第章 java語言概述

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1、15第第第1章Java語言概述第1章Java語言概述面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)和利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進行問題求解是當今計算機技術(shù)發(fā)展的重要成果和趨勢之一，而Java語言的產(chǎn)生與流行則是Internet發(fā)展的客觀要求。本章將簡要介紹軟件開發(fā)方法的變革和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的基本概念，介紹Java語言的特點及開發(fā)Java程序的基本步驟等，使讀者對面向?qū)ο筌浖_發(fā)方法的基本思想和特點有一定的了解，熟悉Java語言特點、與C/C++的主要差異、Java程序執(zhí)行過程、Java運行環(huán)境及開發(fā)工具等基本知識。1.1面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)概述人類已經(jīng)進入了21世紀。21世紀是信息社會，是知識經(jīng)濟的時代。信息是戰(zhàn)略資源，信息的

2、挖掘、增加、管理、流通、利用以及更新離不開計算機。計算機廣泛又深刻地改變了人類的生活。計算機系統(tǒng)是由計算機硬件子系統(tǒng)與相應(yīng)軟件子系統(tǒng)構(gòu)成的，計算機軟件是計算機的靈魂。軟件是相對計算機硬件而言的，是事先編制好的具有特定功能和用途的程序系統(tǒng)及其相應(yīng)說明文件的統(tǒng)稱。隨著計算機硬件的發(fā)展和計算機的廣泛應(yīng)用，軟件系統(tǒng)的發(fā)展也從簡單到復(fù)雜、從小型到大型、從封閉到開放。就軟件開發(fā)方法而言：在二十世紀40、50年代，由于每臺計算機都是單獨設(shè)計的，計算機作為價格昂貴的特殊計算工具，實現(xiàn)計算任務(wù)的程序由極其小部分專業(yè)人士專門編制，所以無需什么開發(fā)方法。在60年代，雖然程序設(shè)計人員開始意識到軟件的相對獨立性的重要

3、作用，但由于缺乏軟件開發(fā)方法和技術(shù)，編程人員只能針對特定問題，根據(jù)所需功能，制定相應(yīng)的方法。在70年代，軟件開發(fā)技術(shù)有了很大的發(fā)展，主要表現(xiàn)在：①數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法成為一種獨立研究對象。通過對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的研究，提高了計算機的時空效率。②將結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法發(fā)展為結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法，提出了重要的軟件開發(fā)模型——瀑布模型。軟件開發(fā)也從依靠個人的技巧、經(jīng)驗和智慧發(fā)展到按系統(tǒng)方法通過遵從一系列規(guī)范進行開發(fā)的階段。在80年代，由于軟件系統(tǒng)規(guī)模的擴大，單純的編程技術(shù)已經(jīng)不是開發(fā)軟件系統(tǒng)的重點，而如何管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如何管理系統(tǒng)各部分之間的接口，如何將系統(tǒng)各部分集成為一體等成為軟件系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的焦點。因此，這

4、一時期強調(diào)的是開發(fā)小組的協(xié)作。在90年代，由于微電子技術(shù)的發(fā)展，使微機的性能不斷提高、價格不斷下降，使軟件向高質(zhì)量的圖形化界面、豐富的工具和集成開發(fā)環(huán)境方向發(fā)展；計算機軟件的規(guī)模不斷擴大，復(fù)雜程度日益提高，需要有多層次的抽象，以滿足應(yīng)用的需要；新的工程技術(shù)的發(fā)展，如多媒體技術(shù)、CAD等需要描述許多復(fù)雜的事物，軟件的發(fā)展速度遠遠落后于硬件的發(fā)展，不能滿足應(yīng)用的要求，需要有新的軟件開發(fā)過程模型和新的方法論?；谶@些原因，人們在綜合以往軟件開發(fā)中的各種概念和方法的基礎(chǔ)上，采取了基于客觀世界的對象模型的軟件開發(fā)方法。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法按問題論域來設(shè)計模塊，以對象代表問題解的中心環(huán)節(jié)，力求符合人們

5、日常的思維習(xí)慣，采用“對象+消息”1515第第第1章Java語言概述的程序設(shè)計模式，降低或分解問題的難度和復(fù)雜性，從而以較小的代價和較高的收益獲得較滿意的效果，滿足軟件工程發(fā)展需要。面向?qū)ο箝_發(fā)方法的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用是計算機軟件技術(shù)發(fā)展的一個重要變革和飛躍。面向?qū)ο蠹夹g(shù)能夠更好地適應(yīng)當今軟件開發(fā)在規(guī)模、復(fù)雜性、可靠性和質(zhì)量、效率上的種種要求，因而被越來越多地推廣和使用，其方法本身也在諸多實踐的檢驗和磨練中日趨成熟、標準化和體系化，逐漸成為目前公認的主流軟件開發(fā)方法。1.2面向?qū)ο蟮幕靖拍?.2.1對象、類和消息面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的對象就是現(xiàn)實世界中某個具體的物理實體在計算機中的映射和體現(xiàn)。它既包

6、括屬性（描述對象的特征，可以是數(shù)據(jù)或?qū)ο?，在Java語言中稱之為變量），也包括作用于屬性的操作（是對象執(zhí)行的動作，可以是對象作出的或施加給對象的，在Java語言中稱之為方法）。對象是由屬性和操作所構(gòu)成的一個封閉整體。比如，小汽車是現(xiàn)實世界中的一個具體的物理實體，它擁有顏色、車門以及行駛速度等外部特性，具有剎車、加速和減速等內(nèi)在功能。這樣的實體，在面向?qū)ο蟮某绦蛑校涂梢暈橐粋€“基本程序模塊”，可以表達成一個計算機可理解的、可操作的具有一定屬性和操作的對象，通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和提供相應(yīng)操作來實現(xiàn)。如：屬性用：intcolor;intdoor;intspeed等變量來表示。操作用：voidbrake{

7、……};voidspeedUp{……};voidspeedDown{……}等方法表示。對象在計算機內(nèi)存中的映像稱為實例。對象之間可能存在包含、關(guān)聯(lián)和繼承三種關(guān)系。包含關(guān)系是指整體與部分之間的關(guān)系，當對象X是對象Y的屬性時，稱對象Y包含對象X。如汽車與輪胎的關(guān)系就是一個包含關(guān)系。我們知道每輛汽車都對應(yīng)一個生產(chǎn)廠商，如果把生產(chǎn)廠商抽象成對象，則汽車對象可以或應(yīng)該記錄自己的生產(chǎn)廠商是哪個。這種通過一個對象可以找到另