Презентация по Программированию. Книга Программирование на Java для начинающих
 Скачать 4.47 Mb.
|
|
JAVA Компилятор 110100101010 000101101011 110100101010 000101101011 110100101011 CLASS Java VM Program.java Program.class Программа * В пер. с англ. «Дуб». Прим. пер. Новинка Значок, показанный выше, указывает на добавленные или улучшенные функции, представленные в послед- ней версии Java. 11 Поскольку виртуальная машина Java доступна на различных платфор- мах, одни и те же файлы .class можно запускать как в среде Windows и Linux, так и на компьютере Mac. Это и есть основной принцип кросс- платформенности языка — «написано единожды, работает везде». Чтобы создавать программы на Java, на вашем компьютере должны быть установлены библиотеки классов и компилятор javac, а чтобы их запускать, нужно установить среду Java Runtime Environment (JRE), ко- торая поддерживает интерпретатор java. Все вышеперечисленные ком- поненты содержатся в пакете Java Platform, Standard Edition Development Kit (JDK), находящемся в свободном доступе. Программы, представленные в этой книге, используют версию JDK 8, включающую как инструмент разработчика, так и среду исполнения. Загрузить данный пакет вы можете с сайта Oracle по адресу www.oracle. com/technetwork/java/javase/downloads. Пакет JDK 8 доступен в версиях для 32-битной и 64-битной операци- онных систем Linux, OS X, Solaris и Windows — примите лицензионное соглашение Oracle, затем выберите подходящую для вас версию и за- грузите Java Development Kit. На заметку Страница загрузки сайта Oracle содержит также другие пакеты, но для того чтобы начать программи- рование на Java, требуется только JDK 8. Совет Слухи о том, что JAVA означает Just Another Vague Acronym (еще одна непонят- ная аббревиатура) не под- тверждены. 1. Введение 12 Установка JDK Для того чтобы установить Java на ваш компьютер, выберите подхо- дящий пакет Java Development Kit для вашей операционной системы со страницы загрузки Oracle и выполните следующие шаги. 1. Удалите все предыдущие версии JDK и/или Java Runtime Environ- ment, установленные на вашей системе. 2. Запустите процесс установки и примите лицензионное согла- шение. 3. При появлении диалогового окна настроек либо подтвердите предлагаемое расположение установки, либо укажите предпочи- таемое расположение, например C:\Java в операционных системах Windows или /usr/Java — в Linux. 4. Убедитесь, что в списке выбраны пункты Development Tools и Public JRE. Вы можете также отменить пометку для других опций установки, поскольку они необязательны для работы с примерами этой книги. 5. Нажмите кнопку Далее (Next), чтобы установить все необходимые инструменты и библиотеки классов Java в выбранное место. Инструменты для компиляции и запуска Java-программ обычно выпол- няются из командной строки и размещаются в подкаталоге bin каталога Java. Их можно сделать доступными из любого места вашего компью- тера, если добавить этот каталог в системный путь. Внимание Возможно, что предыду- щие версии JRE уже уста- новлены у вас в системе и веб-браузер может вы- полнять Java-апплеты , но во избежание конфликтов с новой версией JDK8 лучше всего переустановить JRE. Совет Для упрощения вы можете установить только мини- мальный набор функций. 13 • В системе Windows 8, 7, Windows Vista или Windows XP нажмите кнопку Пуск (Start) и откройте окно Панель управления ⇒ Систе- ма ⇒ Дополнительные параметры системы ⇒ Переменные среды (Control Panel ⇒ System ⇒ Advanced System Settings ⇒ Environment Variables). Выберите системную переменную с именем Path и на- жмите кнопку Изменить (Edit). Добавьте в конец значение пере- менной имя подкаталога bin (например, C:\Java\bin;) и нажмите кнопку OK. • В системе Linux добавьте путь к каталогу bin в файл .bashrc из ваше- го домашнего каталога. Например, добавьте строку PATH=$PATH:/ usr/Java/bin и сохраните файл. Чтобы проверить установленное окружение, откройте командную строку, введите в ней команду java -version и нажмите клавишу Enter, чтобы увидеть номер версии интерпретатора. Теперь наберите команду javac -version , нажмите клавишу Enter, и вы увидите номер версии компилятора. Номера должны совпадать — в нашем случае это версия 1.8.0. Теперь вы готовы начать программировать на Java. Имена каталога, содержащие пробелы, должны быть за- ключены в двойные кавыч- ки, например "C:\Program Files\Java\bin";. На заметку Если файл .bashrc не виден в списке файлов каталога, выберите команду меню Вид ⇒ Показать скрытые файлы (View ⇒ Show Hidden Files). Внимание В ранних версиях Windows инструменты JDK можно сделать доступными с по- мощью редактирования файла autoexec.bat, добавив имя подкаталога bin в конец строки SET PATH. 1. Введение 14 Создание первой программы на Java Все программы на Java обычно начинаются как текстовые файлы, ко- торые впоследствии используются для создания файлов «классов», ко- торые, в свою очередь, являются в действительности исполняемыми программами. Это означает, что программы на Java могут быть напи- саны в любом простейшем текстовом редакторе, таком как, например, Блокнот (Notepad). Выполните данные шаги, чтобы создать простую Java-программу, кото- рая будет выводить традиционное приветствие. 1. Откройте простейший текстовый редактор, например, Блокнот (Notepad) и наберите в нем следующий код в точности как здесь — вы создадите класс с именем Hello. class Hello { } 2. Между двумя фигурными скобками класса Hello вставьте следую- щий код для создания метода main класса Hello. public static void main ( String[] args ) { } 3. Между фигурными скобками метода main добавьте следующую строку кода, который определяет то, что будет делать программа. System.out.println( "Hello World!" ) ; 4. Сохраните файл в любом удобном месте и назовите его точно так: Hello.java — готовая программа выглядит теперь следующим об- разом: JAVA Hello.java Внимание Язык Java чувствителен к регистру, поэтому Hello и hello — совершенно разные имена. По традиции, имена программ принято всегда начинать с пропис- ной буквы. На заметку Программы на Java всегда сохраняются в файле с точно таким же именем с добавле- нием расширения . java. 15 Для более четкого понимания каждой отдельной части программы рас- смотрим их индивидуально. Программный контейнер class Hello { } Имя программы объявляется после ключевого слова class, а после него следует пара фигурных скобок. Весь код программы, который станет определять класс Hello, будет помещен внутри этих фигурных скобок. Метод main public static void main ( String[] args ) {} Эта выглядящая устрашающе строка является стандартным кодом для определения начальной точки, фактически всех программ на Java. В та- ком виде она будет использована почти во всех примерах данной кни- ги, поэтому стоит ее запомнить. В коде объявляется метод с именем main, который будет содержать вну- три фигурных скобок все инструкции программы. Ключевые слова public static void, предваряющие имя метода, опре- деляют, как метод должен использоваться, и объясняются подробнее позже. Строка кода ( String[] args ) используется при передаче значений методу и также будет подробнее объясняться позже. Оператор System.out.println( "Hello World!" ) ; Операторы представляют собой команды, которые должна выполнить программа и которые всегда должны заканчиваться точкой с запятой. Метод может содержать многочисленные операторы внутри своих фи- гурных скобок, формируя тем самым «блок операторов», определяю- щий набор задач для выполнения. В данном случае одиночный опера- тор дает программе команду вывести строку текста. Далее вы узнаете, как скомпилировать и запустить эту программу. На заметку Все самостоятельные про- граммы Java должны содер- жать метод main (в отличие от java-апплетов, формат ко- торых объясняется позднее). Совет Создайте каталог MyJava, чтобы сохранять все ваши программные файлы в нем. 1. Введение 16 Компиляция и запуск программ Перед тем как запускать Java-программу на выполнение, ее нужно скомпилировать в файл класса при помощи компилятора Java, который располагается в подкаталоге bin и имеет имя javac. Ранее было описа- но, каким образом нужно добавлять подкаталог bin в системный путь, чтобы компилятор javac мог быть запущен из любого места системы. Выполните следующие шаги, чтобы скомпилировать программу с пре- дыду щей страницы. 1. Откройте командную строку (терминальное окно) и перейдите в каталог, в котором вы сохранили файл с исходным кодом Hello. java. 2. В строке-подсказке наберите javac, затем пробел и имя файла Hello. java с исходным кодом и нажмите клавишу Enter. Если компилятор javac находит ошибки в тексте программы, он оста- навливается и отображает сообщение, указывающее природу ошиб- ки, — о проблемах отладки смотрите далее. В случае, если компилятор javac не находит никаких ошибок, он созда- ет новый файл с именем программы и расширением .class. Когда процесс компиляции завершается, фокус возвращается в команд- ную строку без какого-либо предупреждающего сообщения и програм- ма готова к запуску. Программный интерпретатор Java — это приложение с именем java, которое также размещается в подкаталоге bin вместе с компилятором javac . Поскольку данный каталог уже добавлен в системный путь, то интерпретатор java также может быть запущен из любого места. Совет Если в командной строке (терминальном окне) про- сто набрать команду javac и нажать клавишу Enter, то можно вывести параметры Java-компилятора. Совет Вы можете также запускать компиляцию исходного кода из любого места, в том случае если вы укажете ком- пилятору javac полный путь до файла — в данном случае это C:\MyJava\Hello.java. 17 Выполните следующие, шаги для того чтобы запустить программу, ко- торая была скомпилирована, используя процедуру, описанную на пре- дыду щей странице. 1. Откройте командную строку (терминальное окно) и перейдите в каталог, где расположен файл программы Hello.class. 2. Наберите java и имя программы Hello, а затем нажмите клавишу Enter. Программа Hello запускается и исполняет команды, описанные в опе- раторах основного метода, в данном случае выводит строку Hello, world! После завершения фокус снова возвращается к строке-подсказке. Процесс компиляции и запуска программы на Java обычно объединя- ется в последовательные шаги, и эти шаги одинаковы и независимы от платформы, на которой они выполняются. Снимок экрана, представ- ленный ниже, демонстрирует последовательную компиляцию и запуск программы Hello в операционной системе Linux: Внимание При запуске программ используйте только имя программы без расширения .class. 1. Введение 18 Создание переменных В Java-программировании «переменная» — это некоторый контейнер, в котором может храниться значение для дальнейшего использования в программе. Сохраненное значение может изменяться по мере испол- нения программы — отсюда и название «переменная». Переменная создается с помощью «объявления», в котором указыва- ется тип данных, содержащихся в переменной, и задается для нее имя. Например, чтобы объявить переменную строкового типа String с име- нем message, которая будет содержать обычный текст, мы пишем : String message ; При назначении имен переменным программисты должны следовать некоторым договоренностям. Имя переменной в Java может начи- наться только с латинской буквы, знака $, либо знака _. Последующие символы могут быть латинскими буквами, цифрами, знаками $ и зна- ками _. Все имена чувствительны к регистру, так что var и Var явля- ются совершенно разными переменными. Знаки пробелов в именах не допускаются. Также запрещается использовать в качестве имен переменных пред- ставленные в таблице ниже ключевые слова Java, которые имеют осо- бое значение в языке: abstract default goto package synchronized assert do if private this boolean double implements protected throw break else import public throws byte enum instanceof return transient case extends int short true catch false interface static try char final long strictfp void class finally native String volatile const float new super while continue for null switch Внимание Так же, как и другие опера- торы, каждое объявление переменной должно закан- чиваться точкой с запятой. 19 Рекомендуется именование переменной словами либо распознаваемы- ми аббревиатурами, описывающими назначение переменных. Напри- мер, для описания кнопки номер 1 можно использовать имена button1 или btn1. Для однословных имен предпочтительно выбирать буквы нижнего регистра, а для имен многословных обычно используется так называемый «горбатый регистр», когда первая буква второго слова в верхнем регистре заглавная, например, gearRatio. После того как переменная объявлена, ей можно присвоить начальное значение соответствующего типа, используя знак равенства, причем это можно сделать либо во время объявления, либо позднее, в про- грамме. После этого к переменной можно обратиться по ее имени в лю- бое время. Выполните следующие шаги для создания программы, в которой пере- менная объявляется, тут же инициализируется, а затем изменяется.. 1. Создайте новую программу с именем FirstVariable, содержащую метод main. class FirstVariable { public static void main ( String[] args ) { } } 2. Внутри фигурных скобок главного метода добавьте следующий код для создания, инициализации и последующего вывода пере- менной: String message = "Начальное значение" ; System.out.println( message ) ; 3. Добавьте следующие строки, в которых значение переменной из- меняется и снова выводится на экран: message = "Измененное значение" ; System.out.println( message ) ; 4. Сохраните программу под именем FirstVariable.java, затем скомпи- лируйте и запустите. Совет Строго говоря, некоторые слова, представленные в таблице, на самом деле не являются ключевыми словами языка: true, false и null — это литералы, String — это специальное имя класса, const и goto — являются зарезервирован- ными словами (в текущей версии не используются). Они добавлены в таблицу, поскольку при именовании переменных нужно избегать давать имена, совпадающие с этими словами. JAVA FirstVariable.java На заметку Если вы столкнулись с про- блемой при компиляции или запуске программы, можете обратиться к концу этой главы, где описаны вопросы отладки. 1. Введение 20 Распознавание типов данных Типы данных, наиболее часто используемые при объявлении перемен- ных в Java, перечислены в таблице ниже с кратким описанием. Тип данных Описание Пример char Одиночный символ в Юникоде 'a' String Любое количество символов в Юникоде "my String" int Целое число в диапазоне от –2147483648 до 2147483647 1000 float Вещественное число с плаваю- щей точкой 3.14159265f boolean Логическое значение true или false true Обратите внимание, что переменные типа char выделяются одинарны- ми кавычками, а типа String — двойными. Также следует запомнить, что значение типа float всегда имеет суффикс f. В дополнение к наиболее распространенным типам данных , представ- ленным выше, Java предоставляет возможность при некоторых обстоя- тельствах работать со специальными типами. Тип данных Описание byte Целое число в диапазоне от –128 до 127 short Целое число в диапазоне от –32768 до 32767 long Целое число в диапазоне от –9223372036854775808 до 9223372036854775807 double Вещественное число в диапазоне от 1.7е–308 до 1.7е+308 Специальные типы данных применяются в более сложных Java- про- граммах, а примеры данной книги используют в основном общие типы, представленные в верхней таблице. Чтобы написать программу на Java, в которой создаются, инициализи- руются и выводятся переменные всех пяти основных типов програм- мы, выполните следующие шаги. Внимание Из-за погрешностей вычис- лений, вызванных использо- ванием типа данных с пла- вающей точкой (float), не следует использовать этот тип данных там, где нужна высокая точность (напри- мер, при финансовых рас- четах) — подробнее об этом см. в главе 7. На заметку Все ключевые слова, обо- значающие типы данных, начинаются с нижнего реги- стра, за исключением |