进行编译。但是Jva并不把源程序编译成可执行的EXE文件,而是编译成比 vceaEXE文件小很多的字节码文件,即扩展名为.ls 的一个或多个文件,这种很小的字节码 ca 文件极其有利于在网络上传输。用户在网络上获取这种字节码文件之后不能直接执行, 需要一种“解释器”。然而只要计算机安装了网络浏览器(例如Microsoft的IE)就同时安 装了这种“解释器”,所以以Java的字节码文件形式出现的Java程序在网络上是畅通无 阻的 3 。 )Java是跨平台的编程语言 由于在网上传播的是Java的字节码,对字节码解释执行的任务交由浏览器负责,所 以Java程序有良好的跨平台特性,即在一种系统下编制的Java程序一经编译成字节码 文件,就可以不加修改地在任何系统中运行。这种普遍适用的程序大大降低了程序开发、 维护、管理的成本。 4)Java是适合在网上运行的编程语言 如前所述,在网上传输的只是Java程序的字节码,而且Java程序中的每一个类都单 独编译成一个字节码文件,所以传输量小、传输速度快,因此Java是适合在网上运行的编 程语言。 5)Java是支持多线程的编程语言 多线程技术是指在同一个应用程序中有两个或更多个执行线程,即一个应用程序能 够同时做两件以上的事情,这就满足了程序对某些复杂功能(如动画)的要求。Java语言 内置了多线程功能,提供了语言级的多线程支持,预先定义了一些用于建立、管理多线程 的类和方法,使得开发多线程应用程序变得简单、方便而且有效。 1.2 Jva开发工具的选择 1.a Java的应用越来越广泛,学习Java的人也越来越多。学过程序设计的人都知道,使 用Basic进行程序设计,可以使用QBasic、VisualBasic等开发工具;使用C语言进行程序 设计,可以使用TurboC 、VisualC++、C+ + Builder等开发工具。这些开发工具集成了编 辑器和编译器,是集成开发工具,很方便使用。学习Java程序设计,同样需要方便易用的 开发工具。Java的开发工具很多,而且各有优缺点,初学者往往不知道有哪些常用的开 发工具,或者由于面临的选择比较多而产生困惑。下面对初学者常使用的Java开发工具 进行介绍,有助于初学者了解Java常用开发工具并做出选择。 1.JDK(aadvlpmniJva开发工具集)和文本编辑器 Jveeoetkt,a 从初学者角度来看Java开发工具,采用JDK开发Java程序能够很快理解程序中各 部分代码之间的关系,有利于理解Java面向对象的设计思想。JDK的另一个显著特点是 随着Java(J2EE 、J2SE以及J2ME)版本的升级而升级。 但它的缺点也是非常明显的,比如从事大规模企业级Java应用开发非常困难,不能 进行复杂的Java软件开发,也不利于团体协同开发。 项目1　搭建学生信息管理系统开发平台 2.JBuilder JBuilder是一个Java集成开发环境,它能够满足很多方面的应用,尤其是对于服务 器方以及EJB开发者。JBuilder环境开发程序方便,它是纯的Java 开发环境,适合企业 的J2EE 开发;缺点是往往一开始人们难以把握整个程序各部分之间的关系,对机器的硬 件要求较高,比较耗内存,这时运行速度显得较慢。 3.VisualAgeforJava VisualAgeforJava是一个非常成熟的开发工具,它的特性对于IT 开发者和业余的 Java编程人员来说都是非常有用的。它提供对可视化编程的广泛支持,支持利用CICS 连接遗传大型机应用,支持EJB 的开发应用,支持与Websphere的集成开发,方便的 Bean创建和良好的快速应用开发(RAD)支持和无文件式的文件处理。 VisualAgeforJava独特的管理文件方式使其集成外部工具非常困难,用户无法让 VisualAgeforJava与其他工具一起联合开发应用。 4.JCreator JCreator是一个Java开发工具,也是一个Java集成开发环境。不论是要开发Java 应用程序还是网页上的Applet都难不倒它。在功能上与Sun公司所公布的JDK 等文字 模式开发工具相比,其操作更加容易,还允许使用者自定义操作窗口界面及无限Undo/ o等功能。RedJCreator为用户提供了相当强大的功能,如项目管理功能,项目模板功能,可个性化 设置语法高亮属性、行数、类浏览器、标签文档、多功能编译器,向导功能以及完全可自定 义的用户界面。通过JCreator,不用激活主文档就可以直接编译或运行Java程序。 JCreator能自动找到包含主方法的文件或包含Applet的HTML 文件,然后它会运 行适当的Java 开发工具。在JCreator 中,可以通过一个批处理同时编译多个项目。 JCreator的设计接近Windows界面风格,用户对它的界面比较熟悉。其最大特点是与机 器中所装的JDK 完美结合。它是一种初学者很容易上手的Java开发工具,其缺点是只 能进行简单的程序开发,不能进行企业J2EE 的开发应用。 5.IDEA IDEA 全称InteliJIDEA,是用于Java语言开发的集成环境(也可用于其他语言) , InteliJ在智能代码助手、代码自动提示、重构、J2EE 支持、Ant、JUnit、CVS整合、代码审 查、创新的GUI设计等方面的功能比较强大。 6.Eclipse与MyEclipse Eclipse是一个开放源代码的、基于Java 的可扩展开发平台。Eclipse只是一个框架 和一组服务,用于通过插件组件构建开发环境。Eclipse附带了一个标准的插件集,包括 Java开发工具(Javadevelopmenttools,JDT),还包括插件开发环境(plug-indevelopment Java 程序设计与项目实践 environment,PDE),这个组件主要针对希望扩展Eclipse的软件开发人员,因为它允许开 发人员构建与Eclipse环境无缝集成的工具。由于Eclipse中的每样东西都是插件,对于 给Eclipse提供插件,以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言,所有工具开发人 员都具有同等的发挥场所。 注:IDEA功能强大,配置项繁多,更多尊重开发者自己的选择,专注感更强,写代码 的体验极佳,更适合开发熟手。Eclipse使用简单,大局观更佳,更适合初学者和代码管理 者,所以本书采用的是Eclipse/MyEclipse开发工具。 1.3 JDK 的下载与安装 1. 1.Java开发工具包JDK 的下载 JDK是整个Java的核心,包括Java运行环境JRE(Javaruntimeenvironment)、Java 工具和Java基础类库。 可以通过Jaa的官方网站:h//Jvsn.om/Jvs/dlasidx.tml下 vtp:aa.ucaaeownod/neh 载所需的Java版本的JDK 。 2.JDK 的安装 (1)双击下载后的JDK软件包如jdk_1.0._64.xe,开始安装。 8.0e (2)安装程序首先解开压缩,解压后选择接受许可协议,然后单击“下一步”按钮。 (3)接下来,为JDK指定安装目录。如果想指定安装目录,则单击“更改”按钮,选择 指定目录。如果没有特殊需要可以不作改动,如图1-1所示。 图1- 1 为JDK 指定安装目录 (4)自定义安装确认之后,稍等几分钟即可。 JDK开始安装至硬盘中, (5)完成后,单击“下一步”按钮完成安装。 项目1　搭建学生信息管理系统开发平台 完成安装后,在安装目录下应该有两个子目录:jdk1.0_31与je8._31 。以jdk1. 8._31目录为例,每个目录的含义如下。 8.r1.0 ①C:\PoamFie\Jv\8._31\bn包括Jva的一些常用开发工具。 rrlsaadk1.0iagj_b包括Ja的一些开发库。 ②C:\Porlsaaj8.31\iv rgamFie\Jv\dk1.0largamFie\Jv\dk1.0emo包括一些演示实例。③C:\Porlsaaj8. _ 31\de包含一些头文件(以.d为文件扩 ④C:\Porlsaaj8.3(_) icuha 展名)。 rgamFie\Jv\dk1.01\nlde 3. 环境配置 在Windows7操作系统中,打开“控制面板”→“系统”→“高级”→“环境变量”或者右 击“我的电脑”,选择“属性”→“系统高级设置”,然后单击“环境变量”,进入“环境变量”对 话框,如图1-2所示。单击“新建”按钮,创建变量javahome,变量值为D:\ProgramFiles (\Jv\dk1.0_即JDK的安装路径, x86)aaj8.31, 如图1-3所示。 图1- 2 环境配置:环境变量图1- 3 环境配置:变量名javahome 然后需要创建另外一个环境变量claspath,变量值为.;%JAVA_HOME%\lib\ tol.ar。注意前面的句点不能省略。该变量指明了Jva程序在运行时需要用到类的路 osja 径,如图1-4所示。 PATH环境变量原来Windows里面就有,只需修改一下,使它包含指向JDK的bin 目录,这样在控制台(DOS界面)下面编译、执行程序时就不需要再输入完整路径了。设 置方法是:保留原来的PATH的内容,在原有内容末尾先添加分号,然后加上%JAVA_ HOME%\bin,如图1-5所示。 4.JDK 常用命令 在“运行”对话框中输入cmd,单击“确定”按钮,从而进入DOS界面,输入javac命令, 若如图1-6所示,则表示已经安装成功,否则没有成功。 图1-4 环境配置:变量名classpath 图1-5 环境配置:变量名Path 图1-6 JDK 安装成功 JDK的常用命令有以下几个。 1)Java编译器———javac javac命令的使用格式如下。 javac [<编译选项>] 2)Java解释器———java jave命令作为运行环境中的解释器,负责解释并执行编译产生的类。它的使用格式 如下。 java [<功能选项>] <主类名>[<参数列表>] 3)Applet浏览器———appletviewer appletviewer程序的功能是下载HTML文档中包含的Applet小程序,然后在自身 8 Java 程序设计与项目实践 的浏览器窗口中予以执行。该程序的使用格式如下。 appletviewer <选项> 4)Java调试器———jdb jdb是一个基于命令行的调试工具,使用这一工具可以实施逐行执行程序、设置断 点、检查变量的当前值等操作。jdb命令的使用格式如下。 jdb <功能选项><类名><参数> 1.1.4 MyEclipse的下载与使用 1.Eclipse安装 Eclipse 软件包可以到官方网站下载,下载链接为http://www.eclipse.org/ downloads/。在Windows下运行Eclipse,除了需要Eclipse软件包外,还需要JDK 的 支持。 2. MyEclipse下载与安装 MyEclipse安装过程比较简单,只须接受默认安装选项即可。 3. MyEclipse的基本使用 当下载并成功安装MyEclipse后,就可以正式使用了,其基本的使用方法如下。 1)设置工作空间(workspace) 若是第一次启动并使用MyEclipse,系统会提示用户选择工作空间(workspace,实质 上就是项目文件所在的空间)的路径,如D:\2020\MyEclipse10,如图1-7所示。 图1-7 MyEclipse工作空间路径设置界面 当成功建立工作空间之后,系统会在指定的路径下创建文件夹,以后就会在 Workspace文件夹下面存放项目文件。注意,每个项目是一个独立的文件夹。 9 项目1　搭建学生信息管理系统开发平台 Java 程序设计与项目实践 2)创建项目(project) MyEclipse为开发者提供了合理且强大的项目管理功能,它以树状形式很好地展现 了项目中各个文件及文件夹(包)之间的关系。当用户创建了自己的工作空间之后,系统 会自动进入工作界面,如图1-8所示。 图1- 8 MyEclipse工作界面 此时,工作空间中还没有任何内容,因为还没有创建一个项目,创建项目的步骤如下。 (1)打开创建项目的界面,具体操作如图1-9所示。 图1- 9 创建项目 10