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第 01 章 Java概論
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Java簡述
Java下載與安裝
Java程式的開發過程
存檔說明
註解
• 電腦語言是人類與電腦溝通的管道,早期有機器語
言 、組合語言,後來推出高階語言,充分發揮電腦
功能。隨著電腦硬體的進步,其功能已超出一般人
所能想像。
• 早期高階語言以FORTRAN與COBOL為主,
FORTRAN應用於科學,COBOL應用於商業。至
於使用個人電腦常以BASIC為主,後來C語言推出
後,廣受程式設計師歡迎,而Java源自C語言。
1.1 Java簡述
Java主要的特性:
• 跨平台 :Java很容易在不同的作業系統上執行,如微軟
的Windows、Mac OS,Linux、Sum Solaris、各式瀏
覽器 … 等。
• 物件導向程式設計:利用物件導向程式設計(OOP:
Object- Oriented Programming)可以應付大型程式
設計。
• 網頁設計:Java所設計的應用程式卻很容易轉成網頁,並
置於網站提供別人瀏覽,具有互動效果。
• 安全性:「例外處理」(Exception),可以避免不正常
的狀況發生時造成程式不能繼續執行或電腦當機。
除上述主要特性外, Java還有多執行緒,高效
能執行,適用多種硬體,如手機,家電,採解譯式,
可動態應用記憶體 … 等。
1.2 Java下載與安裝
1.2.1 下載 Java SE
step1:開啟瀏覽器,輸入下載網址
http://Java.sun.com/
step2:到右邊「Popular Downloads:」處,點選
「Javs SE」項目。
step3:到「JDK 6」處,點選 鈕,準備下載 Java SE
目前的最新安裝軟體。
step4:檢視License Agreement後,點選
step5:點選「Windows offline installation,multi-
language」,以便下載
「jdk-6-windows-i586.exe」。
1.2.2 安裝 Java SE
step1:進入到存放檔案資料夾,如「我的文件」資料夾,
快按「jdk-6-windows-i586.exe」圖示兩下,
執行該安裝程式。
step2:檢視License Agreement後,點按
step3:在接下來的畫面,皆採預設值,並按
直到有
完成安裝。
鈕的畫面,再按
鈕。
鈕。
鈕,
1.2.3 環境變數設定
Java 須先設定環境變數,才能進行Java 程式碼的編譯
與執行。以下是在Windows XP作業系統下設定的步驟:
step1:開啟「系統內容」對話方塊 。
1. 到「控制台」視窗的「系統」圖示上快按二下,
開啟「系統內容」對話方塊。
2. 在「系統內容」對話方塊中,先點選「進階」標籤
頁,再點按
對話方塊。
鈕,開啟「環境變數」
step2:在「環境變數」對話方塊中,先到「XXXX使用者變
數」的「變數」欄選點『PATH』名稱,再按
若「變數」欄無『PATH』名稱,則按
跳到 Step ④ 續繼執行。
鈕。
鈕,然後
step3:按
鈕開啟下圖畫面,用來增加 Java 編譯器
路徑。即在「變數值」欄內,接續鍵入
『;c:\Program Files\Java\jdk1.6.0\bin』。
按
鈕返回「環境變數」對話方塊。然後跳到
步驟 Step ⑤。
step4:若 Step ② 「變數」欄無『PATH』名稱時,按
鈕開啟下圖畫面。先在「變數名稱」欄內
鍵入『PATH』,再到「變數值」欄內鍵入
『c:\Program Files\Java\jdk1.6.0\bin』。
按
鈕返回「環境變數」對話方塊。
step5:返回「環境變數」對話方塊時,按
鈕。
step6:返回「系統內容」對話方塊時,按
鈕。
安裝完成。
1.2.4 測試安裝與設定
step1:到視窗下方,執行工具列
[開始/ 所有程式/ 附屬應用程式/ 命令提示字元]指令,
開啟「命令提示字元」視窗,進入主控制台模式。
step2:輸入「javac」。
step3:按
鍵。若出現下圖結果,則代表Java SE的
安裝及環境變數的設定正常完成。
step4:關閉所有視窗。
1.3 Java下載與安裝
Java程式是一種電腦語言,要透過Java語言開發出一套應用
程式讓電腦執行特定的工作,必須經過下列三個階段:
1. 撰寫Java原始程式碼:
如儲存成「Hello.java」。
2. 編譯Java程式碼:
下達指令「javac Hello.java」,將原始碼檔編譯成
類別檔「Hello.class」。
3. 執行Java程式:
下達指令「java Hello」,執行程式。
1.3.1 撰寫Java原始程式碼
撰寫Java程式的編輯軟體很多,有JBuilder、UltraEdit、
JCreator … 等。還有Windows系統「附屬應用程式」中的
「記事本」,它是最簡單的純文字編輯器,但它只能編輯
Java原始程式碼(.java),無法將原始程式碼編譯成類別
檔(.class),更不用說是執行Java程式了。
其它專門用來編輯Java程式語言的軟體,有些不但能編
輯Java程式,也能編譯並執行Java程式,擁有整合操作環
境設計的介面。
我們用「記事本」來撰寫一個簡單的Java原始程式碼:
step1:執行工具列【開始/ 所有程式/ 附屬應用程式/ 記事本】
指令,開啟「記事本」視窗。
step2:請依下圖畫面所示,鍵入Java程式碼。
step3:執行功能表的【檔案/ 另存新檔】指令。先選擇存檔
的資料夾(如:「java_code」資料夾),再鍵入檔
名 『Hello.java』(留意英文字母的大小寫),然後
按
鈕。
為方便解說程式碼,本書在每一列程式碼敘述前面會加上
行號,但用「記事本」程式視窗撰寫Java原始程式碼時,絕
對不可以加行號,否則會有錯誤。下面是本書解說Java原始
程式碼的樣式。
1. Java對於各種名稱有嚴格要求,英文字母大小寫被視為不同符號,
如:Hello 與 hello 被視為不同的名稱。
2. 行01:Hello為「類別」(class)名稱,有關類別在第6章會有
詳細介紹。第02~07行為Hello類別的敘述區段(由程式碼所組成
的多行敘述)。
3. 行03~06:為主程式,即首先會被執行的程式敘述區段。它是
Hello類別中的一個「方法」(method)。這個方法的名稱為
「main」。main() 方法所包括的程式區段(第04~06行)是
Java程式被啟動時,第一個執行的方法。
若一個是由好幾個類別組成,包含 main() 方法的類別為主類別。
當程式碼要存檔時,主檔名一定要和主類別名稱一樣。
4. 行05:螢幕輸出「大家好!」文字。該行敘述最後面要加分
號「;」。
5. 程式敘述在撰寫時,第03~06行有往右縮排的情形,即全部
先往右移2格,到第05行再往右移2格。縮排是為了方便閱
讀程式碼。往右移的程式代表被上行的「{」與下行的「}」
包含的敘述區段。
6. 本原始程式碼也可以撰寫成下面兩種方式:
1.3.2 編譯Java程式碼
由「記事本」撰寫並儲存的「Hello.java」是 Java的原
始程式碼,它是一種人類可以閱讀的文字檔。本小節我們要
對這Java原始程式檔進行編譯,編譯後會產生類別檔
「Hello.class」。類別檔是一種二進制的位元檔,是一般人
無法閱讀而電腦可以識別的機器碼。
接著我們來進行Java原始程式碼的編譯工作:
step1:執行工具列【開始/ 所有程式/ 附屬應用程式/ 命令提示字元】
指令,開啟「命令提示字元」視窗,進入主控制台模式。
step2:① 先鍵入『d:』,按
鍵。使切換到「D磁碟機」
② 再鍵入『cd\java_code』,按
鍵。使進入
「java_code」資料夾。
③ 鍵入『dir』,按
鍵。查看資料夾檔案目錄,
是否有「Hello.java」檔案?若沒有,請參閱上一
小節操作步驟。
step3:鍵入『javac Hello.java』,按
鍵。
step4:待下一行閃爍游標出現時,再鍵入『dir』,按
鍵。
查看資料夾檔案目錄。結果多了一個「Hello.class」
檔案。
1.3.3 執行Java程式
Java的原始程式碼經編譯後,會產生電腦可以識別的二進位
碼(類別檔)。這種位元碼可跨平台地被許多不同的作業系統接
受,直接透過該系統的直譯器來執行Java程式。這些作業系統有
Windows、瀏覽器、Unix、Mac OS、Sum Solaris … 等,這些
可以執行Java程式的系統,皆含有Java的虛擬機器(JVM:Java
virtual machine),JVM可以判識java程式的二進位碼,用直譯
的方式,把二進位碼當成該系統的機器碼來執行Java程式。
最後,我們繼續用Windows的主控制台模式,來進行執行
Java程式碼的直譯流程,若直譯的過程無誤,便能順利執行Java
程式。
step1:開啟「命令提示字元」視窗,進入主控制台模式。
step2:切換到Java程式類別檔「Hello.class」所在的資料夾。
step3:鍵入『java Hello』,按
鍵。Windows主控制
模式以直譯的方式執行java類別檔程式。
在主控制台模式下顯示程式執行結果『大家好!』。
1.4 存檔說明
在本書中,每個範例或實例都單獨儲存在一個資料夾中,
雖然在存檔或讀檔稍微麻煩些,但是在檔案的管理上卻會很
便利,尤其是檔案的複製與網路傳送很方便,不會因為與其
他範例混在一起,互相干擾。
本書對範例存放有一些習慣,以上節範例來說明:第一
章所在的資料夾取名為「Ch01」。上節為第1章第3節,而
在該節的第1個程式資料夾取名為「J1_3_1」。故上範例中
的原始程式檔「Hello.java」、類別檔「Hello.class」會放
在「J1_3_1」資料夾內。
為方便讀者讀取程式,程式檔的檔名會取與資料夾同名。即
「Hello.java」檔名會改成「J1_3_1.java」,當然經編譯後的類
別檔會為「J1_3_1.class」。但在撰寫原始程式碼時,要注意主
類別名稱一定要和存檔的檔名一樣。即「Hello.java」要改成
「J1_3_1.java」,則原始程式碼要改成如下:
1.5 註解
一個好的程式設計師對於軟體要有清楚而且精簡說明,
複雜的軟體要編寫詳細操作手冊。在程式碼中加入適當的註
解,讓其他程式設計師也能參與維護此軟體。手冊內需描述
整個系統架構、主要演算法、類別與方法等說明。
Java 的註解有兩種:
註解是給人閱讀用的,電腦在編譯過程會略過這些文
字,不會檢查註解文字是否有錯別字或文法是否有錯誤。
我們再以下面範例來做說明。
本例與Hello.java程式執行結果相同,差別在程式中有加入
註解。
1. 行01~04:屬多行註解。
2. 行05:屬單行註解,放在單一行程式敘述的後面。
3. 行07、10:屬單行註解,獨立自成一行。