Chương 1 TỔNG QUAN VỀ JAVA 1. Xứ mệnh lịch sử của Java − Năm 1990, Nhóm lập trình do James Gosling dùng C++ để xây dựng một phần mềm lập trình cho các mặt hàng gia dụng, nhưng nhanh chóng nhận thấy rằng C++ không thích hợp, vì quá cồng kềnh và đòi hỏi rất nhiều hỗ trợ như: bộ nhớ, đĩa … Nhóm của Gosling đã quyết định xây dựng một ngôn ngữ mới và đặt tên là Oak (nghĩa là cây sồi). − Qua các dự án mà nhóm đã thực hiện, Oak đã phát triển và trưởng thành nhanh chóng, và được đặt tên là Java. − Năm 1995, Sun MicroSystem chính thức công bố Java.
− Java nhanh chóng được đón nhận như một công cụ mạnh mẽ cho việc phát triển các ứng dụng Internet, vì nó cung cấp tiến trình xử lý tương tác và cách dùng đồ họa và hoạt hình trên Internet. Một số đặc trưng của Java − Đơn giản Những người thiết kế mong muốn phát triển một ngôn ngữ dễ học và quen thuộc với đa số người lập trình. Java tựa như C++, nhưng đã lược bỏ đi các đặc trưng phức tạp, không cần thiết của C và C++ như: thao tác con trỏ, thao tác định nghĩa chồng toán tử (operator overloading),… Java không sử dụng lệnh “goto” cũng như file header (. Cấu trúc “struct” và “union” cũng được loại bỏ khỏi Java.
Nên có người bảo Java là “C++--“, ngụ ý bảo java là C++ nhưng đã bỏ đi những thứ phức tạp, không cần thiết. − Hướng đối tượng Có thể nói java là ngôn ngữ lập trình hoàn toàn hướng đối tượng, tất cả trong java đều là sự vật, đâu đâu cũng là sự vật. − Độc lập với hệ nền Mục tiêu chính của các nhà thiết kế java là độc lập với hệ nền hay còn gọi là độc lập phần cứng và hệ điều hành. Đây là khả năng một chương trình được viết tại một máy nhưng có thể chạy được bất kỳ đâu.
Tính độc lập với phần cứng được hiểu theo nghĩa một chương trình Java nếu chạy đúng trên phần cứng của một họ máy nào đó thì nó cũng chạy đúng trên tất cả các họ máy khác. Một chương trình chỉ chạy đúng trên một số họ máy cụ thể được gọi là phụ thuộc vào phần cứng. Tính độc lập với hệ điều hành được hiểu theo nghĩa một chương trình Java có thể chạy được trên tất cả các hệ điều hành. Một chương trình chỉ chạy được trên một số hệ điều hành được gọi là phụ thuộc vào hệ điều hành.
Các chương trình viết bằng java có thể chạy trên hầu hết các hệ nền mà không cần phải thay đổi gì, điều này đã được những người lập trình đặt cho nó một khẩu hiệu ‘viết một lần, chạy mọi nơi’, điều này là không thể có với các ngôn ngữ lập trình khác. Đối với các chương trình viết bằng C, C++ hoặc một ngôn ngữ nào khác, trình biên dịch sẽ chuyển tập lệnh thành mã máy (machine code), hay lệnh của bộ vi xử lý. Những 6 lệnh này phụ thuộc vào CPU hiện tại trên máy bạn. Nên khi muốn chạy trên loại CPU khác, chúng ta phải biên dịch lại chương trình.
− Mạnh mẽ Java là ngôn ngữ yêu cầu chặt chẽ về kiểu dữ liệu, việc ép kiểu tự động bừa bãi của C, C++ nay được hạn chế trong Java, điều này làm chương trình rõ ràng, sáng sủa, ít lỗi hơn. Java kiểm tra lúc biên dịch và cả trong thời gian thông dịch vì vậy Java loại bỏ một một số loại lỗi lập trình nhất định. Java không sử dụng con trỏ và các phép toán con trỏ. Java kiểm tra tất cả các truy nhập đến mảng, chuỗi khi thực thi để đảm bảo rằng các truy nhập đó không ra ngoài giới hạn kích thước.
Trong các môi trường lập trình truyền thống, lập trình viên phải tự mình cấp phát bộ nhớ. Trước khi chương trình kết thúc thì phải tự giải phóng bộ nhớ đã cấp. Vấn đề nảy sinh khi lập trình viên quên giải phóng bộ nhớ đã xin cấp trước đó. Trong chương trình Java, lập trình viên không phải bận tâm đến việc cấp phát bộ nhớ.
Quá trình cấp phát, giải phóng được thực hiện tự động, nhờ dịch vụ thu nhặt những đối tượng không còn sử dụng nữa (garbage collection). Cơ chế bẫy lỗi của Java giúp đơn giản hóa quá trình xử lý lỗi và hồi phục sau lỗi. − Hỗ trợ lập trình đa tuyến Đây là tính năng cho phép viết một chương trình có nhiều đoạn mã lệnh được chạy song song với nhau. Với java ta có thể viết các chương trình có khả năng chạy song song một cách dễ dàng, hơn thế nữa việc đồng bộ tài nguyên dùng chung trong Java cũng rất đơng giản.
Điều này là không thể có đối với một số ngôn ngữ lập trình khác như C/C++, pascal … − Phân tán Java hỗ trợ đầy đủ các mô hình tính toán phân tán: mô hình client / server, gọi thủ tục từ xa… − Hỗ trợ internet Mục tiêu quan trọng của các nhà thiết kế java là tạo điều kiện cho các nhà phát triển ứng dụng có thể viết các chương trình ứng dụng internet và web một cách dễ dàng, với java ta có thể viết các chương trình sử dụng các giao thức TCP, UDP một cách dễ dàng, về lập trình web phía máy khách java có công nghệ java pplet, về lập trình web phía máy khách java có công nghệ servlet/JSP, về lập trình phân tán java có công nghệ RMI, CORBA, EJB, Web Service. − Thông dịch Các chương trình java cần được thông dịch trước khi chạy, một chương trình java được biên dịch thành mã byte code mã độc lập với hệ nền, chương trình thông dịch java sẽ ánh xạ mã byte code này lên mỗi nền cụ thể, điều này khiến java chậm chạp đi phần nào. Sử dụng Java có thể xây dựng được ứng dụng gì? − Applets: được tạo ra để sử dụng trên Internet thông qua các trình duyệt hỗ trợ Java như IE hay Netscape. Applet được nhúng bên trong trang web.
Khi trang web hiển thị trong trình duyệt, Applet sẽ được tải về để thực thi tại trình duyệt. 7 − Command Line: được chạy từ dấu nhắc lệnh và không sử dụng giao diện đồ họa. − GUI (Graphics User Interface): là chương trình chạy độc lập cho phép người dùng tương tác qua giao diện đồ họa. − Servlets/JSP: Java thích hợp để phát triển ứng dụng nhiều lớp.
Applet là chương trình đồ họa chạy trên trình duyệt tại máy trạm. Ở các ứng dụng Web, máy trạm gửi yêu cầu tới máy chủ. Máy chủ xử lý và gửi kết quả trở lại máy trạm. Các Java API chạy trên máy chủ chịu trách nhiệm xử lý tại máy chủ và trả lời các yêu cầu của máy trạm.
Các Java API chạy trên máy chủ này mở rộng khả năng của các ứng dụng Java API chuẩn. Các ứng dụng trên máy chủ này được gọi là các JSP/Servlet. hoặc Applet tại máy chủ. Xử lý Form của HTML là cách sử dụng đơn giản nhất của JSP/Servlet.
Chúng còn có thể được dùng để xử lý dữ liệu, thực thi các giao dịch và thường được thực thi thông qua máy chủ Web. − Database: cho phép quản lý CSDL quan hệ (SQL Server, Oracle,.) − Ứng dụng mạng: Java là ngôn ngữ rất thích hợp cho việc xây dựng các ứng dụng mạng. Với thư viện Socket bạn có thể lập trình với hai giao thức: UDP và TCP. − Ứng dụng nhiều tầng: Với Java bạn có thể xây dựng phân tán nhiều tầng với nhiều hỗ trợ khác nhau như: RMI, CORBA, EJB, Web Service − Ứng dụng cho các thiết bị di động: sử dụng các ứng dụng Java chạy trên các thiết bị di động này.
Công cụ lập trình JDK Trong giới Java hiện nay có 4 công cụ được sử dụng nhiều nhất: JCreator, NetBeans, Eclipse, JBuilder và mỗi một công cụ có ưu và nhược điểm riêng. JCreator ▪ Ưu điểm: gọn nhẹ, dễ cài đặt, dễ sử dụng (như Turbo Pascal) ▪ Khuyết điểm: hỗ trợ về lập trình không tốt đặc biệt là thiết kế giao diện. ▪ Khuyên dùng: chương trình này phù hợp với những bạn mới bắt đầu làm quen với java. NetBeans ▪ Ưu điểm: miễn phí, ngày càng được hỗ trợ nhiều tính năng hơn bởi Sun.
▪ Khuyết điểm: các plugin mở rộng không nhiều ▪ Khuyên dùng: phù hợp với những bạn sau một thời gian làm quen với java chuẩn bị chuyển sang phần java nâng cao. Eclipse ▪ Ưu điểm: miễn phí, nhiều plugin mở rộng, hỗ trợ lập trình tốt ▪ Nhược điểm: hơi nặng ▪ Khuyên dùng: các công ty lập trình chuyên nghiệp họ đang dùng chương trình này Jbuilder ▪ Ưu điểm: hỗ trợ lập trình tốt ▪ Nhược điểm: không miễn phí và nặng 8 ▪ Cài đặt JDK − Download JDK tại địa chỉ: http://java.com/javase/downloads/index.jsp − Chọn phiên bản JDK phù hợp, cài đặt JDK trước khi bắt đầu cài đặt NETBEAN. ▪ Cài đặt Creator − Download JCreator tại địa chỉ: http://www.htm − Cài đặt Jcreator + chạy file keygen để lấy serial number, nhập số serial khi chạy chương trình. ▪ Cài đặt Netbean − Download Netbean tại địa chỉ: http://netbeans.org/downloads/index.html, chọn phiên bản mới nhất, nếu cần lập trình cho điện thoại j2me thì download phiên bản full.
− Để bắt đầu làm việc với một ứng dụng Java: chọn New Project, nhấn next, chọn Java Application, đặt tên cho dự án và nhấn Finish 5. Chương trình HelloWord.java với JDK − Ví dụ : In ra màn hình Console: Welcome To Java. Tên file là Helloworld. public class Helloworld { public static void main (String args[]) { System.println(“Welcome To Java”); } } (*) Chú ý : + Trong file phải có ít nhất một lớp và có duy nhất một lớp chính (public) và phải có một hàm main.
+ Câu lệnh : System.println thì phải ghi hoa chữ S đầu tiên. + Tham số String args[] là tham số bắt buộc cho hàm main. 9 Chương 2 NGÔN NGỮ JAVA 1. Cấu trúc chương trình 1.
Định danh: - Dùng để đặt tên cho biến, hằng, phương thức, lớp gói. - Nguyên tắc sử dụng định danh : • Chỉ bắt đầu bằng 1 ký tự chữ , 1 dấu gạch dưới _, hay 1 dấu dollar $. • Không có khoảng trắng trong tên biến. • Không trùng với các từ khóa.
• Không chứa các toán tử +, - , *, /. • Có chiều dài tùy ý. - Chú ý : trong Java có phân biệt chữ thường với chữ hoa. - Ví dụ : a_1234_5, $dhfi,1aws, _ahks, a sas, %ats.
❖ Quy ước đặt tên : - Đối với biến và phương thức: luôn dùng chữ thường. Nếu tên có nhiều từ thì ghép tất cả thành 1, từ đầu tiên viết chữ thường, các từ còn lại viết hoa ký tự đầu tiên. - Đối với hằng : viết hoa toàn bộ các ký tự, nếu có nhiều từ thì dùng dấu _ để nối các từ.