Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции - Основы языка Java - файл 1.doc


Лекции - Основы языка Java
скачать (1853.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc1854kb.17.11.2011 03:59скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Реклама MarketGid:
Загрузка...

СОДЕРЖАНИЕ


СОДЕРЖАНИЕ 1

ВВЕДЕНИЕ 2

ВЫПОЛНЕНИЕ JAVA-ПРОГРАММЫ 3

Глава 1
ВСТРОЕННЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ И ОПЕРАЦИИ НАД НИМИ 8

Структура программы 8

Комментарии 10

Константы 12

Целые 12

Действительные 13

Символы 13

Строки 14

Имена 14

Примитивные типы данных и операции 15

Логический тип 16

Логические операции 17

Целые типы 18

Операции над целыми типами 19

Приведение типов 20

Операции сравнения 22

Побитовые операции 22

Сдвиги 23

Вещественные типы 24

Операции присваивания 25

Условная операция 26

Выражения 26

Приоритет операций 27

Операторы 28

Блок 28

Операторы присваивания 29

Условный оператор 29

Операторы цикла 31

Оператор continue и метки 34

Оператор break 35

Оператор варианта 35

Массивы 36

Многомерные массивы 39

Заключение 41

ГЛАВА 2
Объектно-ориентированное программирование в Java 42

ГЛАВА 3
Пакеты и интерфейсы 92

ГЛАВА 4
Классы-оболочки 108

ГЛАВА 5
Обработка исключительных ситуаций 123

Java в Internet 140

Литература 142

ВВЕДЕНИЕ



Современные информационные технологии ставят своей целью автоматизировать различные аспекты человеческой деятельности. Для того чтобы машины могли оказывать человеку реальную помощь, они должны разбираться в тонкостях и деталях нашего мира. Только в этом случае компьютеры смогут принимать правильные решения. Для этого ЭВМ должны иметь модель нашего мира, отражающую все многообразие реально существующих взаимодействующих объектов. На сегодняшнем уровне развития информационных технологий только объектно-ориентированное программирование (ООП) способно создавать модели, не имеющие семантического разрыва с реальным миром. Жизнь становится немыслимой без обмена информационными потоками через Интернет. В этом нам помогают сетевые технологии, в частности технология Java. Границы Java все время расширяются. Сначала Java (официальный день рождения технологии Java — 23 мая 1995 г.) предназначалась для программирования бытовых электронных устройств, таких, как телефоны. Потом Java стала применяться для создания активных гипертекстовых страниц — появились апплеты. Затем оказалось, что на Java можно создавать полноценные приложения. Их графические элементы стали оформлять в виде компонентов — появились JavaBeans, с которыми Java вошла в мир распределенных систем и промежуточного программного обеспечения, тесно связавшись с технологией CORBA. Остался один шаг до программирования серверов — этот шаг был сделан — появились сервлеты и EJB (Enterprise JavaBeans). Серверы должны взаимодействовать с системами управления базами данных (СУБД) — появились драйверы JDBC (Java DataBase Connection). Многие СУБД и даже операционные системы (ОС) включили Java в свое ядро, например, Oracle, Linux. Сегодня можно сказать, что Java — технология, которая быстро охватывает все новые и новые области.

Широкое распространение технологии Java связано с тем, что она использует новый, специально созданный язык програм­мирова­ния, который так и называется — язык Java. Этот язык, созданный на базе языков Smalltalk, Pascal, C++, оказался удобным для изучения. Программы, написанные на нём, легко читаются и отлаживаются. Язык Java становится языком обучения объектно-ориентированному программированию, так же, как язык Pascal был языком обучения структурному программированию.

Ясно, что всю технологию Java нельзя изложить в одной книге, полное описание ее возможностей составит целую библиотеку. Это пособие посвящено только основам ООП с иллюстрациями на Java. Поэтому, после его изучения необходимо продолжить изучение аспектов технологии Java по специальной литературе.

^

ВЫПОЛНЕНИЕ JAVA-ПРОГРАММЫ



Программа, написанная на языке высокого уровня, к которому относится и язык Java, так называемый исходный модуль, не может быть сразу же выполнена. Ее сначала нужно откомпилировать, т. е. перевести в последовательность машинных команд — объектный модуль. Но и он, как правило, не может быть сразу же выполнен: объектный модуль нужно еще скомпоновать с библиотеками использованных в модуле функций и разрешить перекрестные ссылки между секциями объектного модуля, получив в результате загрузочный модуль — полностью готовую к выполнению программу.

Исходный модуль, написанный на Java, не может избежать этих процедур, но здесь проявляется главная особенность технологии Java — программа компилируется сразу в машинные команды, но не команды какого-то конкретного процессора, а в команды так называемой виртуальной машины Java (JVM, Java Virtual Machine). Виртуальная машина Java — это совокупность команд вместе с системой их выполнения. Команды JVM короткие, большинство из них имеет длину 1 байт, отчего команды JVM называют байт^кодами (bytecodes), хотя имеются команды длиной 2 и 3 байта.

Другая особенность Java — все стандартные функции, вызываемые в программе, подключаются к ней только на этапе выполнения, а не включаются в байт-коды. Как говорят специалисты, происходит динамическая компоновка (dynamic binding). Это тоже сильно уменьшает объем откомпилированной программы.

Итак, на первом этапе программа, написанная на языке Java, переводится компилятором в байт-коды. Эта компиляция не зависит от типа какого-либо конкретного процессора и архитектуры некоего конкретного компьютера. Она может быть выполнена один раз сразу же после написания программы. Байт-коды записываются в одном или нескольких файлах, могут храниться во внешней памяти или передаваться по сети. Это особенно удобно благодаря небольшому размеру файлов с байт-кодами. Затем полученные в результате компиляции байт-коды можно выполнять на любом компьютере, имеющем систему, реализующую JVM. При этом не важен ни тип процессора, ни архитектура компьютера.

Интерпретация байт-кодов и динамическая компоновка значительно замедляют выполнение программ. Это не имеет значения в тех ситуациях, когда байт-коды передаются по сети, сеть все равно медленнее любой интерпретации, но в других ситуациях требуется мощный и быстрый компьютер. Поэтому постоянно идет усовершенствование интерпретаторов в сторону увеличения скорости интерпретации. Разработаны JIT-компиляторы (Just-In-Time), запоминающие уже интерпретированные участки кода в машинных командах процессора и просто выполняющие эти участки при повторном обращении, например, в циклах. Это значительно увеличивает скорость повторяющихся вычислений. При выполнении программ Java требуется интерпретация команд JVM в команды конкретного процессора, а значит, нужна программа-интерпретатор, причем для каждого типа процессоров и для каждой архитектуры компьютера следует написать свой интерпретатор.

Эта задача уже решена практически для всех компьютерных платформ. Кроме реализации JVM для выполнения байт-кодов на компьютере необходим набор функций, вызываемых из байт-кодов и динамически компонующихся с байт-кодами. Этот набор оформляется в виде библиотеки классов Java, состоящей из одного или нескольких пакетов. Каждая функция может быть записана байт-кодами, но, поскольку она будет храниться на конкретном компьютере, ее можно записать прямо в системе команд этого компьютера, избегнув тем самым интерпретации байт-кодов. Такие функции называют "родными" методами (native methods). Применение "родных" методов ускоряет выполнение программы.

Фирма SUN Microsystems — создатель технологии Java — бесплатно распространяет набор необходимых программных инструментов для полного цикла работы с этим языком программирования: компиляции, интерпретации, отладки, включающий и богатую библиотеку классов, под названием JDK (Java Development Kit).

Набор программ и классов JDK содержит:

  • компилятор javac из исходного текста в байт-коды;

  • интерпретатор java, содержащий реализацию JVM;

  • программу просмотра апплетов appletviewer, заменяющую браузер;

  • отладчик jdb;

  • дизассемблер javap;

  • программу архивации и сжатия jar;

  • программу сбора документации javadoc;

  • программу javah генерации заголовочных файлов языка С;

  • программу javakey добавления электронной подписи;

  • программу native2ascii, преобразующую бинарные файлы в текстовые;

  • программы rmic и rmiregistry для работы с удаленными объектами;

  • программу serialver, определяющую номер версии класса;

  • библиотеки и заголовочные файлы "родных" методов;

  • библиотеку классов Java API (Application Programming Interface).

Кроме JDK компания SUN отдельно распространяет еще и набор JRE (Java Runtime Environment) — набор программ и пакетов классов JRE, который содержит все необходимое для выполнения байт-кодов, в том числе интерпретатор java и библиотеку классов. Именно JRE или его аналог других фирм содержится в браузерах, умеющих выполнять программы на Java, ОС и СУБД. Хотя JRE входит в состав JDK, фирма SUN распространяет этот набор и отдельным файлом.

Набор JDK упаковывается в самораспаковывающийся архив. Раздобыв каким-либо образом этот архив: "выкачав" из Internet, с http://java.sun.com /produets/jdk/ или какого-то другого адреса, получив компакт-диск, остается только запустить файл с архивом на выполнение. Откроется окно установки, в котором среди всего прочего будет предложено выбрать каталог (directory) установки, например, C:\jdkl.3. При согласии с предлагаемым каталогом беспокоиться больше не о чем, иначе необходимо проверить после установки значение переменной PATH, набрав в командной строке окна Command Prompt ОС Windows команду set. Переменная PATH должна содержать полный путь к подкаталогу bin этого каталога. Иначе добавьте путь, например, C:\jdkl.3\bin. Нужно определить и специальную переменную CLASSPATH, содержащую пути к архивным файлам и каталогам с библиотеками классов. Системные библиотеки Java 2 подключаются автоматически, без переменной CLASSPATH. Не следует распаковывать zip- и jar-архивы.

После установки вы получите каталог с названием, например, jdk1.3.1, а в нем подкаталоги:

  • bin, содержащий исполнимые файлы;

  • demo, содержащий примеры программ;

  • docs, содержащий документацию;

  • include, содержащий заголовочные файлы "родных" методов;

  • jre, содержащий набор JRE;

  • old-include, для совместимости со старыми версиями;

  • lib, содержащий библиотеки классов и файлы свойств;

  • src, содержащий исходные тексты программ JDK. В новых версиях вместо каталога имеется упакованный файл src.jar.

Набор JDK содержит исходные тексты большинства своих программ, написанные на Java, что позволяет точно знать, как работает тот или иной метод.

Несмотря на то, что набор JDK предназначен для создания программ, работающих в графических средах, таких, как MS Windows или X Window System, он ориентирован на выполнение из командной строки окна MS-DOS Prompt в Windows 95/98/ME или окна Command Prompt в Windows NT/2000/ХР.

Написать программу на Java можно в любом текстовом редакторе, сохранив файл в текстовом формате с расширением java.

Пусть, например, именем файла будет MyProgram.java, а сам файл сохранен в текущем каталоге.

После создания этого файла из командной строки вызывается компилятор javac и ему передается исходный файл как параметр:


javac MyProgram.java


Компилятор создает в том же каталоге по одному файлу на каждый класс, описанный в программе, называя каждый файл именем класса с расширением class. Допустим, имеется только один класс, названный MyРrogram, тогда получаем файл с именем MyProgram.class, содержащий байт-коды. Если компиляция прошла успешно, то компилятор ничего не сообщит, на экране появится только приглашение ОС. Если же компилятор заметит ошибки, то он выведет на экран сообщения о них. Большое преимущество компилятора JDK в том что он "отлавливает" много ошибок и выдает подробные и понятные сообщения о них.

Далее из командной строки вызывается интерпретатор байт-кодов java, которому передается файл с байт-кодами, причем его имя записывается без расширения:


java MyProgram


На экране появляется вывод результатов работы программы или сообщения об ошибках времени выполнения.

Сразу же после создания Java, уже в 1996 г., появились интегри­рованные среды разработки программ для Java, и их число все время возрастает. Некоторые из них являются просто интегрированными оболочками над JDK, вызывающими из одного окна текстовый редактор, компилятор и интерпретатор. Эти интегрированные среды требуют предварительной установки JDK. Другие содержат JDK в себе или имеют собственный компилятор, например, Java Workshop фирмы SUN Microsystems, JBuilder фирмы Inprise, Visual Age for Java фирмы IBM и множество других программных продуктов. Их можно устанавливать, не имея под руками JDK.

Большинство интегрированных сред являются средствами визуального программирования и позволяют быстро создавать пользовательский интерфейс, т е. относятся к классу средств RAD (Rapid Application Development). Выбор какого-либо средства разработки диктуется, во-первых, возможностями компьютера, ведь визуальные среды требуют больших ресурсов, во-вторых, личным вкусом, в-третьих, уже после некоторой практики, преимуществами компилятора, встроенного в программный продукт. У нас по традиции, идущей от TurboPascal к Delphi, большой популярностью пользуется JBuilder, который позволяет подключать сразу несколько JDK разных версий и использовать их компиляторы. Многие предпочитают Visual Age for Java, в котором можно графически установить связи между объектами.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11



Скачать файл (1853.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru