純粹的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法是這樣的：

1．所有的東西都是對象。

可以將對象想象成為一種新型變量，它保存著數(shù)據(jù)，而且還可以對自身數(shù)據(jù)進行操作。例如類Max中保留著數(shù)據(jù)的最大值，同時還有方法updateMax根據(jù)新加入的price值產(chǎn)生最新的最大值，還有g(shù)etMax方法返回數(shù)據(jù)的最大值。

2．程序是一大堆對象的組合。

通過消息傳遞，各對象知道自己應(yīng)該做些什么。如果需要讓對象做些事情，則須向該對象"發(fā)送一條消息"。具體來說，可以將消息想象成為一個調(diào)用請求，它調(diào)用的是從屬于目標對象的一個方法。例如上面面向?qū)ο蟮某绦蚨螒?yīng)該是屬于某個類的，比如說是屬于類Shopping，則Shopping中就包含了類Max的對象max，調(diào)用方法updateMax就相當于Shopping對象對max對象發(fā)出一條指令"updateMax"，要求對象max重新計算最大值。

3．每個對象都有自己的存儲空間。

可容納其它對象，或者說通過封裝現(xiàn)有的對象，可以產(chǎn)生新型對象。因此，盡管對象的概念非常簡單，但是經(jīng)過封裝以后卻可以在程序中達到任意高的復(fù)雜程度。

4．每個對象都屬于某個類。

根據(jù)語法，每個對象都是某個"類"的一個"實例"。一個類的最重要的的特征就是"能將什么消息發(fā)給它？"，也就是類本身有哪些操作。例如max是類Max的實例。

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1.4 構(gòu)建java程序

1.4.1 第一個java application

java程序分為java application（java 應(yīng)用程序）和java applet（java小應(yīng)用程序）兩種。下面讓我們編寫一個java應(yīng)用程序，它能夠利用來自java標準庫的System對象的多種方法，打印出與當前運行的系統(tǒng)有關(guān)的資料。其中"//"代表一種注釋方式，表示從這個符號開始到這行結(jié)束的所有內(nèi)容都是注釋。在每個程序文件的開頭，如果這個文件的代碼中用到了系統(tǒng)所提供的額外的類，就必須放置一個import語句。說它是額外的是指一個特殊的類庫"java.lang"會自動導(dǎo)入到每個java文件

//這是我們的第一個java application，該程序保存在文件Property.java中import java.util.*;
 /*下面我們用到了Date和Properties這兩個類，是屬于java.util這個包的；*/  
/*而System和Runtime這兩個類，是屬于  
java.lang這個包的。*/ 
public class Property { //程序員給這個類取名為Property  
public static void main(String args[]){ //main是類的主方法  
System.out.println(new Date( )); //在命令行下面打印出日期  
Properties p=System.getProperties( ); //獲得系統(tǒng)的Properties對象p  
p.list(System.out); //在命令行下打印出p中的各個系統(tǒng)變量的值  
System.out.println("--- Memory Usage:"); /*打印一行字符串---Memory Usage*/ 
Runtime rt=Runtime.getRuntime( ); //獲得系統(tǒng)的Runtime對象rt  
System.out.println("Total Memory= "   
+ rt.totalMemory( ) //打印總內(nèi)存大小  
+" Free Memory = " 
+rt.freeMemory( )); //打印空閑內(nèi)存大小  
}  
}　 

在java中，程序都是以類的方式組織的，java源文件都保存在以java為后綴的.java文件當中。每個可運行的程序都是一個類文件，或者稱之為字節(jié)碼文件，保存在.class文件中。而作為一個java application，類中必須包含主方法，程序的執(zhí)行是從main方法開始的，方法頭的格式是確定不變的：

public static void main(String args[]) 

其中關(guān)鍵字public意味著方法可以由外部世界調(diào)用。main方法的參數(shù)是一個字符串數(shù)組args，雖然在本程序中沒有用到，但是必須列出來。

程序的第一行非常有意思：

System.out.println(new Date()); 

打印語句的參數(shù)是一個日期對象Date，而創(chuàng)建Date對象的目的就是把它的值發(fā)給println()語句。一旦這個語句執(zhí)行完畢，Date對象就沒用了，而后"無用內(nèi)存回收器"會將其收回。

第二行中調(diào)用了System.getProperties( )。從幫助文檔中可知，getProperties( )是System類的一個靜態(tài)方法（static 方法），由于它是"靜態(tài)"的，所以不必創(chuàng)建任何對象就可以調(diào)用該方法。在第三行，Properties對象有一個名為list( )的方法，它將自己的全部內(nèi)容都發(fā)給一個PrintStream對象，該對象就是list()方法的參數(shù)。

第四行和第六行是典型的打印語句，其中第六行通過運算符"＋"的重載來連接多個字符串對象，在java中只有當"＋"運算符作用于字符串時在能夠進行重載。但是讓我們仔細觀察下述語句：

System.out.println("Total Memory= "   
　+ rt.totalMemory( ) //打印總內(nèi)存大小  
　+" Free Memory = " 
　+rt.freeMemory( )); //打印空閑內(nèi)存大小 

其中，totalMemory( )和freeMemory( )返回的是數(shù)值，并非String對象。如果將一個字符串與一個數(shù)值相加，結(jié)果會如何？在這種情況下，編譯器會自動調(diào)用一個toString()方法，將該數(shù)值（int型或者float型）轉(zhuǎn)換成字符串。經(jīng)過這樣處理以后，就可以用"＋"進行字符串連接了。

main()的第五行通過調(diào)用Runtime的getRuntime()方法創(chuàng)建了一個Runtime對象，該對象中包含了內(nèi)存等信息。

1.4.2 java程序的編輯

java程序的編輯可以使用任何一種文本編輯器，例如UltraEdit、Notepad、Wordpad甚至word，然后只要把編輯好的文件存成.java文件。當然也可以用一些集成開發(fā)環(huán)境，例如Borland公司的JBuilder，IBM公司的Visualage for Java，此外還有cafe、kawa等其它集成開發(fā)環(huán)境。

Sun公司為全世界的java程序員提供了一個免費的java程序開發(fā)包（Java Develop Kit，簡稱JDK），其中包括了java編譯器命令"javac"，以及java執(zhí)行命令"java"，還有幫助文檔生成器命令"javadoc"等等。所有這些命令都可以在命令行下運行，例如我們要編譯上述java文件Property.java，如果是在windows中進行開發(fā)，就可以在"命令提示符"下進行編譯，在命令行中敲入"javac Property.java"。

1.4.3 java application的執(zhí)行

當編譯結(jié)束以后，在java源文件中的每一個類都會生成相應(yīng)的 .class 文件，例如上圖中就會生成一個Property.class文件，而java程序在執(zhí)行時調(diào)用的是.class 文件。Java application的執(zhí)行是在命令行下進行的，如果是在windows系統(tǒng)中，就可以"命令提示符"下敲入"java Propery"進行執(zhí)行，該"java"命令會啟動java虛擬機，并讀入Property.class文件進行執(zhí)行。

1.4.4 第一個java applet

java程序的另一種形式是java applet，applet沒有main()方法，它必須嵌在超文本文件中，在瀏覽器中進行運行。右面這個程序?qū)⒃跒g覽器中顯示一行字符串.

//這是我們的第一個java applet，該程序保存在文件HelloEducation.java中  
　import java.awt.Graphics; //在進行顯示輸出時，需要用到類Graphics的對象；  
　import java.applet.Applet; //Applet類是所有的java applet的父類；  
 
　public class HelloEducation extends Applet {   
//程序員給這個類取名為HelloEducation  
//所有的applet程序都是Applet類的子類  
　public String s;  
　public void init() { 　//  
　s=new String("Welcome to Tongfang Education");   
//生成一個字符串對象  
　}  
　public void paint(Graphics g){  
　g.drawString(s,25,25);   
　//在瀏覽器中坐標為（25，25）的位置顯示字符串s  
　}  
　} 

applet程序是從方法init( )開始執(zhí)行的，在該方法中完成了對字符串s的初始化工作，而顯示功能是在方法paint( )中執(zhí)行的。paint( )方法是類Applet的一個成員方法，其參數(shù)是圖形對象Graphics g，通過調(diào)用對象g的drawString( )方法就可以顯示輸出。

1.4.5 java applet的執(zhí)行

java applet程序也是一個類，其編譯方式與java application完全一樣，HelloEducation.java程序經(jīng)過編譯以后就生成了HelloEducation.class文件。java applet的執(zhí)行方式與java application完全不同，java applet程序必須嵌入到html文件中才能夠執(zhí)行，因此必須編寫相應(yīng)的html文件。下面為HelloEducaiton.html文件的內(nèi)容：

<html>  
<applet code=HelloEducation.class width=250 height=250>  
</applet>  
</html> 

然后可以通過JDK所提供的命令"appletviewer"，在命令行下面執(zhí)行java applet程序。如果是在windows操作系統(tǒng)中，就可以在"命令提示符"下敲入"appletviewer HelloEducation.html"。

此時系統(tǒng)會彈出另外一個窗口運行該applet程序，applet還可以采用另外一種方式運行，那就是直接在瀏覽器中打開HelloEducation.html程序。在主流的瀏覽器如IE、Netscape中都包含有java虛擬機，負責(zé)解釋執(zhí)行java applet程序。

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1.5 java程序規(guī)范

1.5.1 java源程序結(jié)構(gòu)

一個完整的java源程序應(yīng)該包括下列部分：

• package語句； //該部分至多只有一句，必須放在源程序的第一句
• import語句； /*該部分可以有若干import語句或者沒有，必須放在所有的類定義之前*/
• public classDefinition； //公共類定義部分，至多只有一個公共類的定義
• 　 　//java語言規(guī)定該java源程序的文件名必須與該公共類名完全一致
• classDefinition; //類定義部分，可以有0個或者多個類定義
• interfaceDefinition; //接口定義部分，可以有0個或者多個接口定義

例如一個java源程序可以是如下結(jié)構(gòu)，該源程序命名為HelloWorldApp.java：

package javawork.helloworld; /*把編譯生成的所有.class文件放到包  
javawork.helloworld中*/ 
　import java.awt.*; 　//告訴編譯器本程序中用到系統(tǒng)的AWT包  
　import javawork.newcentury; /*告訴編譯器本程序中用到用戶自定義  
的包javawork.newcentury*/ 
　public class HelloWorldApp{......} /*公共類HelloWorldApp的定義，  
　 名字與文件名相同*/ 
　class TheFirstClass{......} //第一個普通類TheFirstClass的定義  
　class TheSecondClass{......} //第二個普通類TheSecondClass的定義  
...... //其它普通類的定義  
　interface TheFirstInterface{......} /*第一個接口  
TheFirstInterface的定義*/ 
　...... //其它接口定義 

package語句：由于java編譯器為每個類生成一個字節(jié)碼文件，且文件名與類名相同，因此同名的類有可能發(fā)生沖突。為了解決這一問題，java提供包來管理類名空間，包實際提供了一種命名機制和可見性限制機制。而在java的系統(tǒng)類庫中，把功能相似的類放到一個包（package）中，例如所有的圖形界面的類都放在java.awt這個包中，與網(wǎng)絡(luò)功能有關(guān)的類都放到j(luò)ava.net這個包中。

用戶自己編寫的類（指.class文件）也應(yīng)該按照功能放在由程序員自己命名的相應(yīng)的包中，例如上例中的javawork.helloworld就是一個包。包在實際的實現(xiàn)過程中是與文件系統(tǒng)相對應(yīng)的，例如javawork.helloworld所對應(yīng)的目錄是path\javawork\helloworld，而path是在編譯該源程序時指定的。

比如在命令行中編譯上述HelloWorldApp.java文件時，可以在命令行中敲入"javac -d f:\javaproject HelloWorldApp.java"，則編譯生成的HelloWorldApp.class文件將放在目錄f:\javaproject\javawork\helloworld\目錄下面，此時f:\javaprojcet相當于path。但是如果在編譯時不指定path，則生成的.class文件將放在編譯時命令行所在的當前目錄下面。

比如在命令行目錄f:\javaproject下敲入編譯命令"javac HelloWorldApp.java"，則生成的HelloWorldApp.class文件將放在目錄f:\javaproject下面，此時的package語句相當于沒起作用。

但是，如果程序中包含了package語句，則在運行時就必須包含包名。例如，HelloWorldApp.java程序的第一行語句是：package p1.p2；編譯的時候在命令行下輸入"javac -d path HelloWorldApp.java"，則HelloWorldApp.class將放在目錄path\p1\p2的下面，這時候運行該程序時有兩種方式：

第一種：在命令行下的path目錄下輸入字符"java p1.p2.HelloWorldApp"。

第二種：在環(huán)境變量classpath中加入目錄path，則運行時在任何目錄下輸入"java p1.p2.HelloWorldApp"即可。

import語句：如果在源程序中用到了除java.lang這個包以外的類，無論是系統(tǒng)的類還是自己定義的包中的類，都必須用import語句標識，以通知編譯器在編譯時找到相應(yīng)的類文件。

例如上例中的java.awt是系統(tǒng)的包，而javawork.newcentury是用戶自定義的包。比如程序中用到了類Button，而Button是屬于包java.awt的，在編譯時編譯器將從目錄classpath\java\awt中去尋找類Button，classpath是事先設(shè)定的環(huán)境變量，比如可以設(shè)為：classpath=.；d:\jdk1.3\lib\。 classpath也可以稱為類路徑，需要提醒大家注意的是，在classpath中往往包含多個路徑，用分號隔開。例如classpath=.；d:\jdk1.3\lib\中的第一個分號之前的路徑是一個點，表示當前目錄，分號后面的路徑是d:\jdk1.3\lib\，表示系統(tǒng)的標準類庫目錄。

在編譯過程中尋找類時，先從環(huán)境變量classpath的第一個目錄開始往下找，比如先從當前目錄往下找java.awt中的類Button時,編譯器找不著，然后從環(huán)境變量classpath的第二個目錄開始往下找，就是從系統(tǒng)的標準類庫目錄d:\jdk1.3\lib開始往下找java.awt的Button這個類，最后就找到了。如果要從一個包中引入多個類則在包名后加上".*"表示。

如果程序中用到了用戶自己定義的包中的類，假如在上面程序中要用到j(luò)avawork.newcentury包中的類HelloWorldApp，而包javawork.newcentury所對應(yīng)的目錄是f:\javaproject\javawork\newcentury，classpath仍舊是classpath=.；d:\jdk1.3\lib\，則編譯器在編譯時將首先從當前目錄尋找包javawork.newcentury，結(jié)果是沒有找到；然后又從環(huán)境變量classpath的第二個目錄d:\jdk1.3\lib\開始往下找，但是仍然沒有找到。原因在于包javawork.newcentury是放在目錄f:\javaproject下面。

因此，需要重新設(shè)定環(huán)境變量classpath，設(shè)為classpath=.；d:\jdk1.3\lib\；f:\javaproject\ 。所以編譯器從f:\javaproject開始找包javawork.newcentury就可以找到。

源文件的命名規(guī)則：如果在源程序中包含有公共類的定義，則該源文件名必須與該公共類的名字完全一致，字母的大小寫都必須一樣。這是java語言的一個嚴格的規(guī)定，如果不遵守，在編譯時就會出錯。因此，在一個java源程序中至多只能有一個公共類的定義。如果源程序中不包含公共類的定義，則該文件名可以任意取名。如果在一個源程序中有多個類定義，則在編譯時將為每個類生成一個.class文件。

1.5.2 java編程規(guī)范

軟件開發(fā)是一個集體協(xié)作的過程，程序員之間的代碼是經(jīng)常要進行交換閱讀的，因此，java源程序有一些約定成俗的命名規(guī)定，主要目的是為了提高java程序的可讀性。

包名：包名是全小寫的名詞，中間可以由點分隔開，例如：java.awt.event;

類名：首字母大寫，通常由多個單詞合成一個類名，要求每個單詞的首字母也要大寫，例如class HelloWorldApp;
　
接口名：命名規(guī)則與類名相同，例如interface Collection;

方法名：往往由多個單詞合成，第一個單詞通常為動詞，首字母小寫，中間的每個單詞的首字母都要大寫，例如：balanceAccount，　isButtonPressed;

變量名：全小寫，一般為名詞，例如：length;

常量名：基本數(shù)據(jù)類型的常量名為全大寫，如果是由多個單詞構(gòu)成，可以用下劃線隔開，例如：int YEAR, int WEEK_OF_MONTH；如果是對象類型的常量，則是大小寫混合，由大寫字母把單詞隔開。

1.5.3 java幫助文檔

java中所有類庫的介紹都保存在java幫助文檔中，程序員在編程過程中，必須查閱該幫助文檔，了解系統(tǒng)提供的類的功能、成員方法、成員變量等等信息以后，才能夠更好的編程。同時，java開發(fā)工具包（JDK）提供了
"java"、"javac"、"javadoc"、
"appletviewer"等命令，在java幫助文檔中也對此進行了詳細的介紹。java幫助文檔是以HTML文件的形式組織，通常是安裝在JDK目錄下的docs子目錄中的index.html文件,所以用瀏覽器就可以進行查閱。例如JDK是安裝在D:\jdk1.3目錄下面，則用瀏覽器打開D:\jdk1.3\docs\index.html文件，就可以看到圖1_5_1所示的幫助文檔。

如果希望查閱JDK的命令，則可以選擇"Tool Documentation"，

此時瀏覽器就會把java、javac、javadoc、appletviewer等命令列出來，

但是大多時時候，我們需要查閱的是類庫的文檔，因此需要在"D:\jdk1.3\docs\index.html"文件中選擇"Java 2 Platform API Specification。然后就進入了詳細的類庫介紹。

1.5.4 java注釋

單行注釋：從"//"開始到本行結(jié)束的內(nèi)容都是注釋，例如：

//這是一行單行注釋

//則是另一行單行注釋

多行注釋：在"/*"和"*/"之間的所有內(nèi)容都是注釋，例如：

/*這是一段注釋分布在多行之中*/

文檔注釋：在注釋方面java提供一種C/C++所不具有的文檔注釋方式。其核心思想是當程序員編完程序以后，可以通過JDK提供的javadoc命令，生成所編程序的API文檔，而該文檔中的內(nèi)容主要就是從文檔注釋中提取的。該API文檔以HTML文件的形式出現(xiàn)，與java幫助文檔的風(fēng)格與形式完全一致。凡是在"/**"和"*/"之間的內(nèi)容都是文檔注釋。例如下面的DocTest.java文件：

/** 這是一個文檔注釋的例子，主要介紹下面這個類 */ 
public class DocTest{  
/** 變量注釋，下面這個變量主要是充當整數(shù)計數(shù) */ 
public int i;  
/** 方法注釋，下面這個方法的主要功能是計數(shù) */ 
public void count( ) {}  
}　 

通過在命令行下面運行"javadoc -d . DocTest.java"，就生成了介紹類DocTest的index.html文件，用瀏覽器瀏覽結(jié)果，注意到DocTest.java文件中的文檔注釋的內(nèi)容都出現(xiàn)在該index.html文件中。

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1.6 建立java開發(fā)環(huán)境

1.6.1 安裝Java Develop Kit(JDK)

Sun公司為所有的java程序員提供了一套免費的java開發(fā)和運行環(huán)境，取名為Java2 SDK，可以從http://sun.com上進行下載，也可以從同方教育網(wǎng)站上下載。但是最新的消息和版本必須從Sun的網(wǎng)站上才能夠得到。安裝的時候可以選擇安裝到任意的硬盤驅(qū)動器上，例如安裝到D:\jdk1.3目錄下。通常在JDK目錄下有bin、demo、lib、jre等子目錄，其中bin目錄保存了javac、java、appletviewer等命令文件，demo目錄保存了許多java的例子，lib目錄保存了java的類庫文件，jre保存的是java的運行時環(huán)境。

1.6.2 安裝java幫助文檔

由于JDK的安裝程序中并不包含幫助文檔，因此也必須從Sun的網(wǎng)站上下載進行安裝。通常安裝在JDK所在目錄的docs子目錄下面。用瀏覽器打開docs子目錄下的index.html文件就可以閱讀所有的幫助文檔。

1.6.3 配置類路徑

在安裝完JDK之后，必須配置類路徑classpath和環(huán)境變量path，JDK才能夠正常運行。如果是在windows98中運行，則在
C:\autoexec.bat文件的末尾添加下列語句：

classpath= .;d:\jdk1.3\lib;  
path=%path%;d:\jdk1.3\bin; 

如果是在windows2000中，則需要用右鍵單擊桌面上"我的電腦"，選擇"屬性"，則彈出一個名為"系統(tǒng)特性"的窗口，選擇"高級"，然后選擇"環(huán)境變量"，在"環(huán)境變量"窗口中編輯classpath和path。

總結(jié)

java語言的產(chǎn)生起源于Sun Microsystems公司為消費電子產(chǎn)品上應(yīng)用程序的開發(fā)尋找一門編程語言的過程中，而隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，原有的Oak軟件就順理成章的改造成java語言推向了市場，其跨平臺、面相對象、安全等特點使其得到廣泛的應(yīng)用。通過在不同的軟硬件上實現(xiàn)的java虛擬機，java的字節(jié)碼文件就可以跨平臺的進行運行，無用內(nèi)存自動回收器也給程序員帶來了極大的方便。

java程序以兩種方式進行運行，一種是通過java虛擬機進行直接運行的java application，另一種是通過瀏覽器進行運行的java applet，但是無論是何種方式，java都是一門純粹的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。面向?qū)ο缶幊痰乃悸氛J為程序都是對象的組合，因此要克服面向過程編程的思路，直接按照對象和類的思想去組織程序，面向?qū)ο笏哂械姆庋b性、繼承性、多態(tài)性等特點使其具有強大的生命力。

Sun公司為全世界java開發(fā)人員提供了一套免費的軟件開發(fā)包Java2 SDK，也稱為JDK，它不僅是java的開發(fā)平臺，還是java的運行平臺。java源程序存放在.java文件中，可以通過任意一個文本編輯器編輯產(chǎn)生，源程序經(jīng)過"javac"命令編譯過后，就生成了相應(yīng)的.class文件，而用"java"命令就可以運行.class文件。

作為面向?qū)ο缶幊倘藛T來說，大體可以分為兩種：類創(chuàng)建者和應(yīng)用程序員，應(yīng)用程序員是類的使用者。所以對程序的可讀性和API幫助文檔就有要求，java語言本身有一套約定成俗的編程規(guī)范，同時程序員首先要學(xué)會閱讀系統(tǒng)API幫助文檔，還要學(xué)會生成自己編寫的程序的API幫助文檔。