《Java语言程序设计》实验指导手册

Java语言程序设计实验指导手册班级：_______________学号：_______________姓名：_______________电子与信息工程学院计算机科学系《Java语言程序设计》实验指导手册第一部分上机实验的指导思想和要求一、上机实验的目的《Java语言程序设计》是计算机专业的主要选修课。Java语言是目前广为流行的程序设计语言之一，适用于网络上编程，满足Internet上软件开发的需要，它是一门概念性和实践性都很强的专业课程。通过学习本课程，应能准确完整地理解Java语言的语法、语义规则；掌握Java语言的数据类型、表达式及控制流程；运用面向对象程序设计思想，正确的阅读、分析程序和设计程序，掌握面向对象程序设计方法，提高程序设计能力，以适应计算机学科不断发展的需要。通过系统地上机练习，力求能够达到以下三个目的：1、课堂讲授内容的理解，从计算机语言的基本概念、程序设计的基本方法、语法规则等方面加深理解，打好程序设计、开发软件的良好基础。2、上机实验中，提高学生对Java语言各部分内容的综合使用能力，逐步掌握Java语言程序设计的规律与技巧。3、在对Java程序的调试过程中，提高学生分析程序中出现的错误和排除这些错误的能力。二、上机实验前的准备工作在上机实验前应事先做好准备工作，以提高上机实验的效率，准备工作至少应包括：1、复习和掌握与本实验有关的教学内容；2、实验前对每次上机需要完成的题目进行认真的分析，列出实验具体步骤；3、写出符合题目要求的程序清单，准备出调试程序使用的数据，以便提高上机实验的效率。4、对运行中可能出现的问题事先作出估计，对程序中自己有疑问的地方，应作出记号，以便在上机时给予注意。三、上机实验的步骤上机实验一般应包括以下几个步骤：1、进入Java工作环境（例如命令提示符或MyEclipse集成开发环境）。2、配置JDK的环境变量。3、编译并调试Java源程序。如果在编译过程中发现错误，屏幕上会出现“出错信息”，根据提示找到出错位置和原因，加以改正。再进行编译……，如此反复直到程序顺利通过编译为止。《Java语言程序设计》实验指导手册4、运行字节码文件并分析运行结果是否合理和正确。5、输出程序清单和运行结果。四、实验报告实验后，应整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：1、题目；2、程序清单（计算机打印出的程序清单）；3、运行结果（必须是上面程序清单所对应打印输出的结果）；4、对运行情况所作的分析以及本次调试程序所取得的经验。如果程序未能通过，应分析其原因。《Java语言程序设计》实验指导手册第二部分实验内容与安排实验一Java开发环境1．实验目的（1）熟悉JDK环境。（2）掌握设置Java程序运行环境的方法。（3）理解Java应用程序和小应用程序的运行原理及开发方法。（4）掌握JDK环境中编辑、编译和运行程序的操作。2．实验内容（1）编写输出“欢迎学习java语言”字样的Java应用程序和Java小应用程序，并编译、运行之。（2）编辑、编译并运行以下程序，说出程序功能；改变变量n的初值，观察运行结果有何变化；若“for(i=1;in;i++)”语句后加上“;”，结果会怎样？publicclassSum10_for{publicstaticvoidmain(String[]args){inti=1,n=10,s=0;System.out.print(Sum(+n+)=);for(i=1;in;i++){s+=i;System.out.print(i++);}System.out.println(i+=+(s+i));}}《Java语言程序设计》实验指导手册实验二Java基本语法1．实验目的（1）掌握Java语言的基本语法。（2）理解Java程序结构，熟练运用分支、循环等语句控制程序流程。（3）掌握数组的使用方法，理解数组的引用模型。（4）理解String类的使用方法，熟练使用对字符串变量进行的操作。2．实验内容（1）用switch语句显示每月的天数。如果输入不是数字1~12时，请输出错误信息。要求：当从命令提示符输入数字1~12时，按照如下格式输出：请输入月份：5month=5，该月有31天提示：java.util.Scanner：可以使用正则表达式来解析基本类型和字符串的简单文本扫描器，以下代码使用户能够从System.in中读取一个整数：Scannersc=newScanner(System.in);inti=sc.nextInt();注意：程序需要导入java.util.Scanner类，接收键盘输入有可能发生异常。（2）求一组数中的最大值和最小值。例如，程序运行输出格式如下：table:8440163104928769470Max=94Min=3提示：数组中的元素可以采用Math.random()方法产生随机数来动态赋值，random()方法返回带正号的double值，该值大于等于0.0且小于1.0。（3）找出两个字符串中所有共同的字符。（4）运行下面的程序，理解String类常用方法的使用。publicclassstringTest{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Stringstr=Ilikejavaprogramming,javaisgood;inti1=str.indexOf('j');Strings1=str.substring(i1);Strings2=str.substring(i1,i1+4);inti2=str.lastIndexOf('j');《Java语言程序设计》实验指导手册Strings3=str.substring(i2+5);System.out.println(s1=+s1);System.out.println(s2=+s2);System.out.println(s3=+s3);}}《Java语言程序设计》实验指导手册实验三类与对象的设计1．实验目的（1）理解Java语言是如何体现面向对象编程的基本思想。（2）了解类的封装方法。（3）如何创建类和对象以及成员方法和构造方法的应用。2．实验内容（1）设计银行账户类Bank，添加成员变量：账号、储户姓名、开户时间、身份证号码、存款余额等账户信息，添加成员方法：存款的方法income()：带有一个参数，用来表示存入的钱数（double型）。该方法中要求先判断存入的钱数0才允许存款。取款的方法takeout()：带有一个参数，用来表示取出的钱数（double型），有返回值，需要返回实际取款金额。该方法中需要考虑取款金额是否大于存款金额而确定实际取款金额。显示余额的方法display()。（2）编写一个图书类Book，成员变量包括：图书的书名、作者、月销量等属性，定义两个构造方法：一个不带参数，另一个带参数（初始化图书的相关属性）；成员方法包括：用于设置书名、作者、月销量等属性的setBook()、用于输出书名、作者、月销量等数据的printBook()，编译、运行输出如下格式的信息：书名：《****》作者：***月销售量：**本《Java语言程序设计》实验指导手册实验四类的继承性与多态性1．实验目的（1）掌握类的继承原则。（2）正确使用方法的重载和覆盖等多态概念设计可复用方法。（3）掌握声明抽象类的方法，理解抽象类的作用。2．实验内容（1）设计一个抽象类Graphics（图形类），包含私有成员变量shape（形状）、带参数的构造方法（确定该图形是什么形状）、用于计算面积的抽象方法area()、用于显示面积的成员方法print()。（2）设计两个Graphics类的子类：Rectangle类(矩形)和Circle类(圆)，编译并运行使程序运行结果如下所示：矩形的面积为：100.0圆的面积为：314.1592653589793《Java语言程序设计》实验指导手册实验五接口与包1．实验目的（1）掌握接口和的实现和使用方法。（2）了解内部类的实现原理。（3）理解包的概念和作用，掌握包的编写以及如何使用包中的类。2．实验内容（1）定义一个接口Area，其中包含一个计算面积的抽象方法calculateArea()，然后分别设计MyCircle和MyRectangle两个类都实现这个接口中的方法calcualteArea()，分别计算圆的面积和矩形的面积。（2）重新编写实验四的程序，要求将Circle类和Rectangle类放到不同的包中，用包的技术组织程序的设计。（3）定义一个外部类Outer，包含属性姓名name和方法getInfo()，在getInfo()方法中包含两个属性年龄age和性别sex，并定义一个内部类Inner，在Inner内有sayHello()方法，在sayHello()方法中输出姓名、年龄和性别的信息。《Java语言程序设计》实验指导手册实验六异常处理1．实验目的（1）理解Java异常处理机制。（2）熟练运用异常的抛出、捕捉和处理的实现方法。（3）掌握自定义异常类。2．实验内容（1）在程序中主动产生一个ArithmeticException类型被0除的异常，并用catch语句捕获这个异常，最后调用ArithmeticException类的对象e的getMessage()方法显示出异常的具体类型。（2）编写一个自定义的异常类，包含一个product()方法（用于两个数相乘），如果product()方法中的两个参数的乘积小于0，则抛出一个自定义异常类的对象，输出错误信息和乘积的值。另外要求product()方法要用throws关键字声明该方法要抛出自定义异常和算术异常。《Java语言程序设计》实验指导手册实验七图形用户界面设计1．实验目的（1）掌握JavaSwing组件的使用方法。（2）理解委托事件处理模型。（3）设计具有图形用户界面的、能够响应事件的Java应用程序。2．实验内容（1）计算器程序雏形该窗口模拟Windows的计算器功能，添加一个文本行和4个按钮，单击【1】、【2】、【+】按钮时，将按钮的标签添加到文本行中；单击【C】按钮时，清空文本行中的内容；单击窗口的关闭按钮，将关闭该窗口。程序运行窗口如下图所示。（2）计算器如果时间允许，实现计算器的加、减、乘、除等基本运算，参考如下图形界面。《Java语言程序设计》实验指导手册实验八多线程机制1．实验目的（1）理解Java的多线程机制及线程同步。（2）掌握线程的控制和线程同步实现方法。2．实验内容（1）编写三个线程分别显示各自的运行时间，第一个线程每隔1秒钟运行一次，第二个线程每隔5秒钟运行一次，第三个线程每隔10秒钟运行一次。（2）编写两个线程，一个线程向数组中存数据，一个线程向数组中取数据。练习如何实现线程的同步。（3）银行账户的存/取款线程设计设计3个类：账户类Account、存款线程类SaveLock、取款线程类FetchLock。账户类Accout记录储户名和金额，提供存款方法put()和取款方法get()。SaveLock和FetchLock类分别提供对指定账户的存/取款操作，在SaveLock和FetchLock类的run()方法账户声明临界区，锁定当前操作的账户对象，形成对同一个账户对象的互斥使用。《Java语言程序设计》实验指导手册实验九Applet应用程序设计1．实验目的（1）熟悉Applet程序设计。（2）掌握Applet生命周期中的各个方法的调用顺序。（3）握各种图形界面元素的设计和输出。2．实验内容1、编写一个Applet程序：画图要求：界面上有2个按钮，一个为标签为“椭圆”，另一个为“矩形”，点击后分别画红色的椭圆和蓝色的矩形，其宽度为100、高度为60，左上角顶点坐标为（50,50），试写出完整程序，并且要写出其对应的HTML文件代码。