《Java程序設(shè)計(jì)》課內(nèi)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(一)

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院 Java 程序設(shè)計(jì)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書撰寫：趙卓君2015 年 6 月1北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院目錄實(shí)驗(yàn)一： Java基本語(yǔ)法3實(shí)驗(yàn)二：面向?qū)ο缶幊?實(shí)驗(yàn)三：異常7實(shí)驗(yàn)四： util 包和集合框架8實(shí)驗(yàn)五： io 包和輸入輸出10實(shí)驗(yàn)六： GUI+JDBC 編程12實(shí)驗(yàn)七：多線程162北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)一： Java 基本語(yǔ)法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜?Java 程序的結(jié)構(gòu)，并能完成一些基本的算法操作。熟悉Java 程序的if-else、switch-case語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句以及數(shù)組的用法。二、實(shí)驗(yàn)要求：1、 編寫一個(gè) Java Application程序，循環(huán)打印如下圖所示圖案：【提示】可以將一個(gè)整數(shù)看成是ASCII 碼，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的字符。如：(char)65得到 ASCII 碼 65 對(duì)應(yīng)的字符“A”2、 編寫一個(gè) Java 程序，接受用戶輸入的一個(gè)112 之間的整數(shù)月份，利用switch語(yǔ)句輸出對(duì)應(yīng)月份的天數(shù)。 （提示：在DOS命令窗口里編譯運(yùn)行該程序，如圖所示：）運(yùn)行時(shí)，在該處輸入的月份int month=Integer.parseInt(args0); /在程序中用該行代碼獲得輸入的月份3、 定義一個(gè)包含10 個(gè)整數(shù)的數(shù)組，求該數(shù)組中的最大值、最小值、平均值與總和。提示：在 DOS命令窗口里編譯運(yùn)行該程序，如圖所示：運(yùn)行時(shí)，在該處輸入 10 個(gè)整數(shù)/ 獲取命令行輸入的 10 個(gè)整數(shù)int ary=new int10;for (int i = 0; i<ary.length; i+)aryi=Integer.parseInt(argsi);3北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)二：面向?qū)ο缶幊桃?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模菏炀氄莆疹惖膭?chuàng)建與使用， 理解封裝與抽象的概念， 理解信息隱藏以及 4 種訪問(wèn)控制修飾符的用法，熟練掌握構(gòu)造方法的用法。二、實(shí)驗(yàn)要求：1. 問(wèn)題描述狗生活在陸地上（是一種陸生動(dòng)物） ，既是哺乳類的也是肉食性的。狗通常的時(shí)候和人打招呼會(huì)通過(guò)“搖搖尾巴”， 在被撫摸感到舒服的時(shí)候， 會(huì)“旺旺叫”， 而在受到驚嚇情緒煩躁時(shí)，會(huì)發(fā)出“嗚嗚”聲；貓也生活在陸地上（是一種陸生動(dòng)物） ，既是哺乳類的也是肉食性的。貓通常的時(shí)候和人打招呼會(huì)發(fā)出“喵”的聲音， 在被撫摸情緒很好時(shí)， 會(huì)發(fā)出“咕嚕咕?！甭?， 而在受到驚嚇時(shí)，會(huì)發(fā)出“嘶嘶”聲；青蛙是一種兩棲動(dòng)物 （既是水生動(dòng)物也是陸生動(dòng)物） ，既不是哺乳類的也不是肉食性的，屬于卵生。當(dāng)青蛙情緒好的時(shí)候， 會(huì)在岸邊“呱呱呱”的唱歌， 而在受到驚嚇時(shí)， 會(huì)“撲通一聲跳入水中”2. 問(wèn)題分析首先需要抽取問(wèn)題描述中對(duì)象分析每個(gè)對(duì)象所具有的特征分析每個(gè)對(duì)象所發(fā)出的動(dòng)作從這些對(duì)象的特征中，抽取類的屬性和方法分析類之間的關(guān)系，畫出類結(jié)構(gòu)圖3. 抽象類和對(duì)象的基本方法：抽取對(duì)象的基本的方法：找出句子中所使用的名詞例如：在句子“小貓喵喵叫”中，我們能夠確定一個(gè)對(duì)象：貓；確定對(duì)象發(fā)出的行為動(dòng)作的基本的方法：找出句子中的動(dòng)詞例如：“旺旺叫”、“喵喵叫”都屬于對(duì)象發(fā)出的動(dòng)作；確定對(duì)象的屬性或者特征的基本的方法：找出句子中的形容詞例如：“哺乳性的”、“肉食性的”、“卵生的”等等；“是”的關(guān)系一般抽象為繼承例如：狗是一種動(dòng)物，意味著：“狗”類 繼承自“動(dòng)物”類；“有”的關(guān)系一般抽象為類的屬性例如：動(dòng)物都有情緒，意味著：“情緒”是“動(dòng)物”類的一個(gè)屬性；4. 類關(guān)系圖4北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院5. 階段劃分第一階段：不考慮情緒影響動(dòng)物打招呼的方式編寫 Animal 類，沒(méi)有 mood 屬性，只有一種 SayHello 方法；編寫 Dog 類、Cat 類和 Frog 類，分別繼承自 Animal 類，實(shí)現(xiàn)與 Animal 類不同的功能；編寫 main 方法，分別實(shí)例化以上三個(gè)類的三個(gè)對(duì)象，測(cè)試類方法實(shí)現(xiàn)的正確性；第二階段：考慮情緒影響動(dòng)物打招呼的方式擴(kuò)充 Animal 類、 Dog 類、 Cat 類和 Frog 類，增加 Animal 類的 mood 屬性，并實(shí)現(xiàn) sayHello 方法的多態(tài)性擴(kuò)充 main 方法；第三階段：考慮陸生動(dòng)物和水生動(dòng)物定義 LandAnimal接口和 WaterAnimal 接口；擴(kuò)充 Dog 類、 Cat 類和 Frog 類，使其實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的接口；擴(kuò)充 main 方法；6. 程序運(yùn)行結(jié)果5北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院三、總結(jié)通過(guò)本次項(xiàng)目案例練習(xí)了面向?qū)ο蟮?Java 實(shí)現(xiàn)，基本囊括了面向?qū)ο蟮娜筇卣鳎悍庋b、繼承、多態(tài)鞏固的知識(shí)點(diǎn)Java 基本的程序結(jié)構(gòu)；類和對(duì)象；類的封裝，包括修飾符的使用private/public/protected ）；抽象類、抽象方法（abstract 關(guān)鍵字）；final 關(guān)鍵字；類的繼承（ extends 關(guān)鍵字）；接口的定義和實(shí)現(xiàn)（interface/implements 關(guān)鍵字）；多態(tài)；6北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)三：異常一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?Java 異常的處理機(jī)制包括多重 catch 塊的使用，理解掌握 Java 中自定義異常和斷言的使用二、異常處理1、在以下給出 Java 代碼基礎(chǔ)上，添加異常處理機(jī)制的代碼，使得代碼在出現(xiàn)異常時(shí)能正常結(jié)束程序的運(yùn)行。public class Lab4_1 public static void main (String args) float a=new float5;float sum=0;for(int i=0;i<a.length;i+)ai=Float.parseFloat(argsi);System.out.println (" 第 "+(i+1)+" 門課程的成績(jī)是:"+ai);sum=sum+ai;System.out.println(" 總成績(jī)是： "+sum);float avg=sum/a.length;System.out.println (" 平均成績(jī)是 :"+avg);（提示：使用多重 catch 塊）2、為一個(gè)公司編寫一個(gè)獎(jiǎng)金計(jì)算程序，用2010減去某位員工入職的年份來(lái)計(jì)算該員工的在該公司工作的工齡，如果工齡為零，即當(dāng)年才入職的員工，獎(jiǎng)金為其一個(gè)月的工資；如果工齡沒(méi)超過(guò) 3 年，獎(jiǎng)金為其月工資乘以1.3；如果工齡為 3 年以上 5 年以下，獎(jiǎng)金為其月工資 *1.5 ；如果工齡為 5 年以上，獎(jiǎng)金為其月工資*2 。計(jì)算公式如下：工齡不足一年：獎(jiǎng)金 =工資工齡不足 3 年：獎(jiǎng)金 =工資 *1.3工齡 3 年以上、 5 年以下：獎(jiǎng)金 =工資 *1.5工齡 5 年以上：獎(jiǎng)金 =工資 *2該程序需要入職的年份和月工資作為程序的輸入數(shù)據(jù)，輸出是該員工的獎(jiǎng)金。 如果輸入的 年 份 比 2010 年 大 或 者 是 負(fù) 數(shù) 或 無(wú) 效 的 字 符 串 ， 則 拋 出 一 個(gè) 自 定 義 異 常（IllegalYearException ），并輸出 “無(wú)效入職年份 ”；如果輸入的工資低于 500 或負(fù)數(shù)或者拋出一個(gè)自定義異常（ IllegalSalaryException ），并輸出 “無(wú)效月工資 ”。因此該程序需要定義兩個(gè)用戶自定義異常。 當(dāng)有無(wú)效的入職年份或月工資數(shù)據(jù)輸入時(shí)，程序顯式拋出自定義異常。7北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)四： util 包和集合框架一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪斫?Random 類及其中的方法，并能實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，熟悉Collection 接口、 List接口、Set 接口的常用方法， 并學(xué)會(huì)應(yīng)用。 熟悉 Map 接口的方法， 學(xué)會(huì)運(yùn)用 HashMap 、TreeMap類解決實(shí)際問(wèn)題。二、實(shí)驗(yàn)要求：1、 編寫程序模擬擲骰子游戲：同時(shí)投擲兩個(gè)骰子5000 次。每個(gè)骰子上共有從1 到 6 的 6個(gè)數(shù)，計(jì)算每次投擲結(jié)果兩個(gè)骰子的數(shù)值之和，并統(tǒng)計(jì)和輸出每種可能的結(jié)果在模擬過(guò)程中出現(xiàn)的總次數(shù)。實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效果：解題思路：每次擲兩個(gè)骰子的最小和是2，最大是12，一共有11 個(gè)可能的和這 11 個(gè)可能的和出現(xiàn)的次數(shù)可以放在一個(gè)整型數(shù)組里用隨機(jī)數(shù)每次生成2 個(gè) 16 之間的隨機(jī)數(shù)表示擲兩個(gè)骰子2、 有集合 A=1 ， 2， 3， 4 和 B=1,3,7,9,11, 編寫一個(gè)應(yīng)用程序輸出A 和 B 交集、并集和差集。實(shí)驗(yàn)運(yùn)行效果：試驗(yàn)運(yùn)行效果：并集是指兩個(gè)集合合并， 但是去掉重復(fù)的元素的集合。 可以使用 HashSet 類的 addAll 的方法將兩個(gè)集合合并交集是指兩個(gè)集合中都有的元素組成的集合，可以使用HashSet 類的 retainAll 的方法得到兩個(gè)集合的交集差集是指屬于A 集合但是不屬于B 集合的元素組成的集合3、 按學(xué)生人數(shù)對(duì)高校排名：珠海有幾所普通高等院校，分別是北京理工大學(xué)珠海學(xué)院，北京師范大學(xué)珠海學(xué)院、吉林大學(xué)珠海學(xué)院、中山大學(xué)珠海分校、暨南大學(xué)珠海分校，現(xiàn)要求按照他們的學(xué)生人數(shù)對(duì)這幾所大學(xué)按降序排序，效果如下：程序結(jié)構(gòu)：import java.util.*;/大學(xué)類8北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院class University implements ComparableString uniName;/學(xué)校名稱int population;/ 學(xué)生人數(shù)/構(gòu)造方法/重寫 compareTo 方法public int compareTo(Object o)9北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)五： io 包和輸入輸出一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏炀氄莆蛰斎肓骱洼敵隽鞯氖褂梅椒?。二、?shí)驗(yàn)要求：1.寫入文件：從標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備中輸入若干行英文句子直到輸入“bye ”結(jié)束，將這些字符串寫入文件。2.實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果：解題思路：1) 先構(gòu)造輸入輸出流File f=new File("myfile.txt");BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in);BufferedWriter bw=new BufferedWriter(new FileWriter(f);2)在循環(huán)中使用 br 的 readLine( ) 方法從控制臺(tái)讀取一行，將讀到的字符串和“bye ”進(jìn)行比較。3)如果比較結(jié)果不等于“ bye ”則將讀到的字符串用 bw 的 write(String s) 寫入文件。4)如果比較結(jié)果等于“ bye ”則 break 跳出循環(huán)5) 整個(gè)讀寫過(guò)程需要捕獲異常3. 從文件中搜索內(nèi)容：在剛輸入的文件中查找單詞，打印出包含了欲找單詞的所有文本行解題思路 :1) 創(chuàng)建 2 個(gè)輸入流，一個(gè)輸入流從控制臺(tái)讀取用戶的輸入，一個(gè)輸入流從文件中讀取10北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院每一行2) 然后用字符串的 indexOf() 方法來(lái)搜索System.out.println("Please enter the character what you want to search:"); while(str!=null)if(str.indexOf(strSearch)!=-1) System.out.println(str);str=br.readLine();11北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)六： GUI+JDBC編程一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?Java圖形用戶界面的設(shè)計(jì)，和 Java 的事件處理機(jī)制。掌握 JDBC 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)的增刪改查， 并開(kāi)發(fā)一個(gè)圖書信息管理系統(tǒng)。一、實(shí)驗(yàn)要求：在 SQLServer 里新建一個(gè)名為BookDB 的圖書數(shù)據(jù)庫(kù)，并創(chuàng)建Book 、 Reader、 Borrow三張表，表中字段的設(shè)計(jì)如下表表 6-1：數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)說(shuō)明表名字段數(shù)據(jù)類型說(shuō)明BookIDvarchar(20)圖書編號(hào)（主鍵）BookNamevarchar(100)圖書名稱Book （圖書）Authorvarchar(50)作者Pressvarchar(50)出版社PressDatedatetime出版日期Statuschar(4)圖書在庫(kù)的狀態(tài)（在庫(kù)或借出）ReaderIDvarchar(20)讀者編號(hào)（主鍵）ReaderNamevarchar(50)讀者姓名Reader（讀者）Sexchar(2)性別Phonevarchar(20)聯(lián)系電話Addressvarchar(20)聯(lián)系地址BorrowIDint借閱編號(hào) （自動(dòng)增長(zhǎng)標(biāo)識(shí)列， 主鍵）BookIDvarchar(20)圖書編號(hào)（外鍵，引用Book 表中的 BookID ）Borrow （借閱）ReaderIDvarchar(20)讀者編號(hào) （外鍵， 引用 Reader 表中的 ReadaerID)BorrowDatedatetime借閱時(shí)間ReturnDatedatetime還書時(shí)間Memotext備注三張表之間的關(guān)系如圖6-1 和圖 6-2：12北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院圖 6-1圖書管理數(shù)據(jù)庫(kù)表的設(shè)計(jì)圖 6-2圖書管理數(shù)據(jù)庫(kù)表的關(guān)系圖在每張表中分別輸入幾行數(shù)據(jù)（便于進(jìn)行測(cè)試），如圖 6-3：13北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院圖 6-3Book 、 Reader、 Borrow 表中的數(shù)據(jù)在 NetBean 創(chuàng)建一個(gè) Java 工程，使用純 Java 方式連接數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì) Book 表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)（如圖 6-4 所示）和查詢（如圖 6-5 所示）。Reader 和 Borrow 表中的維護(hù)和查詢請(qǐng)參照?qǐng)D書信息維護(hù)的界面設(shè)計(jì)。圖 6-4圖書信息維護(hù)界面設(shè)計(jì)14北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院圖 6-5圖書信息查詢界面設(shè)計(jì)15北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)七：多線程一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏褂镁€程來(lái)控制動(dòng)畫。熟練掌握線程的創(chuàng)建、狀態(tài)控制等用法，理解線程的使用機(jī)制。二、進(jìn)度條1. 要求：顯示一個(gè)進(jìn)度條，開(kāi)始運(yùn)行程序時(shí)，每隔一秒進(jìn)度條向前移動(dòng)一步，當(dāng)進(jìn)度條走完畢彈出對(duì)話框，點(diǎn)擊確定，進(jìn)入下一個(gè)方塊移動(dòng)界面2. 運(yùn)行效果三、方塊移動(dòng)倒計(jì)時(shí)1. 要求：用 JBuilder2006 做一個(gè)方塊移動(dòng)倒計(jì)時(shí)游戲，界面設(shè)計(jì)如圖所示：16北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院上面的時(shí)鐘進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，每隔一秒就減少一秒。下面的方塊可以在方框里隨機(jī)漂浮移動(dòng)，但是不允許移出方框。當(dāng)按下 “暫停 ”按鈕，倒計(jì)時(shí)暫停計(jì)時(shí)，方塊也停止移動(dòng)。按鈕表面上的文字變成 “繼續(xù)計(jì)時(shí) ”。當(dāng)按下 “繼續(xù)計(jì)時(shí) ”按鈕，倒計(jì)時(shí)繼續(xù)計(jì)時(shí)，方塊也繼續(xù)移動(dòng)。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)顯示 “時(shí)間到 !”，方塊也停止移動(dòng)2. 運(yùn)行效果進(jìn)度條組件：進(jìn)度條組件重要屬性和方法pgb.setMinimum(0);/設(shè)置進(jìn)度條最小值pgb.setMaximum(100);/設(shè)置進(jìn)度條最大值int min=pgb.getMinimum();/獲取進(jìn)度條最小值int max=pgb.getMaximum();/獲取進(jìn)度條最大值int value = pgb.getValue();/獲取進(jìn)度條當(dāng)前值進(jìn)度條功能代碼片段 :while(true)int value = pgb.getValue();value+;pgb.setValue(value);if (value < pgb.getMaximum() this.sleep(50);/ 程休眠50ms else this.interrupt();JOptionPane.showMessageDialog(null, " 加 完 ", " 系 提示 ",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE); /打開(kāi)方 移 代 17北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院正方形移動(dòng)的代碼片段pnl.setLocation(x,y);try Thread.sleep(50); catch (InterruptedException ex) ex.printStackTrace();if(flag1)x+;if (x >= 350) x = 350;flag1=false;elsex-;if (x<=0) x = 0;flag1=true;if(flag2)y=y+2;if (y >= 350) y = 350;flag2=false;elsey=y-2;if (y<=0) y = 0;flag2=true;if(lbl.getText().equals(" 時(shí)間到 !")running=false;暫停繼續(xù)的代碼片段 :boolean running=true;public void btn_actionPerformed(ActionEvent e) if(running)btn.setText("繼續(xù)計(jì)時(shí) ");lbl.setBackground(Color.YELLOW);mt.suspend();18北京理工大學(xué)珠海學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院t.suspend();elsebtn.setText("暫停 ");lbl.setBackground(Color.GREEN);mt.resume();t.resume();running=!running;19