【教学课件】第二讲Java语言基础.ppt

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1、第二讲 Java语言基础,任何程序设计语言，都是由语言规范和一系列开发库组成的。如标准C，除了语言规范外，还有很多函数库；MS Visual C+更是提供了庞大的APIs和MFC。Java语言也不例外，也是由Java语言规范和Java开发包组成的。学习任何程序设计语言，都是要从这两方面着手，尤其是要能够熟练地使用后者。,1、Java语言基本元素2、Java数据类型3、Java语言结构4、Java控制语句5、Java类定义规范6、Java数组7、Java开发类库组成,主要内容,语言规范,开发类包,标识符（Identifier）保留字（Reserved Word）,1、Java语言基本元素,程序员

2、对程序中的各个元素加以命名时使用的命名记号称为标识符（identifier）包括：类名、变量名、常量名、方法名、Java语言中，标识符是以字母，下划线（_）,美元符($)开始的一个字符序列，后面可以跟字母，下划线，美元符，数字。合法的标识符identifier userName User_Name _sys_value$change非法的标识符2mailroom#class,1、Java语言基本元素标识符,具有专门的意义和用途，不能当作一般的标识符使用，这些标识符称为保留字(reserved word)。abstract break byte boolean catch case class

3、char continue default double do else extends false final float for finallyif import implements int interface instanceof long length native new null package private protected public final return switch synchronized short static super try true this throw throws threadsafe transient void while,1、Java语言

4、基本元素保留字,数据和返回值类型：int,void,return包/类/成员/接口：package,class,interface访问控制：public,private,protected循环及循环控制：if,switch,break例外处理：throw,try,finally保留词（无含义但不能使用）：goto,const,1、Java语言基本元素保留字：基本分类,在Java中，true、false和null都是小写的。区别于C+中大写的TRUE、FALSE和NULL。所有的数据类型所占用的字节数都是固定的，并且和实现无关的，因此在Java中没有sizeof操作符。不必死记这些关键词，当理解

5、每个关键词的含义后，自然就记住了所有的关键词。,1、Java语言基本元素保留字：注意事项,2、Java数据类型,常量（Constant）变量（Variable）数据类型（Data Type）基本数据类型（Primary Data Types）复合数据类型（Composite Data Types）,Java中 的 常 量 值 是 用 文 字 串 表 示 的，它 区 分 为 不 同 的 类 型，如 整 型 常 量 123，实 型 常 量 1.23，字 符 常 量 a，布 尔 常 量 true、false以 及 字 符 串 常 量 This is a constant string.。与 C、C+

6、不 同，Java中 不 能 通 过#define命 令 把 一 个 标 识 符 定 义 为 常 量，而 是 用 关 键 字 final来 定义，其定义格式为：final Type varName=value,varName=value;final int globalAccount=100,nationalAccount=50;final double PI=3.14159,2、Java数据类型常量,程序中的基本存储单元，其定义包括变量名、变量类型和作用域几个部分，定义格式为：Type varName=value,varName=value;int n=3,n1=4;Java中变量的缺省初值都

7、是确定的：布尔变量的初值为：false整数变量的初值为：0浮点数变量的初值为：0.0引用（复合）变量的初值为：null在方法实现中定义的变量必须显式的初始化。变量的作用域 指可访问变量的一段代码，在程序中不同的地方声明的变量具有不同的作用域：局部变量、类变量、方法参数、例外处理参数。在一定的作用域内，变量名必须唯一。,2、Java数据类型变量,2、Java数据类型数据类型,基本数据类型,复合数据类型,所有基本类型所占的位数都是确定的，并不因操作系统的不同而不同。所有基本类型的关键词都是小写的。,数据类型所占位数数的范围 char 160 65535 byte 8-2727-1 short 16

8、-215215-1 int 32-231231-1 long 64-263263-1 f loat 32 3.4e038 3.4e038 double 64 1.7e308 1.7e308,2、Java数据类型基本数据类型,布尔型数据只有两个值true和false，且它们不对应于任何整数值布尔型变量的定义如：boolean b=true;布尔型数据只能参与逻辑关系运算：,2、Java数据类型基本数据类型：布尔类型(boolean),字符型数据代表16位的Unicode字符字符常量是用单引号括起来的一个字符a B n u0030字符型数据的取值范围为065535 或者说 u0000uFFFFu0

9、000为缺省值示例char c1;缺省值为0char c2=0;赋初值为字符0char c3=32;用整数赋初值为空格,2、Java数据类型基本数据类型：字符类型(char),特殊字符的常量表示法：反斜线（Backslash）退格（Backspace）b回车（Carriage return）r进纸符（Form feed）f制表符（Form feed）t换行（New line）n单引号（Single quote）八进制数（0377）DDDUnicode字符uHHHH,2、Java数据类型基本数据类型：字符类型(char),整型常量1.十进制整数如123，456，02.八进制整数以0开头，如012

10、3表示十进制数83，011表示十进制数9。3.十六进制整数以0 x或0X开头，如0 x123表示十进制数291，0X12表示十进制数18。整型变量类型为byte、short、int或long，byte在机器中占8位，short占16位，int占32位，long占64位。整型变量的定义如：int x=123;/指定变量x为int型，且赋初值为123 byte b=8;short s=10;long y=123L;long z=123l;,2、Java数据类型基本数据类型：整数类型(byte,short,int,long),64位长整数以l或L结尾：12l,-343L,0 xfffffffffL1

11、L 32 等于 4294967296L1 32 等于 0没有以l或L结尾的数字，根据其实际值所属范围，可以被用作byte，short，或int型整数以l或L结尾的数字，无论其实际值所属范围怎样，都被用作long型整数,2、Java数据类型基本数据类型：整数类型(byte,short,int,long),示例byte b1;缺省值为0byte b2=127;赋初值为127short s1=(short)(b1+b2);强制类型转换short s2=(short)(b1+123)强制类型转换int n=b1+b2;不需要强制类型转换long l1=2343;不需要强制类型转换long l2=429

12、4967296L;必须用L或l结尾long l3=65536*63356;乘法运算越界，l3为0long l4=65536L*63356;l4为4294967296L,2、Java数据类型基本数据类型：整数类型(byte,short,int,long),实型常量1.十进制数形式由数字和小数点组成，且必须有小数点，如0.123,.123,123.,123.02.科学计数法形式如：123e3或123E3，其中e或E之前必须有数字，且e或E后面的指数必须为整数。32位浮点数形式：0.23f,1.23E-4f,.18F,2、Java数据类型基本数据类型：浮点数类型，实型(float,double),实

13、型变量类型为float或double，float在机器中占32位，double占64位。实型变量的定义如：double d1=127.0;赋初值为127double d2=127;赋初值为127float f1=127.0f;必须在数字后加f或Ffloat f2=4.0e38f;错误！32位浮点数不能超过 3.4028234663852886e38float f3=(float)d1;必须强制类型转换,2、Java数据类型基本数据类型：浮点数类型，实型(float,double),public class Assign public static void main(String args)i

14、nt x,y;byte b=6;float z=1.234f;double w=1.234;boolean flag=true;char c;c=A;x=12;y=300;.,2、Java数据类型基本数据类型：使用举例,自动类型转换整型、实型、字符型数据可以混合运算。运算中，不同类型的数据先转化为同一类型，然后进行运算，转换从低级到高级：低-高byte,short,char int long float double,操作数1类型操作数2类型转换后的类型byte、short、charintintbyte、short、char、intlonglongbyte、short、char、int、lon

15、gfloatfloatbyte、short、char、int、long、floatdoubledouble,2、Java数据类型基本数据类型：数据类型转换,数据类型转换必须满足如下规则：不能对boolean类型进行类型转换。不能把对象类型转换成不相关类的对象。在把容量大的类型转换为容量小的类型时必须使用强制类型转换。转换过程中可能导致溢出或损失精度 int i=8;byte b=(byte)i;(byte)255=-1(byte)0 x5634=0 x34 浮点数到整数的转换是通过舍弃小数得到，而不是四舍五入(int)23.7=23(int)-45.89f=-45,2、Java数据类型基本数据

16、类型：数据类型转换,在Java中，引用（reference）指向一个对象在内存中的位置，本质上它是一种带有很强的完整性和安全性限制的指针。当你声明某个类、接口或数组类型的变量时，那个变量的值总是某个对象的引用或者是null。指针就是简单的地址而已，引用除了表示地址而外，还象被引用的数据对象的缩影，还提供其他信息。指针可以有+、-运算，引用不可以运算。引用型变量只支持有限的逻辑判断：相等判断（是否同一个对象的引用）：=!=theObject=nullotherObject!=theObject类型判断（是否是每个类的实例）：instanceoftheObject instanceof Objec

17、t“”instanceof String,2、Java数据类型复合（引用）数据类型,运算符（Operator）和表达式（Expression）注释（Comment）语句（Statement）代码段（Code Block）作用域（Scope）,3、Java语言的结构,（1）运算符算术运算符：+，*，/，%，+，关系运算符：，=，&，|，赋值运算符：=，及其扩展赋值运算符如+=，=，*=，/=等。条件运算符：?：,3、Java语言的结构运算符和表达式,其它分量运算符，下标运算符，实例运算符 instanceof，内存分配运算符 new，强制类型转换运算符(类型)，方法调用运算符()由于数据类型的长

18、度是确定的，所以没有长度运算符sizeof。,3、Java语言的结构运算符和表达式,（2）表达式表达式是由操作数和运算符按一定的语法形式组成的符号序列。一个常量或一个变量名字是最简单的表达式，其值即该常量或变量的值；表达式的值还可以用作其他运算的操作数，形成更复杂的表达式。例：xnum1+num2a*(b+c)+d3.14x=(y+z)x&y|z,3、Java语言的结构运算符和表达式,（3）运算符的优先次序1）.,()9）&2）+,-,!,instanceof 10）3）new(type)11）|4）*,/,%12）&5）+,-13）|6）,=,=,=,3、Java语言的结构运算符和表达式,举

19、例：/单行注释，简单的解释语句含义./*多行注释，用来说明更多的内容，包括算法等.*/*Java文档注释，可以通过javadoc生*成类和接口的HTML格式的帮助文档.*这种注释有其特殊的格式（参见相关文档）*/,3、Java语言的结构注释,一个由分号（;）结尾的单一命令是一条语句（Statement），一条语句一般是一行代码，但也可以占多行代码。int a=1;/变量定义及初始化语句用大括号（）围起来的多条语句构成一个代码段（Code block）；同时代码段也大括号前的一些修饰性描述：class Aclass for(int i=0;i=1;i+),3、Java语言的结构语句和代码段,作用

20、域（Scope）决定了变量可使用的范围全局变量（Global variables）：变量可以在整个类中被访问；局部变量（Local variables）：变量只能在定义其的代码段中被访问。作用域规则：在一个代码段中定义的变量只能在该代码段或者该代码段的子代码段中可见。使用局部变量比使用全局变量更安全。,3、Java语言的结构作用域,class Scoping int x=0;void method1()int y;y=x;/OK.method1可以访问y.void method2()int z=1;z=y;/Error.y 在method2的作用域之外定义,3、Java语言的结构作用域,4、J

21、ava控制语句,分支语句：if-else,switch 循环语句：while,do-while,for 与程序转移有关的其它语句：break,continue,return 例外处理语句：try-catch-finally,throw,if(boolean-expression1)statements1;else if(boolean-expression2)statements2;else statementsN;,4、Java控制语句条件语句 if-else,布尔表达式boolean-expression是任意一个返回布尔数据类型的表达式，而且必须是（比C或C+要严格）。与C或C+一样，每

22、个单一语句后面都要有分号。为了增强程序的可读性，应将if或else后的语句用括起来。else子句是任选的，不能单独作为语句使用，它必须和if语句配对使用，并且总是与离它最近的if配对。,int i1=123;int i2=456;if(i1i2)System.out.println(“The bigger one is:”+i1);else System.out.println(“The bigger one is:”+i2);,4、Java控制语句条件语句 if-else,switch(expression)case value1:statements1;break;case valueN:

23、statementsN;break;default:defaultStatements;,4、Java控制语句多分支语句 switch,表达式expression的返回值类型必须是这几种类型之一：int、byte、char、short。case子句中的值valueI必须是常量，而且所有case子句中的值应是不同的。default子句是任选的。break语句用来在执行完一个case分支后，使程序跳出switch语句，即终止switch语句的执行。（如果某个case分支后没有break语句，程序将不再做比较而执行下一个分支。）switch语句的功能可以用if-else语句来实现，但某些情况下，使用

24、switch语句更简炼。,4、Java控制语句多分支语句 switch,int a=100;int b=20;int c;char oper=+;switch(oper)case+:c=a b;break;case-:c=a-b;break;default:c=a*b;break;,4、Java控制语句多分支语句 switch,循环语句 while（当型循环）initialization/初始化条件 while(termination)/循环条件body;/循环体iteration;/迭代，变更循环条件 当表达式termination为true时，执行中的语句，否则终止循环。,4、Java控制

25、语句循环语句 while（当型循环）,循环语句 do-while（直到型循环）initialization/初始化条件 do body;/循环体iteration;/迭代，变更循环条件 while(termination);/循环条件首先执行一遍中的语句，当表达式termination为true时，继续执行中的语句，否则终止循环。,4、Java控制语句循环语句 do-while（直到型循环）,循环语句 for（另一种当型循环）for(initialization;termination;iteration)body;/循环体 initialization/初始化条件 termination/循

26、环条件 iteration/迭代，变更循环条件,4、Java控制语句循环语句 for（另一种当型循环）,for语句执行时，首先执行初始化操作，然后判断终止条件是否满足，如果满足，则执行循环体中的语句，最后执行迭代部分。完成一次循环后，重新判断终止条件。初始化、终止以及迭代部分都可以为空语句(但分号不能省)，三者均为空的时候，相当于一个无限循环。在初始化部分和迭代部分可以使用逗号语句，来进行多个操作。逗号语句是用逗号分隔的语句序列。for(int i=0,int j=10;ij;i+,j-),4、Java控制语句循环语句 for（另一种当型循环）,int n=1,sum=0;while(n=10

27、)sum=sum+n;n+;,int n=10,sum=0;do sum+=n;n-;while(n0);,int sum=0;for(int i=1;i=10;i+)sum+=i;,while循环,do-while循环,for循环,4、Java控制语句循环语句,在switch语中，break语句用来终止switch语句的执行，使程序从整个switch语句后的第一条语句开始执行。在循环语句中，break用于终止并跳出循环，从紧跟着循环体代码段后的语句执行。在Java中，可以为每个代码块加一个标号，一个代码块通常是用大括号括起来的一段代码。加标号的格式为：BlockLabel:codeBlock

28、;break语句的第二种使用情况就是跳出它所指定的块，并从紧跟该块后的第一条语句处执行。BlockLabel:codeBlock;break BlockLabel；codeBlock;,4、Java控制语句程序转移相关语句 break,a:/标记代码块a b:/标记代码块b c:/标记代码块c break b;/这段语句将不执行/代码块c结束/这段语句也不执行/代码块b结束/从这段语句开始执行/代码块a结束,4、Java控制语句程序转移相关语句 break,continue语句用来结束本次循环，跳过循环体中下面尚未执行的语句，接着进行终止条件的判断，以决定是否继续循环。对于for语句，在进行终

29、止条件的判断前，还要先执行迭代语句。它的格式为：continue；也可以用continue跳转到括号指明的外层循环中，这时的格式为continue outerLable;,4、Java控制语句程序转移相关语句 continue,outer:for(int i=0;i10;i+)/外层循环 inner:for(int j=0;j10;j+)/内层循环 if(ij)continue outer;/内层循环结束/外层循环结束,for(int i=0;i 10;i+)if(i=5)continue;,4、Java控制语句程序转移相关语句 continue,return语句从当前方法中退出，返回到调用该

30、方法的语句处，并从紧跟该语句的下一条语句继续程序的执行。返回语句有两种格式：return expression;/当方法需要返回某种类型数据时return;/当方法的返回类型为void时 单独一条return语句放在方法中间时，会产生编译错误,因为其后的语句将不会执行到。若真需要退出方法，可以通过将return语句嵌入某些语句（如if-else）来使程序在未执行完方法中所有语句时退出。,4、Java控制语句程序转移相关语句 return,在进行程序设计时，错误的产生是不可避免得。如何处理错误？把错误交给谁去处理？程序又该如何从错误中恢复？这是任何程序设计语言都必须面对和解决的问题。Java语言

31、中是通过例外（Exception）来处理错误的。我们将在第六讲中详细介绍例外及其处理。,4、Java控制语句例外处理语句 try-catch-finally,throw,5、Java类定义规范,Java是一种面向对象的程序设计语言，具备面向对象技术的基本属性。类是Java中体现面相对象特征的主要内容，它是Java中的一种重要数据类型，是组成Java程序的基本要素。我们将在下一节课中详细介绍类的定义以及与之相关的对象、包、接口等概念。,6、Java数组,在Java语言中，数组是一种最简单的复合数据类型（引用数据类型）。数组是有序数据的集合，数组中的每个元素具有相同的数据类型，可以用一个统一的数组

32、名和下标来唯一地确定数组中的元素。数组有一维数组和多维数组。我们将在后面的课程中介绍。,多数编程语言都有预选编译好的类库以支持各种特定的功能在Java中，类库以包（package）的形式提供不同版本的Java提供不同的包，以面向特定的应用Java2平台包括标准版（J2SE）、企业版（J2EE）和微缩版（J2ME）三个版本,7、Java开发类库组成,Standard EditionJ2SE包含那些构成Java语言核心(标准版)的类。数据库连接、接口定义、输入/输出、网络编程Enterprise Edition J2EE 包含J2SE 中的类，并且还包(企业版)含用于开发企业级应用的类。EJB、s

33、ervlet、JSP、XML、事务控制Micro Edition J2ME 包含J2SE中一部分类，用于(微缩版)消费类电子产品的软件开发。呼机、智能卡、手机、PDA、机顶盒,7、Java开发类库组成Java2的三个版本,Java提供了丰富的标准类来帮助程序设计者更方便快捷地编写程序，这些标准类组成了类包，主要有：java.lang java.awtjava.applet java.awt.imagejava.awt.peer java.util 除了java.lang之外，其余类包都不是java语言所必须的。,7、Java开发类库组成J2SE的类包,Languagejava.lang构成Ja

34、va语言核心的类Object,Math,String,Number,Exception,System,Runtime Utilitiesjava.util提供实用的数据结构 Vector,Stack,Hashtable/Colloection,List,Set,Map I/Ojava.io提供多种类型的输出/输出InputStream,OutputStream,Reader,Writer,RandomAccessFile,FileTextjava.text文本/日期/数字/消息的本地化支持NumberFormat,DateFormat,and CollatorMathjava.math提供任意

35、精度的整数和浮点数运算AWT java.awt用户接口设计和事件处理Swingjavax.swing提供全Java的，在任何平台上表现都相同的轻量级构件,7、Java开发类库组成J2SE的类包,Javaxjavax 对Java语言的扩展Appletjava.applet 用于创建Applet的类Beansjava.beans 用于开发JavaBeans的类Reflectionjava.lang.reflect 用于动态获取类信息的类SQLjava.sql 提供对数据库中数据的访问和处理Connection,ResultSet,StatementRMIjava.rmi 支持分布式编程N 支持开发

36、网络应用的类Socket,URL,URLConnectionSecurityjava.security支持访问控制和信息安全的类用于访问控制，防止非信任代码执行关键操作认证相关的类，实现了消息摘要和数字签名与数字认证等,7、Java开发类库组成J2SE的类包,（1）java.lang 本类包中包含了各种定义java语言时必须的类，这些类能够以其他类不能使用的方式访问java的内部。任何java程序都将自动引入这个包。其中的类包括：Object类：java中最原始、最重要的类，每个java类都是它的子类，它实现了每个类都必须具有的基本方法。基本类型包装器：Boolean,Character,Nu

37、mber,Double,Float,Integer,Long。String类：字符串类。Math类：数学函数的集合。执行线程：类Thread,ThreadGroup,接口Runable。异常和错误：类Exception,Error,接口Throwable。,7、Java开发类库组成J2SE的类包,（1）java.lang 运行环境：可以通过类Runtime和System访问外部系统环境。System类的两个常用功能就是访问标准输入/输出流和错误流、退出程序。其他类：接口Cloneable、运行时的类等。（2）java.applet Java Applet是Java编程的一个主要魅力，java.

38、applet类包提供了Applet的运行机制以及一些编写Applet非常有用的方法。,7、Java开发类库组成J2SE的类包,（3）java.awt 本类包是各种窗口环境的统一界面（AWT代表Abstract Windows Toolkit，即抽象窗口工具包），其中的类使得创建诸如窗口、菜单、滚动条、文本区、按钮以及复选框等图形用户界面（GUI）的元素变得非常容易。（4）java.awt.image 类包能够以独立于设备的方式加载并过滤位图图象。（5）java.awt.peer java.awt.peer是全部awt组件的对等对象接口的集合，每个接口都提供了机器相关基本的方法，awt使用这些方

39、法来实现GUI，而不必关心是何种机器或操作系统。,7、Java开发类库组成J2SE的类包,（6）java.io Java的输入/输出模式是完全建立在流的基础之上的。流是一种字节从一个地方到另一个地方的单向流动，可以把流附加于文件、管道和通信链路等。java.io类包中定义的许多种流类通过继承的方式进行组织，其中也包括一些用来访问本地文件系统上的文件的流类。（7）类包用来完成与网络相关的功能：URL、WWW连接以及更为通用的Socket网络通信。（8）java.util java.util类包包含了一些实用类和有用的数据结构，如字典(Dictionary)、散列表(Hashtable)、堆栈(Stack)、向量(Vectro)以及枚举类(Enumeration)等。,7、Java开发类库组成J2SE的类包,练习,1、安装JDK环境，运行第一讲中所给的例子。2、在Java中练习使用各种控制语句。3、尝试使用Java类包中提供的各种类。,下一节课主要内容,这一节课介绍了Java语言规范以及标准的Java类包组成，下一节课将介绍Java与面相对象技术，包括：面向对象的概念 Java中的类、方法和变量 Java名字空间及访问规则 Java中的抽象类、接口和程序包 对象的构造函数,下课！,