JAVA快速入门练习1.docx
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JAVA快速入门练习1.docx
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JAVA快速入门练习1
说第1章实验--JAVA入门
1.1实验目标
以下的实验是针对没有任何编程基础的练习者设计的。
实验的目的在于:
(1)安装配置基本的JAVA程序运行环境;
(2)练习使用Java2SDK编译器;
(3)了解简单的编程概念和Java程序的不同类型,学习JAVA语句的基本语法;
(4)了解SDK编译器显示的错误信息的含义。
1.2实验说明
本章实验教程将指导安装JAVA程序的运行环境,一步一步地指导练习者编辑(Edit),编译(Compile)和运行(Run)一些入门级的JAVA程序,并解释相关的一些基础的JAVA语法(Syntax)。
实验中,练习者将改变正确代码,观察代码错误时JAVA编译器显示出的相应的错误信息。
根据作者JAVA教学的经验,理解错误信息的含义是相当重要的,这能帮助程序员迅速定位代码语法错误(SyntaxError)。
当然,现在有大量的JAVAIDE(IntegratedDevelopmentEnvironment,集成编程工具),可以帮助程序员定位语法错误,甚至自动改正语法错误,如Eclipse,Netbeans,JBuilder。
在本次实验中,我们不主张使用这些IDE。
对于JAVA编程语言的初学者,使用简单的JAVA编码工具,如记事本,Editplus,一个一个字符地键入JAVA代码能帮助我们尽快熟悉JAVA基础语法。
以下的实验分为三种类型,每个练习前面有一个字母的标注:
D-例程,表示这是一个例子,要求练习者阅读指南和代码;
I-交互式练习,练习者完成实验指定的简单任务,如修改部分代码,观察程序运行时的变化等;
W-热身练习,练习者的编程工作量逐渐加大。
还有一种练习类型,将在下一实验中涉及到:
P-完整编程,要求练习者根据要求,完成完整的JAVA程序。
1.3实验准备
从本实验教程光盘中拷贝Lab01文件目录到本地磁盘,如C:
盘。
Lab01文件目录中将包含本次实验所需的所有资料。
Lab01的相关资料也可以从本实验教程的网站下载。
1.4实验任务
实验1.4.1:
(I)JAVA环境配置方法
JAVA是面向对象的编程语言,JDK(JavaDevelopmentKit,Java开发工具包)作为其开发包,可以开发Web应用及各种类型的桌面程序。
JDK是编写Java程序的基础,它集成了编译JAVA源程序的编译器、运行JAVA类文件的解释器等必备工具。
JDK的版本分为三类:
(1)J2ME(Java2,MicroEdition):
针对消费类电子产品(如移动电话、可视电话等)的软件开发的高度优化的Java运行环境。
(2)J2SE(Java2,StandardEdition):
SUN公司针对桌面开发以及低端商务计算解决方案而开发的版本。
(3)J2EE(Java2,EnterpriseEdition):
是一种利用Java2平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结构。
J2EE的基础是J2SE,J2EE不仅巩固了标准版中的许多优点,同时还提供了对EJB、Servlet、JSP以及XML技术的全面支持。
我们目前的实验环节需要安装J2SE,实验的内容也是基于J2SE的最新版本J2SE5.0。
步骤如下:
1.下载和安装JDK。
整个实验中我们采用SUN公司发布的JDK1.5(开发代号猛虎tiger),所对应的平台有Linux、Solaris和Windows等等。
目前最新版本JDK下载地址:
进入SUN公司的JDK下载页面,如图1.1所示,点击DownloadJDK5.0,接受协议。
图1.1JDK5.0下载链接
选择下载基于Windows平台的JDK5.0,点击jdk-1_5_0_07-windows-i586-p.exe选择离线安装,多语言(WindowsOfflineInstallation,Multi-language),如图1.2所示。
图1.2Windows平台的JDK5.0下载链接
从SUN官方服务器下载JDK有点慢,需要多等一会儿。
下载过程中有可能出现断网,可使用网际快车(FlashGet)等支持断点续传的工具下载。
本实验教程光盘中包含了J2SE5.0Update7,可选择从光盘直接安装。
下载完成后,双击jdk-1_5_0_07-windows-i586-p.exe进行安装,安装过程中程序会要求选择安装路径,JDK默认安装目录在C:
\ProgramFiles\Java\jdk1.5.07。
当然,练习者也可更改默认安装目录。
在此练习中,JDK安装目录使用安装程序默认值,安装过程中一律采用默认值。
2.配置环境变量。
软件安装结束后开始配置机器的环境变量。
具体的设定方法:
右键点击我的电脑->属性->高级->环境变量,然后修改系统变量框里的值,如图1.3所示。
图1.3环境变量选项卡
Windows下JAVA用到的环境变量主要有3个,JAVA_HOME、PATH和CLASSPATH。
JAVA_HOME指向的是JDK的安装路径,如C:
\ProgramFiles\Java\jdk1.5.0_07,如果安装时更改了默认路径,以实际安装路径为准。
在JDK安装路径下应该能够找到bin、lib等目录。
JAVA_HOME设置方法如图1.4所示。
图1.4编辑系统变量JAVA_HOME对话框
PATH环境变量原来Windows里面就有,只需修改一下,使它指向JDK的bin路径。
这样在DOS控制台下面编译、执行程序时就不需要再键入一大串路径了。
PATH环境变量的设置方法如图1.5所示。
保留原来PATH的内容,并在原有内容前加上“%JAVA_HOME%\bin;”,其中%JAVA_HOME%是指引用上一步设定好的环境变量JAVA_HOME的变量值。
图1.5编辑系统变量PATH对话框
设置CLASSPATH环境变量。
环境变量CLASSPATH告诉JAVA编译程序到什么地方搜索那些不是JDK平台本身附带的类库,设置方法如图1.6所示。
CLASSPATH=.;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;%JAVA_HOME%\dt.jar;
图1.6编辑系统变量CLASSPATH对话框
要注意最前面的".;",就是“句点分号”。
设置后,JDK搜索类时将首先查找当前目录中的类文件。
dt.jar是关于运行环境的类库,主要是swing的包;tools.jar是关于一些工具的类库。
设置好JAVA_HOME,PATH和CLASSPATH环境变量后点击确定,关闭系统选项卡,完成JAVA环境配置。
3.测试JDK安装。
打开MS-DOS窗口,键入java-version并按回车键,如图1.7所示,屏幕将打印出当前的JDK版本信息。
图1.7JDK安装测试
实验1.4.2:
(D)JAVAApplication简单小程序
Java程序的多种类型:
服务器端Servlet小程序、Applet小程序、Application应用程序。
Servlet是运行在服务器端的小程序,在最后一章实验网络程序设计中会详细解释。
Applet是嵌入到网页里完成某种特殊功能的小应用程序,由浏览器中的JAVA解释器负责解释执行。
Application应用程序是独立运行在JAVA虚拟机上的应用程序。
在运行JAVA程序前,所有的JAVA源文件(SourceFile)必须预先进行编译(Compile)。
对源文件的编译工作可以在MS-DOS窗口进行。
步骤如下:
1.确认Lab01文件目录已复制到本地磁盘。
实验中我们假设Lab01文件目录位于C盘根目录。
Lab01文件目录中将包含本章实验所需的所有资料。
2.打开MS-DOS窗口,如图1.8所示。
具体方法之一:
Windows的开始程序附件命令提示符。
图1.8MS-DOS窗口
如果DOS窗口占据了整个电脑屏幕,使用[Alt][Enter]改变DOS窗口大小。
3.在MS-DOS的命令提示符下,键入:
C:
cd\Lab01
命令的运行结果如图1.9所示。
图1.9cd命令执行结果
4.在C:
\Lab01>提示符后,键入:
dir
dir命令将列出Lab01目录中的所有文件。
在此Lab01目录中,包含了一些JAVA源文件,即后缀为.java的文件。
5.使用以下的命令编译JAVA源文件HelloWorld.java:
javacHelloWorld.java
运行HelloWorld.java:
javaHelloWorld
程序在MS-DOS窗口显示:
C:
\Lab01>
HelloWorld!
Thisisanapplication!
6.HelloWorld.java源代码清单见程序清单1-13。
程序清单1-13:
HelloWorld.java
publicclassHelloWorld{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
System.out.println("HelloWorld!
Thisisanapplication!
");
}
}
这个简单的Java程序包含了基本的代码块,本实验教程中的大多数程序都有类似的基本结构。
下面对每行代码做一个简单的分析。
publicclassHelloWorld
Java程序是由类(class)构成的。
第1行代码定义一个类,它的类名叫HelloWorld(Java编程惯例要求类名的第一个字母为大写字母)。
publicstaticvoidmain(String[]args)
类(class)中包含方法(method)。
第2行代码定义了一个main方法,对于一个应用程序来说main方法有且只有一个,程序的执行是从main方法的第一条语句开始的。
圆括号中的“Stringargs[]”是传递给main方法的参数,参数名为args。
System.out.println("HelloWorld!
Thisisanapplication!
");
main方法中的语句包含在一对花括号{}之间。
第3行代码是一个简单的输出语句。
实验1.4.3:
(D)JAVAApplet简单小程序
下面是一个简单的Applet程序:
程序清单1-11:
HelloWorldApplet.java
//HelloWorldApplet
importjava.applet.*;
importjava.awt.*;
publicclassHelloWorldAppletextendsApplet{
publicvoidpaint(Graphicsg){
g.drawString("HelloWorld!
Thisisanapplet!
\n",20,20);
}//paint
}//classHelloWorldApplet
程序中用import语句导入java.awt和java.applet包,使得该程序可能使用这些包中所定义的类。
类名HelloWorldApplet后面的关键词extends指明HelloWorldApplet程序是Applet的子类,是一个Applet小程序。
用extends指明它是Applet的子类。
paint()方法中:
g.drawString("HelloWorld!
Thisisanapplet!
\n",20,20);
实现了字符串“HelloWorld!
Thisisanapplet!
”的输出,输出字符串的坐标为(20,20),其中坐标是用象素点来表示的。
这个程序没有实现main()方法,这是Applet与应用程序Application的区别之一。
1.编译、运行JavaApplet小程序:
把编译后的HelloWorldApplet嵌入到HTML文件中,在MS-DOS窗口用小程序查看器appletviewer运行或者在支持Java的浏览器上运行。
具体的步骤如下:
首先,正确编译HelloWorldApplet.java程序得到相应的字节码文件HelloWorldApplet.class。
然后,编写ViewHelloWorldApplet.html文件,把“HelloWorldApplet.class”嵌入到html文件代码中。
ViewHelloWorldApplet.html源代码见程序清单1-12。
程序清单1-12:
ViewHelloWorldApplet.html
8AD9C840-044E-11D1-B3E9-00805F499D93" codeBase=" jinstall-13-win32.cab#Version=1,3,0,0" width=300 height=326 align=center> 最后,在MS-DOS窗口执行: C: \Lab01>appletviewerViewHelloWorldApplet.html 程序的显示结果如图1.10 图1.10用小程序查看器appletviewer查看HelloWorldApplet 如果执行appletviewer出现下面的警告: 警告: 不能读取AppletViewer的属性文件: C: \DocumentsandSettings\Administrator \.hotjava\properties使用默认值。 这是由于applet编程的限制很多,所以也经常被称作关在“沙箱”里。 运行Applet需要Java的运行时安全系统授权。 一个简单的解决方法: 打开MS-DOS命令提示窗口,输入PolicyTool并按Enter会弹出一个类似图1.17的对话框,点击添加规则项目添加权限许可下拉菜单选择AllPermission确认完成。 从文件菜单中选择另存为,在C: \DocumentsandSettings\Administrator(当前操作系统用户名)\中保存.java.policy文件(不同的操作系统可能有所不同,根据情况而定。 例如图1.11中弹出的提示说明.java.policy文件要保存在C: \DocumentsandSettings\sl\路径下。 ) 图1.11PolicyTool对话框 成功保存规则文件后,重新执行appletviewer。 用浏览器(IE或FireFox)打开ViewHelloWorldApplet.html,显示结果如图1.12所示。 图1.12用IE5浏览器查看HelloWorldApplet 2.比较HelloWorld.java和HelloWorldApplet.java 写下Applet与Application两类Java程序的区别: ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 实验1.4.4: (I)编译和运行一个JAVA程序 1.在MS-DOS下C: \Lab01>提示符后使用以下的命令编译JAVA源文件Add.java: javacAdd.java 记住,JAVA编程语言是大小写敏感的。 Add.java和add.java为两个不同的JAVA源文件。 如果在编译JAVA源文件时出现: "error: Can'treaC: YourFileName.java",这常常意味着 (1)忘记更改盘符,当前目录下没有此JAVA文件 (2)文件名写错了。 如果遇到这样的错误信息,请检查MS-DOS提示符,确定正确的目录地址;认真检查文件名的拼写特别是大小写,然后重新键入编译命令。 一旦JAVA源文件Add.java编译通过,在Lab01目录下将出现一个后缀为.class的文件Add.class。 在MS-DOS的命令提示符下键入dir确认Lab01目录中包含这个新生成的文件。 后缀为.java的文件是JAVA源代码(SourceCode)文件,由程序员编写,易读易修改;而后缀为.class的文件是JAVA字节码(ByteCode)文件。 字节码接近(不完全等同)于机器语言。 在JAVA程序运行前,JAVA源文件必须编译成相应的字节码文件。 2.运行JAVA程序。 在C: \Lab01>提示符后,键入: javaAdd 如果编译和运行此程序正确,,在MS-DOS窗口将显示输出: 8+9=17.如图1.13所示 图1.13Add.java程序执行结果 实验1.4.5: (I)使用Windows记事本编写JAVA源代码文件 1.用记事本打开Lab01文件目录中的Add.java文件。 可以将电脑设置成总是使用记事本打开JAVA源文件。 具体操作如下: 选中后缀为.java的文件,右击鼠标,选择[打开方式][选择程序],选中[记事本],勾选[始终使用该程序打开这些文件]。 如图1.14所示。 现在,只要双击任何后缀为.java的文件,就可以在记事本中打开。 图1.14文件打开方式对话框 程序清单1-1: Add.java //JAVA编程语言实验第一章 //Add.java publicclassAdd{ publicstaticvoidmain(String[]args){ intnum1,num2,sum; num1=5; num2=9; sum=num1+num2; System.out.println(num1+"+"+num2+"="+sum+"."); }//methodmain }//classAdd 2.一旦用记事本打开Add.java,修改如下语句: num1=8; 修改后: num1=5; 除了将8变成5以外,不要对程序作任何修改。 在记事本中保存修改后的文件,具体操作: [文件][保存],注意: 不是[另存为]。 现在,在MS-DOS的命令提示符下重新编译和运行JAVA程序: javacAdd.java javaAdd 如果操作正确,MS-DOS窗口显示: "5+9=14." 3.一旦这个简单程序能够正确运行,接下来对源代码进行更多的修改,将两个整数相加改写成两个整数相乘。 步骤如下: (1)在修改Add.java之前,创建一个此文件的副本。 具体操作: 在记事本中打开Add.java文件,选择[文件][另存为],在弹出的对话框中填写Multi.java,然后保存。 (2)打开Multi.java源文件,修改代码。 一共有五处代码需要修改。 (3)首先,修改类名: publicclassAdd{ 修改后: publicclassMulti{ 注意,JAVA程序公共类的类名必须和文件名相同。 (4)其次,修改语句: sum=num1+num2; 修改后: sum=num1*num2; 这里,将加号(+)变成乘号(*)。 JAVA语言和其他编程语言一样,乘法使用星号(*),而不是“x”。 被修改的这条语句称为赋值语句(AssignmentStatement),其中的sum,num1和num2被称为变量(Variable)。 程序运行时,这些变量存储在计算机内存中。 赋值语句由变量名,赋值符号(=)和表达式组成,赋值符号(=)将右边的值赋给左边的变量。 (5)修改后的程序不再进行加法运算,而是进行乘法运算,变量名sum不如product恰当。 即使使用不恰当的变量名,程序也能正确运行,但不恰当的变量名可能会降低源代码的可读性,给其他程序员在修改程序时带来不便。 将源文件中所有的sum替换成product。 在Add.java中,sum出现了三次,将它们一一修改。 (6)修改输出语句: System.out.println(num1+"+"+num2+"="+sum+"."); 修改后: System.out.println(num1+"*"+num2+"="+product+"."); 将"+"替换成"*",使屏幕的输出语句显示正确的算术运算符。 注意不要改变其他的加号,另外的这些加号不是用于计算,而是用于连接不同的字符串生成输出语句。 (7)最后,修改源文件顶部和结束部分的注释, //Multi.java //classMulti 注释指程序中的解释性文字,编译器将不对其编译,即注释不是程序的一部分。 对代码进行编译时,注释部分会被编译器忽略。 但书写良好的注释极为重要,注释能提供代码的相关信息,如源代码的版本,源代码中变量的意义,其中使用的算法等。 遵循某种规范书写的注释,甚至可以用于编写JAVA文档。 在JAVA编程中,注释行通常是以双斜线(//)开始的。 (8)保存修改后的Multi.java文件。 在MS-DOS的命令提示符下编译此JAVA程序: javacMulti.java 成功编译源文件后,可运行程序: javaMulti 记住: 每次对JAVA源文件进行修改,对修改后的程序进行测试,都遵循这样的次序: 源代码修改,保存,编译,运行。 实验1.4.6: (I)带消息对话框的JAVA程序 1.在C: \Lab01目录下,编译和运行JAVA程序: javacAddDialog.java javaAddDialog 运行此JAVA程序,会跳出一个单独的对话窗口,如图1.12所示。 选择[确定]按钮可重新返回MS-DOS窗口命令提示符。 图1.15JOptionPane对话框 2.在Lab01文件夹,双击AddDialog.java文件,用记事本打开源代码文件。 程序清单1-2: AddDialog.java //Add.java //没有输入值但有弹出对话框的
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