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第一章

结果：

在本章结束后你所应该掌握如下内容：

bull;可以解释术语“软件”、“程序”、“源代码”、“程序代码”的含义；

bull;可以区分应用软件和系统软件的区别；

bull;解释JAVA程序是如何编译和运行的；

bull;可以提供不同类型的JAVA应用程序的示例；

bull;编写可以在屏幕上展现文本内容的JAVA程序；

bull;通过使用 连接符来输出命令消息；

bull;添加程序注释

• 1. 介绍

就像任何一个刚开始学习程序模块的学生一样，你会渴望做一件事-开始你的第一个程序。我们可以很好的理解，你也绝对不会失望，因为你即将写下第一个程序在这第一个章节。对于设计和编写电脑程序最重要的是你可以享受并满意你所做的事情，尽管这看起来有一点令人畏惧，因为这是你之前从未做过的事。但是，不要担心，只要你有一点毅力坚持下去，你就不仅会真正开始喜欢上它，而且你可能会一直坐在椅子上到凌晨两点只为解决其中的一个问题。当你准备放弃去睡觉时，答案突然出现在了你的脑海中，这是你才会发现外面已经天亮。所以如果这样的事情发生在你的身上，不要担心，这都是正常的！

但是，在你开始编写程序之前我们需要确保你能理解我们所说的术语的含义，例如程序、软件、代码和程序设计语言。

• 1. 软件

对于电脑来说除非我们给其一些指令告诉它应该作什么，否则它是毫无用处的。而这些指令我们将其成为程序。计算机考研使用的程序被储存在一部分电子芯片上，或者被存储在硬盘、CD、DVD和USB驱动器上（有时称为内存），并且其通常可以从互联网上下载。

软件一词是指一个程序或一组程序的名称。这里有两种类型的软件：

bull; 应用软件，这是为用户的可能的需求提供的程序的名称，例如，文字处理程序、电子表格、账户程序、游戏等等。这种程序通常被简单的成为应用程序。

bull; 系统软件，这是一类为帮助计算机工作的特殊软件；例如，操作系统（如UNIX或帮组我们使用计算机的WINDOWS和网络软件帮助计算机彼此通信）。

当然，软件并不仅仅局限于计算机本身。现金的许多设备，从移动电话到为欧陆神知道游戏机都依赖于内置在其中的计算机程序。这种软件称为嵌入式软件。

应用程序和系统软禁都是通过编写一套指令来构建的，以供计算机最受。编程，或者代码，是阐述这些任务的指令。这些指令必须用专门为此目的设计的语言编写。这些编程语言包括C 、Visual Basic、Python等。我们在这本书中使用的语言是Java。Java是面向对象的编程语言中的其中一个。当然现在，这个你对这个名词并不能理解，但是当我们继续阅读这本书时，你将会发现他所代表的含义。

• 1. 编译程序

与大多数现代编程语言一样，Java语言由一些像英文一样的指令组成。例如，诸如while和if子类的单词都是Java语言的一部分。而用变成语言编写的指令集成为程序代码或源代码。

最终，这些指令必须被翻译成一种可以被计算机理解的语言。计算机只能理解二进制指令，这意味着指令将被写成一系列0和1.因此，例如，计算机可能理解01100111表示加法。计算机的语言通常都被成为机器代码。一个被称为编译器的特殊系统软件将用编程语言编写的指令翻译成由0和1组成的及其指令。这个过程就被成为编译。图1.1说明了这个过程如何适用于许多编程语言。

编程语言有一套非常严格的规则，你必须遵守。就像日常使用的语言一样，这组规则被称为语言的语法。包含语法错误的程序将无法被编译。当你开始编写程序时，你会看到可能导致编译器错误的一些东西，例如不正确的使用特殊的Java关键字、缺少括号或半冒号等等。但是，如果源代码并没有这样的错误，编译器将成功的生成一个可以在计算机上运行的机器代码程序，如说明所述

一旦编译了一个程序并保存了机器代码程序，就可以根据需要在目标及其上运行多次。当你买了一个软件，比如一个游戏或者一个文字处理程序，你需要买的就是这个机器代码程序。

• 1. Java程序

在Java出现之前，大多数是如图1.1所示编译的。这种方式的唯一问题是，最终编译的程序只适用于特定类型的计算机。例如，为PC编译的程序不会在Mac或Unix计算机上运行。

但Java并不是这样。Java和当今许多其他语言一样是独立于平台的。Java程序将可以在任何系统的计算机上运行。

这是如何实现的呢？答案在于，任何Java程序都需要它运行的计算机同时运行一个称为Java虚拟机或JVM的特殊程序，这个JVM能够运行它运行的特定计算机的Java程序。

例如，你可以运行Windows的PC的JVM；也有对应于Mac和Unix或Linux设备的JVM程序。还有一种特殊类型的JVM用于移动电话，并且有一些内置有JVM的及其，其中嵌入的软件是用Java编写的。

我们之前看到，传统的编译器将我们的程序代码转换为机器代码。这个机器代码包含与它所要使用的计算机类型相适应的特定指令，Java编译器不把程序翻译成机器代码，而是把它们翻页陈特殊的指令，成为Java字节码。Java字节码，就像机器代码一样由0和1组成，包含完全相同的指令，而不管他是通用的计算机类型，而机器代码是特点与特定类型的计算机。JVM的工作是在执行指令之前，为运行它的计算机翻页每个字节码指令。

有多种方法可以在计算机上暗转JVM，在某些操作系统的情况下爱，JVM将于系统一起打包，以及Java库或包（可以与你创建的程序集成的预编译Java模块）和编译器。吧JVM和库放在一起被称为Java运行时环境，也就是JRE。如果没有JRE，你的计算机，整个Java开发工具包，包括JRE、编译器和其他工具，都可以从Oracle下载

• 1. 集成开发环境

通过适用集成开发环境或IDE的特殊程序来编译和运行程序时非常常见的，IDE为你提供了一个易于使用的窗口，你可以在其中输入代码，其他窗口将提供有关你正在适用的文件的信息，并将提供一个单独的窗口来告诉你错误。

一个IDE不仅可以做这些所有事情，还可以让你一下子就编译好他们。根据你适用的IDE，你的屏幕将如图所示。

图1.3所示的IDE是NetBeans，还有另一种广泛适用的IDE是Eclipse。有关安装和使用IDE的说明，请访问网站。

编译和运行java程序时完全可能的，但是不太方便，你可以从控制台串口中的命令行执行此操作，你编写的源代码保存为具有.java扩展名的简单文本文件的形式，作为JDK一部分的编译器成为javac.exe，要编译一个名为myprogram.java的文件，你可以在命令提示符下编写。

• 1. Java应用

　　正如我们在章节中所解释的。Java应用程序可以在计算机上运行，也可以在诸如移动电话和游戏控制台之类的设备上运行，或者有时也可以嵌入到电子设备中。并且在最后一种情况下，你可能根本不知道软件正在运行，而在前一种情况下，你将可以砍到屏幕上程序的输出，并通过键盘和鼠标、触摸屏、操纵杆或游戏控制器像程序提供输入信息。

　　提供程序输出并提示你输入的屏幕信息，成为用户界面。用户界面主要有两种类型：

　　bull;基于文本的界面

　　bull;基于图形的界面

使用基于文本的用户界面，信息只会显示出为没有图片的文本。基于文本的程序利用键盘来进行用户输入。基于文本的程序被称为控制台应用程序，如果你使用的是一个ＩＤＥ，控制台窗口通常会集成到ＩＤＥ中，如图1.3所示。但是如果从命令提示符运行程序，你将看到一个类似于图1.4.所示的窗口.

你可能更习惯使用具有图形化的程序用户界面（GUI），这些界面允许在屏幕上绘制图片和形状（如文本框和按钮），并利用鼠标和键盘手机用户输入。图1.5给出了一个GUI示例。

最终我们希望你的所有程序都具有图形界面，但是很显然，创建具有图形界面的程序比起创建简单的控制台页面需要更多的编程工作。所以，在第一阶段的大部分时间里，我们会叫你在JAVA编程基础上，将精力更多集中于使程序逻辑正确，并使用控制台样式的应用程序。当然，一旦你掌握了这些基础知识后，你就可以在第一阶段接受创建吸引人的图形界面程序。

• 1. 你的第一个程序

现在是该编写属于你的第一个程序的饿时候了，任何都知道，对于一个新接触编程的人来说，你的第一个程序总是要在屏幕上显示“hello world”字样，所以，我们也会依照惯例，你的第一个程序也会做到这一点。

当这个程序运行时，你将会在控制台上看到“hello world”字样，显示此信息的窗口将根据此计算机运行的计算机系统以及使用的特定编译器而不同。

下面就是为你展示的“Hello world”程序的代码。

1.7.1分析“Hello world”程序

让我们从最重要的一点开始，这一行代码所代表的就是在屏幕上展示“Hello world”，这行代码也就是如下样子：

这就是我们在简单的在文本屏幕上打印文本内容的方式，我们通过使用system.out.println（或者有时使用system.out.print）来输出内容，将我们想要输出显示的内容放在括号中进行输出。顺便说一下println是“print line”的缩写，当然，在这个阶段你还不会理解为什么它必须是这样如此精确的形式（每个单词用句号分隔，原样输出内容用双引号括起来），但一定要确保你键入的内容与你在这里看到的是完全一致的额，开头也必须是大写的Ｓ。另外，你还应该注意到语句末尾的分号，这非常重要，每一句Ｊａｖａ指令都必须用一个半冒号结束。

现在我们可以考虑程序其余部分的含义了，第一行，我们称之为头部，如下所示：public class HelloWorld

首先，同时也是最重要的是，要注意的是一个叫做类的词，我们在之前提到过Ｊｖａａ被称为面向对象的编程语言，现在，面向对象的含义将在第七章开始变得清晰，但是目前你只需要知道面向对象的语言要求将程序写在称为类的单独单元中。我们开始的简单程序将只包含一个类（尽管它们将会与内置的Ｊａｖａ库中的其他类进行相互调用），我们必须要给一个类取一个名字，在这种情况下，我们只是简单的称我们的类为HelloWorld。

当给一个类取名字时，你可以选择任何名称，只要满足如下条件：

bull;该名称不是Java语言中的关键字（如static，void）；

bull;名称中没有空格；

bull;名称不包括运算符或数学符号，如 或-；

bull;名称以字母、下划线或美元符号开头。

因此，第一行告诉Java编译器，我们正在编写一个名为HelloWorld的类，但是，你也会注意到单词Class前面的public，这个单词放在这里表明我们的类可以被访问外部其他的类，因此在我们学习限制访问的其他具体方法之前，我们将始终在第一行包含这个单词。公共类应该始终保存在与类本身同名的文件中，因此在本例中，它应该被保存名为hello world.java的文件。

注意，类中的所有内容都必须包含在两个括号之间，像这样的括号会告诉编译器类的开始和结束的位置。

在这里我们必须强调一件重要的事情，Java是区分大小写的，换句话说，他将大写字母和小写字母解释为两种完全不同的东西，因此，非常重要的是，要像这里看到那样精确的输入语句，并注意字母的大小写情况。

我们再来看下一行（在左括号之后）是：public static void main(String[] args)

如果你不习惯变成，这可能看起来很奇怪，但是你将看到我们编写的每个应用程序都将包含一个包含此行的类。在第七章中，你将发现这个称为类的基本单元会由许多方法组成。你将在第5张中了解更多关于方法的内容，但现在，你已经能够知道一个方法包含了计算机必须执行的一组特定指令。而我们的HelloWorld类只包含一个方法，这一行介绍了该方法。实际上，它是一个非常特殊的方法，我们将其称为主函数。Java中的应用程序必须总是包含一个名为main的方法的类；这是程序开始的地方。程序从main的第一条指令开始，然后按顺序执行每个指令（除非指令告诉计算机它跳到程序中的其他位置）。当程序完成主程序的最终指令后，程序终止。

所以我们在上面看到这一行介绍了主函数，程序指令现在写在第二组花括号中，显示了这个主方法的开始和结束的位置，现在我们不必担心public static void在main之前，我们只要知道它们总是必须在哪里，当你进一步了解它们的意义之后，你就会明白其关于编程的概念。方法的首部的单词例如public和static它们都是Java语言的一部分，其被称为关键字。

正如我们所说，我们将要执行的命令放在方法之中并通过花括号包围。在Java中，括号标志的一组指令的开始和结束，这种情况下，大括号内只有一条指令，但是，正如你很快将看到的，我们可以在这些大括号内包含许多指令。

顺便说一下，你应该知道的是编译器并不会去关注代码的布局，

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资料编号：[1741]