Java程序设计上机实验课件.doc

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实验1: 熟悉上机环境，编写并运行简单的java程序（3学时）
实验目的
(1) 熟悉Java程序开发环境J2SDK+JCreator的安装及使用
(2) 熟悉Java Application和Applet程序的结构及开发步骤
(3) 熟练掌握if语句的使用
(4) 掌握Math.sqrt()等常用数学函数的用法
(5) 熟悉System.out.print()的用法

实验内容及要求
按Java Application和Applet两种方式分别编写程序，求一元二次方程ax2+bx+c=0的根（系数在程序中给定），并输出。

思考并验证
(1) 分别给定以下几组系数，给出输出结果
a=1，b=5， c=3
a=4, b=4, c=1
a=2, b=3, c=2： + i + i
(2) 如果程序的public类的类名和源文件的文件名不一样会有什么问题？
(3) 将类的public修饰去掉是否可行？接着再将类名换为其它是否可行？这说明了什么?

(4) 将程序中main前面的public去掉，重新编译执行你的程序，你看到了什么信息?

(5) 将程序中main前面的static去掉，重新编译执行你的程序，你看到了什么信息？为什么？
(6) 本次上机中，你还遇到了什么问题，是如何解决的？
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实验2：控制流程1(3学时)
实验目的
(1) 进一步熟悉使用if语句
(2) 掌握循环语句实现循环的方法

实验内容及要求
输出时，只使用下面的语句：
System.out.print(“ ”); //输出一个空格，并且不换行
System.out.print(“*”); //输出一个字符’*’，并且不换行
System.out.print(“+”); //输出一个字符’+’，并且不换行
System.out.println(“*”;) //输出一个字符’*’，并换行
编写程序输出（注：在图形的中心处有一个加号’+’）：
*
* * *
* * * * *
* * * + * * *
* * * * *
* * *
*

思考并验证
下面程序片段给出了从键盘输入一个整数的方法：
import java.io.*;
InputStreamReader ir;
BufferedReader in;
ir=new InputStreamReader(System.in);
in=new BufferedReader (ir);
try {String s=in.readLine();
int i=Integer.parseInt(s);//转换成整形
}
catch(IOException e){}
(1) 如何修改程序，使得输出的图形可以很方便的在水平方向上移动？

(2) 如何修改你的程序，按输入行数n(为奇数)输出图形？

选做：编程求支付方法的种数：取1元，2元，5元纸币10张，付给18元，有几种办法？

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实验3：控制流程2(3学时)
实验目的
(1) 掌握数据类型的含义
(2) 掌握break语句的使用
(3) 掌握用三种循环语句实现循环以及循环嵌套的方法

实验内容及要求
编程，计算11＋22＋33＋……+66

思考并验证
(1) 将内层循环改为另一种循环语句，比较哪种循环语句更适用于本程序？

(2) 修改程序使之计算11＋22＋33＋……+2020，你的程序能得出正确结果吗？若不能，应如何修改？

(3) 考虑如何通过使用break语句修改这个程序，求出最大值n，使得11＋22＋…+nn小于等于long数据类型所能表示的最大值（即Long.MAX_VALUE），并给出11＋22＋…+nn的确切值。

选做：求有几组和为1000的连续正整数，并输出这些整数。

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实验4: 类和对象（数组）（3学时）
实验目的
(1) 掌握Java语言中类和对象的基本概念
(2) 掌握Java程序设计中类和对象的定义及使用
(3) 学习使用数组，掌握数组的初始化方法及数组元素的引用

实验内容及要求
2
7
6
9
5
1
4
3
8
编程，求解和为15的棋盘游戏问题。要求将从1到9的九个数填入3×3的棋盘中，使得各行、各列以及两个对角线上的三个数之和均为15，并打印出结果。如左图。
思考并验证
(1) 在程序中，你用到了数组了吗，使用的是几维数组？如果没有使用，在程序中该如何使用数组？它给编程带来了什么好处？

(2) 编程思路：

(3) 在程序中，你定义了哪些类，它们分别具有什么含义？

(4) 在程序中，你是否生成了自己定义类的对象？如果要求不可以生成类的对象实例，程序应如何修改？
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实验5: 继承、多态（接口和包）（3学时）
实验目的
(1) 掌握Java语言中继承和多态的相关概念
(2) 掌握Java程序设计中继承和多态机制的使用
(3) 掌握Java语言中接口和包的概念及使用

实验内容及要求
仿真农场
一个哺乳动物类如下所示：
public class Mammal{
protected int age = 2;
protected int weight = 5;
public Mammal(){
System.out.println(“Mammal constructor”);
}
int getAge(){return age;}
void setAge(int a){age = a;}
int getWeight(){return weight;}
void setWeight(int w){weight = w;}
void move(){System.out.println(“Mammal move one step”);}
void speak(){System.out.println(“Mammal speak!”);}
void sleep(){System.out.println(“shhh, I’m sleeping.”);}
}
狗属哺乳动物，且它的属性有品种之分（在哺乳类基础上增加品种数据成员），叫声区别于其他动物（输出“Woof！”），还会摇尾巴（增加成员函数，输出“Tail wagging…”），乞讨食物（增加成员函数，输出“begging for food…”）。
猫、马、猪也属于哺乳动物，其叫声分别为：“Meow!”，“Winnie!”，“Oink!”。
编程分别使各个动物表现为不一样的行为。要求将所有的动物类放置于animal.mammal包下。
定义两个新的类，表示宠物猫和宠物狗。要求：这两个类能输出宠物所属的主人，价格等信息；将这两个类放置于animal.mammal.pet包下。
思考并验证
(1) 在程序中的哪些地方使用到了多态的机制？多态性为我们带来了什么好处？

(2) 试着把源文件放到另外一个目录下，然后编译，看看会得到什么信息？为什么会出现这种情况？

(3) 在定义宠物类的时候，是否使用了接口？如果没有使用，该定义一个什么接口，并如何修改程序？接口的使用为程序带来了什么好处？
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实验6: 异常处理（3学时）
实验目的
(1) 理解异常的概念
(2) 掌握Java程序设计中异常的处理机制

实验内容及要求
一、输入以下代码，编译调试并分析执行结果
程序1：编写用于演示异常处理机制的try-catch代码，用于测试
ArrayIndexOutOfBoundsException异常，请调试：
Public class CatchException
{
public static void main(String[] args)
{
int [] arr=new int[10];
try
{
arr[10]=10;
}
catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e)
{
e=new ArrayIndexoutBoundsException(“数组下标越界！”);
throw e;
}
}
}
输入以上代码，并编译和调试，最后分析结果。
程序2：编写用于演示异常处理机制try-catch-finally的代码。在此程序中，当一个数字除以0时，将引发ArithmeticException异常，引发的异常被catch捕获。
Class Program2
{
String name=”内蒙古大学软件学院”
Int no1=10;
Int no2=20;
Program2()
{
try
{
System.out.println(name);
System.out.println(“相除结果为：”+no1/no2)；
}
catch(ArithmeticException I)
{
System.out.println(“不能除以0!”);
}
finally
{
name=null;
system.out.println(“Finally 已执行！”);
}
}
public static void main(String args[])
{
new Program2();
}
}

二、.编写一个程序，用于将来自用户的两个数字接受为命令行参数。将第一个数字除以第二个数字并显示结果，处理可能的异常提示：使用两个catch语句，一个用于捕获ArrayIndexOutOfBoundsException异常（从命令行传来的参数个数不对），而另一个用于捕获ArithmaticException异常。

选做：编写一个程序，用于根据用户输入的命令行参数数量来计算长方形、正方形、三角形的面积。如果输入的参数为一个、二个、三个则它们应分别对应正方形、长方形、三角形，如果没有参数，则通过异常处理方法现实错误消息。（用于计算面积的方法是一个重载的方法）。提示：定义一个抽象的父类，并提供一个抽象的方法area(). 再派生出三个子类，重写area()方法，然后在main方法中编写测试逻辑。
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实验7: 输入／输出（3学时）
实验目的
(1) 了解流类及相关的包
(2) 掌握常用的流类及其成员函数的使用方法
(3) 学习输入/输出的基本方式
(4) 巩固常用组件的使用及其事件的处理方式
实验内容及要求
建立一个班级下拉式列表，列表项中有2004(1)班，2004(2)班，2004(3)班和2004(4)班。当点击某个选项时，将其成绩单显示在文本区中。
思考并验证
(1) 抓取程序运行的一个界面：

(2) 你的程序涉及到的文件有：

(3) 你是通过什么途径建立这些文件的？

(4) 能否用word建立这些文件？

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实验8: 界面布局（3学时）
实验目的
(1) 熟练运用标签、按钮、文本框等基本组件，掌握按钮等组件的事件处理方法
(2) 熟悉JTextArea的用法
(3) 熟悉下拉列表框的用法

实验内容及要求
创建一个GUI应用程序，用于转换若干种货币。提供给用户一个JTextArea以用于输入数量。同时还应提供给用户一种选择源货币名称和目的货币名称的途径。同时为自己的测试设置至少三种不同的货币名称及转换汇率。

思考并验证
(1) 画出程序运行效果图：

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实验9: Applet（3学时）
实验目的
(1) 掌握Java Applet程序的结构和运行机制
(2) 掌握Java Applet程序的生命周期中触发的各种事件
(3) 复习Java语言中类的继承与方法的重载机制

实验内容及要求
编写一个Applet程序，在窗体中分别绘制由’*’组成的正方形和圆，尽量保证’*’号之间的间距相等。如下图所示：
* * * * * *
* * * * * *
* * * * * *
* * * * * *
* * * * * *

思考并验证
(1) 思考一个方法，验证Applet程序运行的生命周期中init、start、stop、destroy、paint几个方法被调用的时机。实现这个方法，并给出验证的结果。

(2) 思路：

(3) 谈一谈自己对Java Application程序与Applet程序之间区别的一些认识和看法。
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实验10: 线程（6学时）
实验目的
(1) 掌握多线程的概念与基本操作方法
(2) 掌握线程的并发控制技术
(3) 掌握线程同步技术
实验内容及要求
一、 编写程序创建5个线程，分别显示5个不同的字符串。分别用继承Thread类以及实现Runnable接口的两种方式实现。

二、编写生产者/消费者模式的程序。生产者每隔100ms产生一个0~9之间的一个数，保存在一个MyNumber类型的对象中，并显示出来。只要这个MyNumber对象中保存了新的数字，消费者就将其取出来显示。试定义MyNumber类，编写消费者、生产者程序，并编写主程序创建一个MyNumber对象，一个生产者线程、一个消费者线程并将这两个线程启动。班级号_学号_姓名_题号.java(多文件应压缩为rar)：

实验11: Java网络程序设计（6学时）
实验目的
(1) 掌握网络通信的基础知识及Java对网络通信的支持
(2) 掌握Java基于URL的3W资源访问技术
(3) 掌握基于底层Scoket的有连接和无连接的网络通信方法
实验内容及要求
一、 编写Applet显示或播放指定URL的图像和声音文件。

二、编写一个客户/服务器程序，服务器的功能是计算圆的面积。客户端将圆的半径发送给服务器端，服务器端计算得出的圆面积发送给客户端，并在客户端显示。
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实验12: 小综合（6学时）
实验目的
(4) 学习布局的应用
(5) 巩固标签、文本框、按钮等图形界面组件的使用，巩固组件的事件处理方法。
(6) 提高语言成分的综合运用能力
(7) 文件的简单使用
(8) 对“算法及分析”有一个初步认识
实验内容及要求
用“筛选法”求2～n以内的所有素数：先去掉2的倍数，再去掉3的倍数，再去掉4的倍数，…，依此类推，最后剩下的就是素数。试按GUI方式图示化求解过程。

思考并验证
(1) 画出程序运行效果图：

(2) 使用的布局是：

(3) 本程序还可选用那些布局？

(4) 程序中用到了那些容器？

(5) 按另一种方式求2～n以内的所有素数。在你的方法中，为提高程序的执行效率，你采取了哪些优化措施？

(6) 修改程序，设法对循环进行计数。若n为1000，试对这两种求素数的方法在“时、空”两方面加以比较，你有什么感想？最后修改程序将所得素数存入文件中。