第2章 最简单的Java程序
上一章通过与C/C++的比较，详细介绍了Java语言的一些特点。本章将讲述应用程序的开发流程，另外还要讲述开发Java程序所要使用的开发工具，最后会编写一个最简单的Java程序，并通过对程序的具体分析，使读者能够对编写Java代码有一个初步的认识。
本章主要介绍的内容有：
❑Java程序的开发流程
❑Java程序的开发工具
❑Java程序的环境配置
❑编写简单的Java程序
2.1 Java程序的开发流程
本节将详细地讲述一个Java程序的开发流程，即如何去开发一个有价值的应用程序。下面是开发一个应用程序的基本流程。
1）Java程序开发，同其他编程语言程序开发的流程是一样的，最重要的不是编写代码，而是要详细了解客户的需求，针对客户的需求来编写适合客户的应用软件。如果一个应用软件的代码编写完成后，客户临时更改了需求，可能这个更改会让前面做的所有工作都前功尽弃。所以说，首先要详细地了解客户对软件的需求，这里强调的是详细。
2）接下来就是编写代码，其关键是代码的质量。Java语言是面向对象的程序开发语言，而对象和类就是整个程序的关键，一定要将客户的需求抽象为一个个类，再在类中创建多个对象。这样对于整个软件程序代码来说，就是由一个一个很独立的小模块构成的，即使要修改程序，也不会改动太大。
3）另外，针对编写代码时一定要注意，尽量不要在主运行程序中编写太多的代码，尽量把很多实现的步骤规划到某个类的方法中。而在主运行程序中，尽量去调用这些方法函数，这样可以使整个程序代码更易读。
4）在编写完代码后，针对有异常处理的现象要及时地处理，特别在编译的时候不能放过任何一个不起眼的错误。虽然这些错误不一定影响程序运行，但是要防范它们可能会成为程序运行后的致命点。
2.2 开发工具的选择
学过程序设计的人知道，使用Basic语言进行程序设计，可以使用QBasic、Visual Basic（简称VB）等开发工具；使用C语言进行程序设计，可以使用Turbo C、Visual C++、C++Builder等开发工具，这些开发工具集成了编辑器和编译器，是集成开发工具，使用起来很方便。
学习Java程序设计，同样需要方便易用的开发工具。Java的开发工具很多，而且各有优缺点，初学者往往不知道有哪些常用的开发工具，或者由于面临的选择比较多而产生困惑。本节对初学者常用的Java开发工具作一个简单的介绍，从而有助于初学者了解Java常用的开发工具，并且结合自身因素做出选择。
要建立Java开发环境，离不开Sun的Java2 SDK。1998年12月Sun公司发布了Java Software Development Kit（简称Java 2 SDK）。这个开发环境，可在http://Java.sun.com下载，根据运行平台的不同，下载相应的版本，并且设置好Path和ClassPath。这个软件包提供了Java编译器、Java解释器，但没有提供Java编辑器，因此需要使用者自己选择一个方便易用的编辑器或集成开发工具。
2.2.1 开发工具的种类
本节介绍4种常用的开发工具。这4种开发工具各有各的特色，读者可以通过下面的介绍，挑选自己使用方便的开发工具。
1. UltraEdit
UltraEdit是共享软件，是一个功能强大的文本、HTML、程序源代码编辑器。作为源代码编辑器，其默认配置可以对C、C++、VB、HTML、Java进行语法着色。用UltraEdit编辑Java程序时，可以对Java的关键词进行识别并着色，方便了Java程序设计，它具有完备的复制、粘贴、剪切、查找、替换、格式控制等功能。在“Advanced”菜单下的“Tool Configuration”菜单项中，配置好Java的编译器Javac和解释器Java，就可以直接编译运行Java程序。
当配置Java时，在Command Line里输入“D:\jsp\j2sdk\bin\Javac %f”（这里“Javac”的路径要根据JDK的实际安装路径来指定，“%f”是指当前活动文档的全文件名），在“Menu Item Name”里输入“Javac”，使它显示在“Advanced”菜单里。此时就可以直接执行并进行编译，而选中“Output To List Box”和“Capture Output”两个复选框，就可以在源代码下面的输出窗口里，看到编译时的错误信息。
当配置不带参数运行的解释器Java时，在Command Line里输入“D:\jsp\j2sdk\bin\Java%n”，在“Menu Item Name”里输入“Java filename”，选中“Output To List Box”和“Capture Output”，运行结果显示在输出窗口里。
当配置带参数运行的解释器Java时，在Command Line里输入“d:\jsp\j2sdk\bin\Java%n%modify%”，在“Menu Item Name”里输入“Java filename parameter”。这样，当执行这个菜单项的时候，会显示一个要求输入参数的对话框，这样配置就可以将编辑、编译等功能集成在一个软件中。
2. EditPlus
EditPlus是共享软件，它也是功能很全面的文本、HTML、程序源代码编辑器，默认支持HTML、CSS、PHP、ASP、Perl、C/C++、Java、JavaScript和VBScript的语法着色。通过定制语法文件，还可以扩展到其他程序语言，可以在“Tools”菜单下的“Configure User Tools”菜单项中配置用户工具，类似于UltraEdit的配置。一旦配置好Java的编译器Javac和解释器Java，通过EditPlus的菜单，就可以直接编译执行Java程序。
3. Jcreator
Jcreator是一个用于Java程序设计的集成开发环境，具有编辑、调试、运行Java程序的功能。Jcreator分为LE和Pro版本。LE版本功能上受到一些限制，是免费版本。Pro版本功能最全，但其是一个共享软件。这个软件比较小巧，对硬件要求不是很高，完全用C++编写，速度快、效率高、具有语法着色、代码自动完成、代码参数提示、工程向导、类向导等功能。第一次启动时提示设置Java JDK主目录及JDK JavaDoc目录，软件自动设置好类路径、编译器及解释器路径，还可以在帮助菜单中使用JDK Help，但目前这个版本对中文支持性不好。
4. Eclipse
Eclipse是一个开源的、可扩展的集成开发环境（IDE），它不仅可用于Java的开发，还能通过开发插件，构建其他的开发工具。Eclipse是开放源代码的项目，可以免费下载。
Releases版本是Eclipse开发团队发布的主要发行版本，是经过测试的稳定的版本，适合要求稳定，而且不需要最新改进功能的使用者选择。对大多数使用者而言，Stable Builds版本是足够稳定的版本，它由开发团队认为比较稳定的Integration Build版本提升到Stable Build而来，适合想使用Eclipse新功能的使用者选择。对于它的Releases版本2.1.x，在Eclipse的官方网站上有一个语言包可以下载，这样Eclipse及其帮助都会是简体中文。
针对Java开发，Eclipse与UltraEdit、Editplus、Jcreator IDE比较，Eclipse显然更专业，功能更强大。
2.2.2 开发工具的安装
对于初学者来说，最好是使用UltraEdit，不要使用图形界面的开发工具。因为图形界面的开发工具有很多都是自动生成的，不利于初学者掌握程序语言的类库，以及整个编程的思路及格式。下面先介绍如何安装UltraEdit开发工具。
首先要下载UltraEdit这个软件，下面就是其安装的步骤详解。
1）双击UltraEdit-32_13.00+4_SC.exe安装文件，打开一个安装向导界面，其中主要介绍了这个软件的一般情况和支持的一些功能，如图2.1所示。
2）单击“下一步”按钮，进入“许可协议”界面。很多用户不愿意看这些协议，其实笔者建议大家还是看看，因为有一些涉及版权的内容，协议界面如图2.2所示。
图2.1 欢迎界面
图2.2 协议界面
3）选中“我同意此协议”单选框，然后单击“下一步”按钮，会出现一个选择安装目录的界面，如图2.3所示。
4）输入安装路径后，单击“下一步”按钮，会出现“选择附加任务”的界面，如图2.4所示。
5）在这个界面中，会出现很多选项，这些选项都是本软件使用时的一些配置。为了将来使用方便，建议将所有的复选框全部选中。这样软件就会拥有注册机、桌面快捷方式等。单击“下一步”按钮，会出现一个“准备安装”的界面，如图2.5所示。
6）至此，设置就全部完成了。单击“下一步”按钮，开始安装，安装的界面如图2.6所示。
7）安装完毕后，会出现完成界面，如图2.7所示。这里有一些选项，建议仅选中“运行UltraEdit”。
图2.3 选择安装目录
图2.4 选择附加任务
图2.5 准备安装
图2.6 安装界面
图2.7 安装完成界面
2.2.3 开发工具的使用介绍
UltraEdit是一款功能强大的文本编辑器，可以编辑文字、Hex、ASCII码，同时也可以取代记事本。其内建英文单字检查、C++及VB指令突显，可同时编辑多个文件，而且即使开启很大的文件，速度也不会慢。软件附有Html Tag颜色显示、搜寻替换以及无限制的还原功能，一般用户喜欢用其来修改EXE或DLL文件，众多的游戏玩家喜欢用它来修改存盘文件或是可执行文件。
❑软件名称：UltraEdit-32 10.10c
❑软件大小：2908KB
❑软件语言：英文
❑软件类别：共享版/编辑软件
❑运行环境：Win9x/Me/NT/2000/XP
UltraEdit是一款文本编辑器软件，启动速度很快、体积小巧、占用内存较少、编辑功能强大全面。为了更好地介绍其功能，在这里将分为3大功能模块讲述，分别是普通功能、特色功能、额外功能。
普通功能就是作为一个文本工具所应该具有的功能。
❑ File菜单：打开、保存文件等常见的操作。
❑Edit菜单：恢复/重复操作、剪切和复制及粘贴、多项选择、多项删除等全面的编辑功能，Date/Time能在文章中自动加入日期，Toggle Word-Wrap是类似Word的自动换行功能。
❑Search菜单：提供了查找、替换功能、换行定位、书签标记、字数统计等功能。
❑Windows菜单：可以将多个编辑框进行有序排列，并在它们之间随意切换，也可通过直接单击编辑框上的标签，在各个文本间切换。Show File In Browser将直接启动默认浏览器，查看用HTML语言所编辑的网页实际效果，还有直接拖放、文件长度不限制等常规功能。
特色功能则是为了使用方便而设置的特殊功能。
❑Read Only：可以将正在阅读的文件设成只读属性，防止对重要文件进行误操作。
❑拼写检查：Edit\Spell Check提供的拼写检查功能相当好用，感觉很像Word。利用单词库，UltraEdit-32能检查文章中的每个单词，如单词库中不包含所书写的单词，会弹出对话框让用户做出相应处理，用户需改正错词或添加新单词。
❑在第一次使用拼写检查时，如果UltraEdit-32报告“Error opening dictionary C:\PROGRAM FILES\ULTRAEDT\ssceam.tlx”，这是因为UltraEdit-32没有找到配套的字典文件“*.tlx”。UltraEdit-32总共支持英文、法文、德文、西班牙文等8种文字拼写检查，但是需要下载安装相应的字典文件。
❑Web列表功能：这是其他文本编辑工具所不具备的。UltraEdit-32的这个功能，可以很好地对本机或者通过局域网映射的Web站点发布文件进行编辑，大大方便了需要经常更新的站点。
❑支持多种文件格式：UltraEdit-32支持的文件包括：*.TXT、*.DOC、*.BAT、*.INI、C语言源程序*.C、*.CPP、头文件*.H、*.HPP、HTML/Java语言、*.HTML、*.HTM、*.JAVA、*.JAV，基本上覆盖了所有的常见文件类型。如果想让UltraEdit-32支持新类型的文件，可以在“Advanced\Configuration...\File Associations”中添加，如果采用默认安装，鼠标右键菜单中会自动添加UltraEdit-32项。
❑使用“File\Conversions”可以展开UltraEdit-32的文本格式转换菜单，UltraEdit-32提供了在UNIX/MAC与DOS、EBCDIC与ASCII、OEM与ANSI之间文本的相互转换。
❑宏功能：Macro菜单下提供了丰富的宏功能处理，有宏记录、宏编辑、宏调用等，可以简化文本编辑中经常重复的操作，提高效率。
❑颜色显示：UltraEdit-32附有HTML Tag颜色显示功能，能够对所编辑的文件标识起到很重要的作用。
❑单击DOS Command（或按热键F9）会弹出DOS命令框，可以运行DOS指令。如果指令运行后有输出结果（如“DIR”、“MEM”、“Chkdsk”等指令），这些结果便会输出到UltraEdit-32的编辑框中，可以使用UltraEdit的此项功能截取DOS下的文本信息。
❑单击“RunWindows Program”（或按热键F10）会弹出Windows程序调用框，可以调用Windows应用程序。如果程序有输出结果，同DOS命令框一样，这些结果也会输出到UltraEdit的编辑框中。
❑十六进制编辑模式：现在玩家对游戏进行静态修改时，都喜欢将UltraEdit-32作为首选工具。使用Edit\HexEdit将以十六进制显示文件，最右边是ASCII码形式，UltraEdit的这项功能可以代替的DOS下的PC Tools。
❑V8.0版本增加了许多更新的功能：支持功能列表搜索、整合支持HTML Tidy、不同项目使用不同工具、功能列表排序选择、可以不生成临时文件就直接对文档进行操作、添加了“Copy-append”和“Cut-append”等剪贴板增强功能。
额外的功能就是指一些附加的并不经常用到的功能。
❑UltraEdit宏功能：在“Macro”菜单下，提供了丰富的宏功能处理，包括了宏记录、宏编辑、宏调用等，可以简化文本编辑中经常重复的操作，以提高使用效率。
❑UltraEdit字体显示：UltraEdit可以支持系统里安装的所有字体，包括中文Windows和其他外挂字体如RichWin、中文之星等软件中所提供的。如果要选择显示屏幕字体，可以单击“View”|“Set Font”命令；如果要设置打印字体，可以选择“Set Printer Font”命令。
❑UltraEdit命令调用：使用“Advanced”菜单下的选项，可以在UltraEdit环境下直接调用DOS和Windows命令。单击DOS Command命令（或按热键F9），会弹出DOS命令框，可以在里面运行DOS命令，比如DIR、MEM等。
编辑一个Java程序后，需要借助运行环境来编译和运行它，下一节将讲述Java编程环境方面的知识。
2.3 Java编程环境
编程环境，就是让程序代码能在其中编译、运行的环境。本节重点讲述Java的编程环境，其中包括一些类库的安装和配置。
2.3.1 J2SE的下载和安装
JDK是整个Java的核心，包括了Java运行环境（Java Runtime Environment）。它是一堆Java工具和Java基础的类库（rt.jar）。不论是什么样的Java应用服务器，其实质都是内置了某个版本的JDK，因此掌握JDK是学好Java的第一步。
最主流的JDK是Sun公司发布的JDK。除了Sun之外，还有很多公司和组织都开发了自己的JDK，例如IBM公司开发的JDK、BEA公司开发的Jrocket，还有GNU组织开发的JDK等。IBM的JDK包含的JVM（Java Virtual Machine）运行效率要比Sun JDK包含的JVM高出许多，而专门运行在x86平台的Jrocket，在服务端运行效率也要比Sun JDK好很多，但不管怎么说，还是需要先把Sun JDK掌握好。
（1）JDK的下载和安装
JDK又叫做J2SE（Java2 SDK Standard Edition），可以从Sun的Java网站上下载到，网址是http://java.sun.com/j2se/downloads.html。建议读者下载1.6版本的JDK。
下载好的JDK是一个可执行安装程序，默认安装完毕后会在C:\Program Files\Java目录下安装一套需要的包和工具，然后需要在环境变量Path的最前面，增加Java的路径C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_10\bin，这样JDK就安装好了。
（2）JDK的命令工具
❑JDK的最重要命令行工具。
❑java：启动JVM执行class。
❑javac：Java编译器。
❑jar：Java打包工具。
❑javadoc：Java文档生成器。
这些命令行必须要非常熟悉，对于每个参数都要精通。关于这些命令的描述，JDK Documentation上有详细的文档。
（3）JDK Documentation
Documentation在JDK的下载页面也有下载链接，建议同时下载Documentation。Documentation是最重要的编程手册，涵盖了整个Java所有方面的描述。可以这样说，学习Java编程，大部分时间都是花在参考这个Documentation上面。
2.3.2 如何设置ClassPath变量
类路径ClassPath告诉Java应用程序，去哪里查找第三方和自定义类，那些类不是Java扩展或Java平台的一部分。
1. 设置ClassPath
在DOS提示符下，可用set命令修改ClassPath环境变量，其格式为：
set classpath=path1;path2 ... 如:setclasspath=C:\ProgramFiles\Java\jdk1.6.0_10\lib\tools.jar;C:\ProgramFiles\Java\jdk1.6.0_10\lib\dt.jar;
路径应该以指定驱动器的字母开头，例如“C：\”，这样，在偶然切换到不同驱动器时仍可找到类（例如，如果路径项以“\”开头，并且当前位于驱动器“D:\”上，则所需的类将在“D:\”而不是“C:\”驱动器上找）。
2. 清除ClassPath
如果ClassPath环境变量被设置成不正确的值，或启动文件、脚本程序设置了不正确路径，则可通过使用下列命令清除ClassPath。
C:> set classpath=
该命令仅清除当前会话的ClassPath，要确保在以后的会话中，具有正确的ClassPath设置，则应该删除或修改启动设置。
3. 更改启动设置
如果在系统启动时设置ClassPath变量，则查找它的位置取决于所使用的操作系统。例如在Windows XP中启动“控制面板”，选择“系统”图标，单击“高级”选项卡，可在“用户变量”部分中，检查ClassPath变量。
2.3.3 如何设置Path变量
先找到安装JDK的目录并复制路径，（如安装在C:\Program Files\Java\jdk1.6.0\bin），然后右击“我的电脑”｜“属性”｜“高级”｜“环境变量”｜“系统变量”｜Path。单击这一项进行编辑，弹出的对话框变量名应该是Path，变量值是一系列用分号分开的地址，一直将光标拖到最后，加上分号，再把刚才复制的地址粘进来保存就可以。复制的地址如下所示。
C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_10\bin;
2.3.4 如何测试环境变量
测试环境变量是否设置成功，可在DOS窗口下直接运行java和javac两个命令。
C:\Documents and Setting\Administrator>javac C:\Documents and Setting\Administrator>java
如果出现如图2.8所示的界面，说明设置成功了，否则必须重新设置。下面测试“java”这个命令，测试效果如图2.9所示。
图2.8 测试环境变量（一）
图2.9 测试环境变量（二）
2.4 编写最简单的程序
本节将编写一个最简单的程序。通过这个程序段，向读者讲述编程的一些基础知识。从本节开始将真正地进入编程世界。
2.4.1 编写程序代码
设计一个最简单的程序，如代码2.1所示。
代码2.1 hello.java
public class hello
{
public static void main(String[] args) {
System.out.println("大家好，欢迎进入Java编程世界！！！");
}
}
通过使用javac命令来看是否通过编译，如图2.10所示。通过java命令来看看运行结果，如图2.11所示。
图2.10 程序编译图
图2.11 程序运行图
2.4.2 分析程序代码
本节分析上一节的程序段，从结构开始介绍。
public class hello
定义了一个类，类是“public”公共类型的，类名为“hello”。另外，Java中的主类名应该和要保存的Java文件名相同，也就是说，这里定义的类名是“hello”，则文件应该保存为“hello.java”。
public static void main(String[] args)
Java中的主运行方法“public static void main（String[] args）”，和C/C++中的main()作用是一样的，就是所有的程序都从“main()”中开始执行。要执行Java程序，必须有一个包括主运行方法的类。至于“public static void”的含义，读者可以尝试着去掉，看看编译器会提示什么错误。
System.out.println("大家好，欢迎进入Java编程世界！！！");
“System.out.println()”是“Java.lang.*”的一个方法，将字串“大家好，欢迎进入Java编程世界!!!”送到命令行窗口。
2.5 常见面试题分析
2.5.1 Javac xxx.java顺利通过，但Java xxx显示“NoClassDefFoundError?”
答：Java命令在一定的范围（ClassPath）内搜索要用的Class文件，但是未能找到。遇到这类问题，首先请确认没有错敲成java xxx.class。其次，检查ClassPath环境变量，如果设置的该变量没有包含“.”（代表当前目录）的，就会遇到这个问题，解决的方法就是在ClassPath环境变量中加入一项。
2.5.2 导致错误“Exception in thread main java.lang.NoSuchMethodError:main”的原因
答：首先，在程序中每个Java文件有且只能有一个public类，这个类的类名必须和文件名的大小写完全一样；其次，在要运行的类中，有且只能有一个“public static void main(String[] args)”方法，这个方法就是主运行程序。
根据上面的这种Java结构，当遇到Path问题时，操作系统会在一定的范围（Path）内搜索javac.exe。如果没有找到，那么编辑操作系统环境变量，新增一个“JAVA_HOME”变量，设为JDK的安装目录，再编辑Path变量，加上一项“%JAVA_HOME%\bin”，然后关闭当前DOS窗口，再新开一个DOS窗口，就可以使用javac和java命令了。
2.6 本章习题
一、选择题
1. Java源程序经编译后的扩展名是( )。
A. .class
B. .java
C. .jdk
D. .j2se
2. Java配置需要设置( )环境变量。
A. ClassPath
B. OS
C. Path
D. PATHEXT
二、简答题
1.简述一个简单Java程序的构成。
2.说出3种以上的Java开发工具。