JAVA教程 第一讲 Java语言概述(2)

1.5 java程序规范
1.5.1 java源程序结构
　　一个完整的java源程序应该包括下列部分：
　　package语句； //该部分至多只有一句，必须放在源程序的第一句
　　import语句； /*该部分可以有若干import语句或者没有，必须放在所有的
　　　　　　　　　 类定义之前*/
　　public classDefinition； //公共类定义部分，至多只有一个公共类的定义
　　　　　 　//java语言规定该java源程序的文件名必须与该公共类名完全一致
　　classDefinition; //类定义部分，可以有0个或者多个类定义
　　interfaceDefinition; //接口定义部分，可以有0个或者多个接口定义
　　例如一个java源程序可以是如下结构，该源程序命名为HelloWorldApp.java：
　　　package javawork.helloworld; /*把编译生成的所有.class文件放到包
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 javawork.helloworld中*/
　　　import java.awt.*; 　//告诉编译器本程序中用到系统的AWT包
　　　import javawork.newcentury; /*告诉编译器本程序中用到用户自定义
　　　　　　　　　　　　　　　　　　的包javawork.newcentury*/
　　　public class HelloWorldApp{......} /*公共类HelloWorldApp的定义，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 名字与文件名相同*/
　　　class TheFirstClass{......} //第一个普通类TheFirstClass的定义
　　　class TheSecondClass{......} //第二个普通类TheSecondClass的定义
　　　　　　　　　　　　　　...... //其它普通类的定义
　　　interface TheFirstInterface{......} /*第一个接口
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TheFirstInterface的定义*/
　　　　　　　　　　　　　　　　　...... //其它接口定义

　　package语句：由于java编译器为每个类生成一个字节码文件，且文件名与类名相同，因此同名的类有可能发生冲突。为了解决这一问题，java提供包来管理类名空间，包实际提供了一种命名机制和可见性限制机制。而在java的系统类库中，把功能相似的类放到一个包（package）中，例如所有的图形界面的类都放在java.awt这个包中，与网络功能有关的类都放到java.net这个包中。用户自己编写的类（指.class文件）也应该按照功能放在由程序员自己命名的相应的包中，例如上例中的javawork.helloworld就是一个包。包在实际的实现过程中是与文件系统相对应的，例如javawork.helloworld所对应的目录是path\javawork\helloworld，而path是在编译该源程序时指定的。比如在命令行中编译上述HelloWorldApp.java文件时，可以在命令行中敲入"javac -d f:\javaproject HelloWorldApp.java"，则编译生成的HelloWorldApp.class文件将放在目录f:\javaproject\javawork\helloworld\目录下面，此时f:\javaprojcet相当于path。但是如果在编译时不指定path，则生成的.class文件将放在编译时命令行所在的当前目录下面。比如在命令行目录f:\javaproject下敲入编译命令"javac HelloWorldApp.java"，则生成的HelloWorldApp.class文件将放在目录f:\javaproject下面，此时的package语句相当于没起作用。

　　但是，如果程序中包含了package语句，则在运行时就必须包含包名。例如，HelloWorldApp.java程序的第一行语句是：package p1.p2；编译的时候在命令行下输入"javac -d path HelloWorldApp.java"，则HelloWorldApp.class将放在目录path\p1\p2的下面，这时候运行该程序时有两种方式：
　　第一种：在命令行下的path目录下输入字符"java p1.p2.HelloWorldApp"。
　　第二种：在环境变量classpath中加入目录path，则运行时在任何目录下输入"java p1.p2.HelloWorldApp"即可。

　　import语句：如果在源程序中用到了除java.lang这个包以外的类，无论是系统的类还是自己定义的包中的类，都必须用import语句标识，以通知编译器在编译时找到相应的类文件。例如上例中的java.awt是系统的包，而javawork.newcentury是用户自定义的包。比如程序中用到了类Button，而Button是属于包java.awt的，在编译时编译器将从目录classpath\java\awt中去寻找类Button，classpath是事先设定的环境变量，比如可以设为：classpath=.；d:\jdk1.3\lib\。 classpath也可以称为类路径，需要提醒大家注意的是，在classpath中往往包含多个路径，用分号隔开。例如classpath=.；d:\jdk1.3\lib\中的第一个分号之前的路径是一个点，表示当前目录，分号后面的路径是d:\jdk1.3\lib\，表示系统的标准类库目录。在编译过程中寻找类时，先从环境变量classpath的第一个目录开始往下找，比如先从当前目录往下找java.awt中的类Button时,编译器找不着，然后从环境变量classpath的第二个目录开始往下找，就是从系统的标准类库目录d:\jdk1.3\lib开始往下找java.awt的Button这个类，最后就找到了。如果要从一个包中引入多个类则在包名后加上".*"表示。

　　如果程序中用到了用户自己定义的包中的类，假如在上面程序中要用到javawork.newcentury包中的类HelloWorldApp，而包javawork.newcentury所对应的目录是f:\javaproject\javawork\newcentury，classpath仍旧是classpath=.；d:\jdk1.3\lib\，则编译器在编译时将首先从当前目录寻找包javawork.newcentury，结果是没有找到；然后又从环境变量classpath的第二个目录d:\jdk1.3\lib\开始往下找，但是仍然没有找到。原因在于包javawork.newcentury是放在目录f:\javaproject下面。因此，需要重新设定环境变量classpath，设为classpath=.；d:\jdk1.3\lib\；f:\javaproject\ 。所以编译器从f:\javaproject开始找包javawork.newcentury就可以找到。

　　源文件的命名规则：如果在源程序中包含有公共类的定义，则该源文件名必须与该公共类的名字完全一致，字母的大小写都必须一样。这是java语言的一个严格的规定，如果不遵守，在编译时就会出错。因此，在一个java源程序中至多只能有一个公共类的定义。如果源程序中不包含公共类的定义，则该文件名可以任意取名。如果在一个源程序中有多个类定义，则在编译时将为每个类生成一个.class文件。
1.5.2 java编程规范
　　软件开发是一个集体协作的过程，程序员之间的代码是经常要进行交换阅读的，因此，java源程序有一些约定成俗的命名规定，主要目的是为了提高java程序的可读性。
　　包名：包名是全小写的名词，中间可以由点分隔开，例如：java.awt.event;

　　类名：首字母大写，通常由多个单词合成一个类名，要求每个单词的首字母也要大写，例如class HelloWorldApp;
　
　　接口名：命名规则与类名相同，例如interface Collection;

　　方法名：往往由多个单词合成，第一个单词通常为动词，首字母小写，中间的每个单词的首字母都要大写，例如：balanceAccount，　isButtonPressed;

　　变量名：全小写，一般为名词，例如：length;

　　常量名：基本数据类型的常量名为全大写，如果是由多个单词构成，可以用下划线隔开，例如：int YEAR, int WEEK_OF_MONTH；如果是对象类型的常量，则是大小写混合，由大写字母把单词隔开。

1.5.3 java帮助文档
　　java中所有类库的介绍都保存在java帮助文档中，程序员在编程过程中，必须查阅该帮助文档，了解系统提供的类的功能、成员方法、成员变量等等信息以后，才能够更好的编程。同时，java开发工具包（JDK）提供了
"java"、"javac"、"javadoc"、
"appletviewer"等命令，在java帮助文档中也对此进行了详细的介绍。java帮助文档是以HTML文件的形式组织，通常是安装在JDK目录下的docs子目录中的index.html文件,所以用浏览器就可以进行查阅。例如JDK是安装在D:\jdk1.3目录下面，则用浏览器打开D:\jdk1.3\docs\index.html文件，就可以看到图1_5_1所示的帮助文档。

　 如果希望查阅JDK的命令，则可以选择"Tool Documentation"，如图1_5_2红字所示。

　 此时浏览器就会把java、javac、javadoc、appletviewer等命令列出来，如图1_5_3。

　 但是大多时时候，我们需要查阅的是类库的文档，因此需要在"D:\jdk1.3\docs\index.html"文件中选择"Java 2 Platform API Specification"，如图1_5_4中红字所示。

　 然后就进入了详细的类库介绍，如图1_5_5所示。
1.5.4 java注释
　　单行注释：从"//"开始到本行结束的内容都是注释，例如：
　　　　　　　　 //这是一行单行注释
　　　　　　　　 //则是另一行单行注释
　　
　　多行注释：在"/*"和"*/"之间的所有内容都是注释，例如：
　　　　　　　　　/*这是一段注释分布在多行之中*/

　　 文档注释：在注释方面java提供一种C/C++所不具有的文档注释方式。其核心思想是当程序员编完程序以后，可以通过JDK提供的javadoc命令，生成所编程序的API文档，而该文档中的内容主要就是从文档注释中提取的。该API文档以HTML文件的形式出现，与java帮助文档的风格与形式完全一致。凡是在"/**"和"*/"之间的内容都是文档注释。例如下面的DocTest.java文件：
　　　　　　　/** 这是一个文档注释的例子，主要介绍下面这个类 */
　　　　　　　public class DocTest{
　　　　　　　　　　/** 变量注释，下面这个变量主要是充当整数计数 */
　　　　　　　　　public int i;
　　　　　　　　　　/** 方法注释，下面这个方法的主要功能是计数 */
　　　　　　　　　public void count( ) {}
　　　　　　　}　
　　通过在命令行下面运行"javadoc -d . DocTest.java"，就生成了介绍类DocTest的index.html文件，用浏览器浏览结果如图1_5_6，注意到DocTest.java文件中的文档注释的内容都出现在该index.html文件中。

1.6 建立java开发环境
1.6.1 安装Java Develop Kit(JDK)

　　Sun公司为所有的java程序员提供了一套免费的java开发和运行环境，取名为Java2 SDK，可以从http://sun.com上进行下载，也可以从同方教育网站上下载。但是最新的消息和版本必须从Sun的网站上才能够得到。安装的时候可以选择安装到任意的硬盘驱动器上，例如安装到D:\jdk1.3目录下。通常在JDK目录下有bin、demo、lib、jre等子目录，其中bin目录保存了javac、java、appletviewer等命令文件，demo目录保存了许多java的例子，lib目录保存了java的类库文件，jre保存的是java的运行时环境。

1.6.2 安装java帮助文档

　　由于JDK的安装程序中并不包含帮助文档，因此也必须从Sun的网站上下载进行安装。通常安装在JDK所在目录的docs子目录下面。用浏览器打开docs子目录下的index.html文件就可以阅读所有的帮助文档。

1.6.3 配置类路径

　　在安装完JDK之后，必须配置类路径classpath和环境变量path，JDK才能够正常运行。如果是在windows98中运行，则在
　　C:\autoexec.bat文件的末尾添加下列语句：
　　　classpath= .;d:\jdk1.3\lib;
　　　path=%path%;d:\jdk1.3\bin;

　　如果是在windows2000中，则需要用右键单击桌面上"我的电脑"，选择"属性"，则弹出一个名为"系统特性"的窗口，选择"高级"，然后选择"环境变量"，在"环境变量"窗口中编辑classpath和path。
//java语言规定该java源程序的文件名必须与该公共类名完全一致
　　classDefinition; //类定义部分，可以有0个或者多个类定义
　　interfaceDefinition; //接口定义部分，可以有0个或者多个接口定义 
　　例如一个java源程序可以是如下结构，该源程序命名为HelloWorldApp.java：
　　　package javawork.helloworld; /*把编译生成的所有.class文件放到包
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 javawork.helloworld中*/
　　　import java.awt.*; 　//告诉编译器本程序中用到系统的AWT包
　　　import javawork.newcentury; /*告诉编译器本程序中用到用户自定义
　　　　　　　　　　　　　　　　　　的包javawork.newcentury*/
　　　public class HelloWorldApp{......} /*公共类HelloWorldApp的定义，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 名字与文件名相同*/
　　　class TheFirstClass{......} //第一个普通类TheFirstClass的定义
　　　class TheSecondClass{......} //第二个普通类TheSecondClass的定义
　　　　　　　　　　　　　　...... //其它普通类的定义
　　　interface TheFirstInterface{......} /*第一个接口
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TheFirstInterface的定义*/
　　　　　　　　　　　　　　　　　...... //其它接口定义


package语句：由于java编译器为每个类生成一个字节码文件，且文件名与类名相同，因此同名的类有可能发生冲突。为了解决这一问题，java提供包来管理类名空间，包实际提供了一种命名机制和可见性限制机制。而在java的系统类库中，把功能相似的类放到一个包（package）中，例如所有的图形界面的类都放在java.awt这个包中，与网络功能有关的类都放到java.net这个包中。用户自己编写的类（指.class文件）也应该按照功能放在由程序员自己命名的相应的包中，例如上例中的javawork.helloworld就是一个包。包在实际的实现过程中是与文件系统相对应的，例如javawork.helloworld所对应的目录是path\javawork\helloworld，而path是在编译该源程序时指定的。比如在命令行中编译上述HelloWorldApp.java文件时，可以在命令行中敲入"javac -d f:\javaproject HelloWorldApp.java"，则编译生成的HelloWorldApp.class文件将放在目录f:\javaproject\javawork\helloworld\目录下面，此时f:\javaprojcet相当于path。但是如果在编译时不指定path，则生成的.class文件将放在编译时命令行所在的当前目录下面。比如在命令行目录f:\javaproject下敲入编译命令"javac HelloWorldApp.java"，则生成的HelloWorldApp.class文件将放在目录f:\javaproject下面，此时的package语句相当于没起作用。

　　但是，如果程序中包含了package语句，则在运行时就必须包含包名。例如，HelloWorldApp.java程序的第一行语句是：package p1.p2；编译的时候在命令行下输入"javac -d path HelloWorldApp.java"，则HelloWorldApp.class将放在目录path\p1\p2的下面，这时候运行该程序时有两种方式：
　　第一种：在命令行下的path目录下输入字符"java p1.p2.HelloWorldApp"。
　　第二种：在环境变量classpath中加入目录path，则运行时在任何目录下输入"java p1.p2.HelloWorldApp"即可。

　　import语句：如果在源程序中用到了除java.lang这个包以外的类，无论是系统的类还是自己定义的包中的类，都必须用import语句标识，以通知编译器在编译时找到相应的类文件。例如上例中的java.awt是系统的包，而javawork.newcentury是用户自定义的包。比如程序中用到了类Button，而Button是属于包java.awt的，在编译时编译器将从目录classpath\java\awt中去寻找类Button，classpath是事先设定的环境变量，比如可以设为：classpath=.；d:\jdk1.3\lib\。 classpath也可以称为类路径，需要提醒大家注意的是，在classpath中往往包含多个路径，用分号隔开。例如classpath=.；d:\jdk1.3\lib\中的第一个分号之前的路径是一个点，表示当前目录，分号后面的路径是d:\jdk1.3\lib\，表示系统的标准类库目录。在编译过程中寻找类时，先从环境变量classpath的第一个目录开始往下找，比如先从当前目录往下找java.awt中的类Button时,编译器找不着，然后从环境变量classpath的第二个目录开始往下找，就是从系统的标准类库目录d:\jdk1.3\lib开始往下找java.awt的Button这个类，最后就找到了。如果要从一个包中引入多个类则在包名后加上".*"表示。

　　如果程序中用到了用户自己定义的包中的类，假如在上面程序中要用到javawork.newcentury包中的类HelloWorldApp，而包javawork.newcentury所对应的目录是f:\javaproject\javawork\newcentury，classpath仍旧是classpath=.；d:\jdk1.3\lib\，则编译器在编译时将首先从当前目录寻找包javawork.newcentury，结果是没有找到；然后又从环境变量classpath的第二个目录d:\jdk1.3\lib\开始往下找，但是仍然没有找到。原因在于包javawork.newcentury是放在目录f:\javaproject下面。因此，需要重新设定环境变量classpath，设为classpath=.；d:\jdk1.3\lib\；f:\javaproject\ 。所以编译器从f:\javaproject开始找包javawork.newcentury就可以找到。

　　源文件的命名规则：如果在源程序中包含有公共类的定义，则该源文件名必须与该公共类的名字完全一致，字母的大小写都必须一样。这是java语言的一个严格的规定，如果不遵守，在编译时就会出错。因此，在一个java源程序中至多只能有一个公共类的定义。如果源程序中不包含公共类的定义，则该文件名可以任意取名。如果在一个源程序中有多个类定义，则在编译时将为每个类生成一个.class文件。
1.5.2 java编程规范
　　软件开发是一个集体协作的过程，程序员之间的代码是经常要进行交换阅读的，因此，java源程序有一些约定成俗的命名规定，主要目的是为了提高java程序的可读性。
　　包名：包名是全小写的名词，中间可以由点分隔开，例如：java.awt.event;

　　类名：首字母大写，通常由多个单词合成一个类名，要求每个单词的首字母也要大写，例如class HelloWorldApp;
　
　　接口名：命名规则与类名相同，例如interface Collection;

　　方法名：往往由多个单词合成，第一个单词通常为动词，首字母小写，中间的每个单词的首字母都要大写，例如：balanceAccount，　isButtonPressed;

　　变量名：全小写，一般为名词，例如：length;

　　常量名：基本数据类型的常量名为全大写，如果是由多个单词构成，可以用下划线隔开，例如：int YEAR, int WEEK_OF_MONTH；如果是对象类型的常量，则是大小写混合，由大写字母把单词隔开。

1.5.3 java帮助文档
　　java中所有类库的介绍都保存在java帮助文档中，程序员在编程过程中，必须查阅该帮助文档，了解系统提供的类的功能、成员方法、成员变量等等信息以后，才能够更好的编程。同时，java开发工具包（JDK）提供了
"java"、"javac"、"javadoc"、
"appletviewer"等命令，在java帮助文档中也对此进行了详细的介绍。java帮助文档是以HTML文件的形式组织，通常是安装在JDK目录下的docs子目录中的index.html文件,所以用浏览器就可以进行查阅。例如JDK是安装在D:\jdk1.3目录下面，则用浏览器打开D:\jdk1.3\docs\index.html文件，就可以看到图1_5_1所示的帮助文档。

　 如果希望查阅JDK的命令，则可以选择"Tool Documentation"，如图1_5_2红字所示。

　 此时浏览器就会把java、javac、javadoc、appletviewer等命令列出来，如图1_5_3。

　 但是大多时时候，我们需要查阅的是类库的文档，因此需要在"D:\jdk1.3\docs\index.html"文件中选择"Java 2 Platform API Specification"，如图1_5_4中红字所示。

　 然后就进入了详细的类库介绍，如图1_5_5所示。
1.5.4 java注释
　　单行注释：从"//"开始到本行结束的内容都是注释，例如：
　　　　　　　　 //这是一行单行注释
　　　　　　　　 //则是另一行单行注释
　　
　　多行注释：在"/*"和"*/"之间的所有内容都是注释，例如：
　　　　　　　　　/*这是一段注释分布在多行之中*/

　　 文档注释：在注释方面java提供一种C/C++所不具有的文档注释方式。其核心思想是当程序员编完程序以后，可以通过JDK提供的javadoc命令，生成所编程序的API文档，而该文档中的内容主要就是从文档注释中提取的。该API文档以HTML文件的形式出现，与java帮助文档的风格与形式完全一致。凡是在"/**"和"*/"之间的内容都是文档注释。例如下面的DocTest.java文件：
　　　　　　　/** 这是一个文档注释的例子，主要介绍下面这个类 */
　　　　　　　public class DocTest{
　　　　　　　　　　/** 变量注释，下面这个变量主要是充当整数计数 */
　　　　　　　　　public int i;
　　　　　　　　　　/** 方法注释，下面这个方法的主要功能是计数 */
　　　　　　　　　public void count( ) {}
　　　　　　　}　
　　通过在命令行下面运行"javadoc -d . DocTest.java"，就生成了介绍类DocTest的index.html文件，用浏览器浏览结果如图1_5_6，注意到DocTest.java文件中的文档注释的内容都出现在该index.html文件中。

1.6 建立java开发环境
1.6.1 安装Java Develop Kit(JDK)

　　Sun公司为所有的java程序员提供了一套免费的java开发和运行环境，取名为Java2 SDK，可以从http://sun.com上进行下载，也可以从同方教育网站上下载。但是最新的消息和版本必须从Sun的网站上才能够得到。安装的时候可以选择安装到任意的硬盘驱动器上，例如安装到D:\jdk1.3目录下。通常在JDK目录下有bin、demo、lib、jre等子目录，其中bin目录保存了javac、java、appletviewer等命令文件，demo目录保存了许多java的例子，lib目录保存了java的类库文件，jre保存的是java的运行时环境。

1.6.2 安装java帮助文档

　　由于JDK的安装程序中并不包含帮助文档，因此也必须从Sun的网站上下载进行安装。通常安装在JDK所在目录的docs子目录下面。用浏览器打开docs子目录下的index.html文件就可以阅读所有的帮助文档。

1.6.3 配置类路径

　　在安装完JDK之后，必须配置类路径classpath和环境变量path，JDK才能够正常运行。如果是在windows98中运行，则在
　　C:\autoexec.bat文件的末尾添加下列语句：
　　　classpath= .;d:\jdk1.3\lib;
　　　path=%path%;d:\jdk1.3\bin;

　　如果是在windows2000中，则需要用右键单击桌面上"我的电脑"，选择"属性"，则弹出一个名为"系统特性"的窗口，选择"高级"，然后选择"环境变量"，在"环境变量"窗口中编辑classpath和path。
械膉ava程序员提供了一套免费的java开发和运行环境，取名为Java2 SDK，可以从http://sun.com上进行下载，也可以从同方教育网站上下载。但是最新的消息和版本必须从Sun的网站上才能够得到。安装的时候可以选择安装到任意的硬盘驱动器上，例如安装到D:\jdk1.3目录下。通常在JDK目录下有bin、demo、lib、jre等子目录，其中bin目录保存了javac、java、appletviewer等命令文件，demo目录保存了许多java的例子，lib目录保存了java的类库文件，jre保存的是java的运行时环境。

1.6.2 安装java帮助文档

　　由于JDK的安装程序中并不包含帮助文档，因此也必须从Sun的网站上下载进行安装。通常安装在JDK所在目录的docs子目录下面。用浏览器打开docs子目录下的index.html文件就可以阅读所有的帮助文档。

1.6.3 配置类路径

　　在安装完JDK之后，必须配置类路径classpath和环境变量path，JDK才能够正常运行。如果是在windows98中运行，则在
　　C:\autoexec.bat文件的末尾添加下列语句：
　　　classpath= .;d:\jdk1.3\lib;
　　　path=%path%;d:\jdk1.3\bin;

　　如果是在windows2000中，则需要用右键单击桌面上"我的电脑"，选择"属性"，则弹出一个名为"系统特性"的窗口，选择"高级"，然后选择"环境变量"，在"环境变量"窗口中编辑classpath和path。
【本讲小结】

　　java语言的产生起源于Sun Microsystems公司为消费电子产品上应用程序的开发寻找一门编程语言的过程中，而随着互联网时代的到来，原有的Oak软件就顺理成章的改造成java语言推向了市场，其跨平台、面相对象、安全等特点使其得到广泛的应用。通过在不同的软硬件上实现的java虚拟机，java的字节码文件就可以跨平台的进行运行，无用内存自动回收器也给程序员带来了极大的方便。java程序以两种方式进行运行，一种是通过java虚拟机进行直接运行的java application，另一种是通过浏览器进行运行的java applet，但是无论是何种方式，java都是一门纯粹的面向对象的编程语言。面向对象编程的思路认为程序都是对象的组合，因此要克服面向过程编程的思路，直接按照对象和类的思想去组织程序，面向对象所具有的封装性、继承性、多态性等特点使其具有强大的生命力。Sun公司为全世界java开发人员提供了一套免费的软件开发包Java2 SDK，也称为JDK，它不仅是java的开发平台，还是java的运行平台。java源程序存放在.java文件中，可以通过任意一个文本编辑器编辑产生，源程序经过"javac"命令编译过后，就生成了相应的.class文件，而用"java"命令就可以运行.class文件。作为面向对象编程人员来说，大体可以分为两种：类创建者和应用程序员，应用程序员是类的使用者。所以对程序的可读性和API帮助文档就有要求，java语言本身有一套约定成俗的编程规范，同时程序员首先要学会阅读系统API帮助文档，还要学会生成自己编写的程序的API帮助文档。