Java上机实验指导书.docx

Java上机实验指导书.docx

《Java上机实验指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Java上机实验指导书.docx（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

Java上机实验指导书

《Java面向对象技术》

实验指导书

实验一Java语言运行环境及程序流程控制

一、实验目的

1．掌握下载JavaSDK软件包、EditPlus编辑软件的方法。

2．掌握设置Java程序运行环境的方法。

3．掌握编写与运行Java程序的方法。

4．了解Java语言的概貌。

5．为学习Java语言和进行Java程序的实验做好准备工作。

二、实验内容与指导

（一）JDK的下载、安装与配置

1．进入Oracle官方网站下载javaSE。

找到JDK相应版本后，下载安装即可。

2、安装JDK。

双击即可。

3．JDK安装后到安装目录下观察其目录结构。

（二）设置环境变量

JDK中的工具都是命令行工具，需要从命令行即MS－DOS提示符下运行它们。

很多人可能会不习惯，但这是Sun特意采取的策略，为的是把精力更多地投入到Java语言本身而不是花在开发工具上。

为了能正确方便的使用JDK，可手工配置一些Windows的环境变量。

以WindowsVista为例说明设置过程。

在桌面“计算机”图标上单击右键，选择“属性”菜单，将出现系统属性设置界面，如图1-1所示。

图1-1

在“高级”选项卡中单击“环境变量”按钮。

将出现“环境变量”设置界面，如图1-2所示。

图1-2

（1）新建path环境变量。

在“系统变量”框中选择新建，如图1-3所示。

图1-3

（2）编辑path环境变量值。

在path变量值后面添加值：

%java_home%\bin如图1-4

图1-4

（3）新建环境变量“classpath”，其值为：

.;%java_home%\lib\dt.jar;%java_home%\lib\tools.jar。

设置完成后，单击“开始”→“所有程序”→“附件”→“命令提示符”，或在搜索程序和文件中输入命令：

cmd，打开DOS窗口，在命令提示符下输入“java”或“javac”，回车后，如果出现其用法参数提示信息，则安装正确，如图1-5所示。

图1-5

（三）使用EditPlus

要编写Java程序，需要有文本编辑器。

可以使用操作系统提供的记事本作为编辑器，最好选择EditPlus编辑软件，它可以使用不同颜色显示Java的关键字和类名，简单好用，同时可以对程序进行编译和运行。

1．下载并安装EditPlus编辑软件EditPlus编辑软件的安装方法很简单，安装软件提示要求去做即可。

2．编写在屏幕上显示文字“欢迎你学习Java语言!

”的文件（Hello.java）。

打开EditPlus编辑软件，如图1-6所示，在其右边文本区输入如下代码。

publicclassHello{

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）

{

System.out.println（"欢迎你学习Java语言!

"）;

}

}

图1-6

3．将文件命名为Hello.java，保存为文本文件格式文件，注意保存文件的路径。

（四）编译Java源程序

Java源程序编写后，要使用Java编译器（javac.exe）进行编译，将Java源程序编译成可执行的程序代码。

Java源程序都是扩展名为.java的文本文件。

编译时首先读入Java源程序，然后进行语法检查，如果出现问题就终止编译。

语法检查通过后，生成可执行程序代码即字节码，字节码文件名和源文件名相同，扩展名为.class。

1．打开命令提示符窗口（MS－DOS窗口）进入Java源程序所在路径。

2．键入编译命令和要谝译的源程序文件名，

javacHello.java

按回车键开始执行（注意：

文件名H要大写，否则运行会出问题）。

如果源程序没有错误，则屏幕上没有输出，键入“dir”按回车键后可在目录中看到生成了一个同名字的.class文件“Hello.class”，如图1-7所示。

否则，将显示出错信息。

图1-7

（五）运行Java程序

使用Java解释器（java.exe）可将编译后的字节码文件Hello.class解释为本地计算机代码。

在命令提示符窗口或MS－DOS窗口键入解释器文件名和要解释的字节码文件名：

javaHello

按回车键即开始解释并可看到运行结果，如果看到如图1-8所示结果，表明程序运行成功了，这是一种字符方式的应用程序其结果显示在屏幕。

图1-8

（六）程序流程控制

1、从键盘输入三个整数x,y,z,按照由小到大的顺序输出。

2、从键盘输入一个学生所考的计算机课程的分数，并对其成绩进行等级评定。

（switch-case语句实现）

3、求1!

+2!

+3!

+4!

+5!

4、打印输入如下图形。

********

********

********

********

图1-9图1-10

5、猜数字游戏。

编写完善下列Java程序，由系统随机产生1-100之间的整数，用户由键盘输入自己的猜测，程序返回提示信息，“猜大了”，“猜小了”，“猜对了”，用户可根据提示再次输入猜测，直到提示信息是“猜对了”。

importjava.util.Scanner;

importjava.util.Random;//产生随机数的类

publicclassGuessNumber{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

Scannerreader=newScanner（System.in）;

Randomrandom=newRandom（）;

System.out.println（"输入1-100之间的整数"）;

intnumber=random.nextInt（100）+1;//random.nextInt（100）产生[0,100）中的随机整数

intyourGuess=0;

System.out.println（"输入你的猜测"）;

yourGuess=reader.nextInt（）;

while（[代码1]）

{

if（【代码2】）

{

System.out.println（"猜大了，再输入你的猜测；"）;

yourGuess=reader.nextInt（）;

}

elseif（【代码3】）

{

System.out.println（"猜小了，再输入你的猜测；"）;

yourGuess=reader.nextInt（）;

}

}

System.out.println（"猜对了；"）;

}

}

实验二数组

一、实验目的

掌握java中一维数组和二维数组的应用

二、实验内容及指导

1、用数组求解Fibonacci数列的前20项。

2、分别用冒泡法和选择法对8个数从小到大排序。

3、编程实现在矩阵（用二维数组表示）中找最大数。

4、编程实现输出以下矩阵：

对角线元素为1，其余元素为0。

实验三java面向对象程序设计—类与对象的创建

一、实验目的

1、掌握类的定义、对象的创建及类和对象之间的关系

2、理解并掌握构造方法的使用

二、实验内容

（一）创建对象并使用对象

1．运行下列程序并观察运行结果，并试述程序中每条语句的作用及程序的功能。

classCCircle

{

doublepi;

doubleradius;

voidsetCircle（doubler,doublep）{

pi=p;

radius=r;

}

doublegetRadius（）{

returnradius;

}

}

publicclassLianXi_1

{

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）

{

CCirclecir1=newCCircle（）;

cir1.setCircle（2.0,3.1416）;

System.out.println（"radius="+cir1.getRadius（））;

}

}

2、编写一个Java应用程序，包括Tank类（坦克的刻画）与Fight类（子弹发射）。

Tank类的数据成员：

Speed:

double;//坦克的速度

bulletAmout:

int;//坦克的炮弹数量

Tank类的成员方法：

speedUp（ints）:

void;//加速的方法

speedDown（intd）:

void;//减速的方法

setBulletAmout（intp）:

void;//设置坦克炮弹的数量

fire（）:

void;//发射

在Fight的main方法中用Tank类创建坦克，并用坦克调用方法设置炮弹的数量，显示坦克的加速、减速和发射等行为。

Tank.java

publicclassTank{

【代码1】//声明double型变量speed,刻画速度

【代码2】//声明int型变量bulletAmout,刻画炮弹数量

voidspeedUp（ints）{

【代码3】//将s+speed赋值给speed

}

voidspeedDown（intd）{

if（speed-d>0）

【代码4】//将s+speed赋值给speed

else

speed=0;

}

voidsetBulletAmount（intm）{

bulletAmout=m;

}

intgetBulletAmount（）{

returnspeed;

}

doublegetSpeed（）{

returnspeed;

}

voidfire（）{

if（bulletAmount）>=1{

【代码5】//将bulletAmount-1赋值给bulletAmount

System.out.println（“打出一发炮弹”）;

}

else{

System.out.println（“没有炮弹了，无法开火”）;

}

}

}

Fight.java

publicclassFight{

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{

Tanktank1,tank2;

tank1=newTank（）;

tank2=newTank（）;

tank1.setBulletAmount（10）;

tank2.setBulletAmount（10）;

System.out.println（“tank1的炮弹数量：

”+tank1.getBulletAmount（））;

System.out.println（“tank2的炮弹数量：

”+tank2.getBulletAmount（））;

tank1.speedUp（80）;

tank2.speedUp（80）;

System.out.println（“tank1目前的速度：

”+tank1.getSpeed（））;

System.out.println（“tank2目前的速度：

”+tank2.getSpeed（））;

tank1.speedDown（15）;

tank2.speedDown（30）;

System.out.println（“tank1目前的速度：

”+tank1.getSpeed（））;

System.out.println（“tank2目前的速度：

”+tank2.getSpeed（））;

System.out.println（“tank1开火：

”）;

tank1.fire（）;

System.out.println（“tank2开火）;

tank2.fire（）;

tank2.fire（）;

System.out.println（“tank1的炮弹数量：

”+tank1.getBulletAmount（））;

System.out.println（“tank2的炮弹数量：

”+tank2.getBulletAmount（））;

}

}

3、创建一个矩形类，可以求得矩形的面积和周长（要求：

通过构造函数完成初始化操作）

4、创建一个加法类，能够实现两个整数的加法及三个整数的加法，并输出123+134及125+456+234的值（要求：

通过构造函数完成）

【课后练习】

1、请定义一个名为Card的扑克牌类，该类有两个private访问权限的字符串变量face和suit：

face描述一张牌的牌面值（如：

"Ace","Deuce","Three","Four","Five","Six","Seven","Eight","Nine","Ten","Jack","Queen","King"）；suit描述一张牌的花色（如：

"Hearts","Diamonds","Clubs","Spades"）。

定义Card类中的public访问权限的构造方法，为类中的变量赋值；定义protected访问权限的方法getFace（），得到扑克牌的牌面值;定义protected访问权限的方法getSuit（），得到扑克牌的花色;定义方法toString（），返回表示扑克牌的花色和牌面值字符串（如“AceofHearts”、“TenofClubs”等）。

实验四java面向对象程序设计—封装性、继承性、多态性

一、实验目的

1、理解封装机制，掌握各种修饰符的应用

2、理解继承机制，掌握继承的应用

3、理解多态性，掌握方法重载和覆盖机制

4、体会构造方法的作用，掌握构造方法的使用

5、体会并掌握this、super的使用

二、实验内容及指导

（一）封装性-----修饰符的使用

常用的修饰符如下。

[public][private][protected][static][final][transient][volatile]

不同修饰符的访问控制权限如表4-1所示。

表4.1

权限修饰符

同一类

同一包

不同包的子类

所有类

公有的（public）

√

√

√

√

保护的（protected）

√

√

√

默认的（friendly）

√

√

私有的（private）

√

√

1、程序功能：

通过两个类StaticDemo、LianXi4_1说明静态变量/方法与实例变量/方法的区别。

编写类文件LianXi4_1.java

classStaticDemo{

staticintx;inty;

publicstaticintgetX（）{

returnx;

}

publicstaticvoidsetX（intnewX）{

x=newX;

}

publicintgetY（）{

returny;

}

publicvoidsetY（intnewY）{

y=newY;

}

}

}

publicclassLianXi4_1{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

System.out.println（"静态变量x="+StaticDemo.getX（））;

System.out.println（"实例变量y="+StaticDemo.getY（））;//非法，编译时将出错

StaticDemoa=newStaticDemo（）;

StaticDemob=newStaticDemo（）;

a.setX

（1）;

a.setY

（2）;

b.setX（3）;

b.setY（4）;

System.out.println（"静态变量a.x="+a.getX（））;

System.out.println（"实例变量a.y="+a.getY（））;

System.out.println（"静态变量b.x="+b.getX（））;

System.out.println（"实例变量b.y="+b.getY（））;}

}

对上面的源程序进行编译，会出现如图4-1所示的出错提示。

图4-1

将源程序中的出错语句删除或使用解释符//隐藏起来，例如，//System.out.println（"实例变量y="+StaticDemo.getY（））;

重新编译并运行该程序，结果如图4-2所示。

图4-2

由此例子可得出什么结论？

（二）类的继承性练习

1．进一步理解继承的含义

新类可从现有的类中产生，并保留现有类的成员变量和方法并可根据需要对它们加以修改。

新类还可添加新的变量和方法。

这种现象就称为类的继承。

当建立一个新类时，不必写出全部成员变量和成员方法。

只要简单地声明这个类是从一个已定义的类继承下来的，就可以引用被继承类的全部成员。

被继承的类称为父类或超类（superclass），这个新类称为子类。

通常要对子类进行扩展，即添加新的属性和方法。

这使得子类要比父类大，但更具特殊性，代表着一组更具体的对象。

继承的意义就在于此。

2．创建公共类LianXi4_2

（1）编写程序文件LianXi4_2.java，源代码如下。

publicclassLianXi4_2

{

protectedStringxm;//具有保护修饰符的成员变量：

学生的姓名

protectedintxh;//具有保护修饰符的成员变量：

学生的学号

voidsetdata（Stringm,inth）//设置数据的方法

{

xm=m;

xh=h;

}

publicvoidprint（）//输出数据的方法

{

System.out.println（xm+","+xh）;

}

}

（2）编译LianXi4_2.java，产生类文件LianXi4_2.class。

（3）创建继承的类

a程序功能：

通过LianXi4_2类产生子类LianXi4_3，其不仅具有父类的成员变量xm（姓名）、xh（学号），还定义了新成员变量xy（学院）、xi（系）。

在程序中调用了父类的print方法，同时可以看出子类也具有该方法。

b编写LianXi4_3.java程序，源代码如下。

classLianXi4_3extendsLianXi4_2{

protectedStringxy;//具有保护修饰符的成员变量：

学生所在学院

protectedStringxi;//具有保护修饰符的成员变量：

学生所在系

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）

{

LianXi4_2p1=newLianXi4_2（）;

p1.setdata（"帅零",12321）;

p1.print（）;

LianXi4_3s1=newLianXi4_3（）;

s1.setdata（"郭丽娜",12345）;//调用父类的成员方法

s1.xy="经济管理学院";//访问本类的成员变量

s1.xi="信息管理系";//访问本类的成员变量

s1.print（）;

System.out.print（s1.xm+","+s1.xy+","+s1.xi）;

}

}

（3）编译并运行程序，其结果如图4-1所示。

图4-1

3．了解成员变量的隐藏方式

所谓隐藏是指子类重新定义了父类中的同名变量，在子类Line中重新定义了x为x1，y为y1，隐藏了父类Point中的两个成员变量x和y。

子类执行自己的方法时，操作的是子类的变量，子类执行父类的方法时，操作的是父类的变量。

在子类中要特别注意成员变量的命名，防止无意中隐藏了父类的关键成员变量，这有可能给程序带来麻烦。

4．了解成员方法的覆盖方式

（1）方法覆盖的定义与作用

通过继承，子类可以继承父类中所有可以被子类访问的成员方法，但如果子类的方法与父类方法同名，则不能继承，此时称子类的方法覆盖了父类的方法，简称为方法覆盖（override）。

方法覆盖为子类提供了修改父类成员方法的能力。

例如，子类可以修改层层继承下来的Object根类的toString方法，让它输出一些更有用的信息。

下面的程序显示了在子类Circle中添加toString方法，用来返回圆半径和圆面积信息。

（2）编写覆盖Object类toString方法的程序文件LianXi4_4.java，源代码如下。

classCircle{

privateintradius;

Circle（intr）{

setRadius（r）;

}

publicvoidsetRadius（intr）{

radius=r;

}

publicintgetRadius（）{

returnradius;

}

publicdoublearea（）{

return3.14159*radius*radius;

}

publicStringtoString（）{

return"圆半径：

"+getRadius（）+"圆面积：

"+area（）;

}

}

publicclassLianXi4_4{

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{

Circlec=newCircle（10）;

System.out.println（"\n"+c.toString（））;

}

}

（3）编译并运行程序，其结果如图4-2所示

图4-2

（4）程序结构分析。

程序添加了toString方法并修改了它的返回值。

由于toString和继承下来的Object类的方法名相同、返回值类型相同，因此覆盖了超类Object中的toString方法。

方法覆盖时要特别注意：

用来覆盖的子类方法应和被覆盖的父类方法保持同名、相同的返回值类型，以及相同的参数个数和参数类型。

5．This、super和super（）的使用

（1）程序功能：

说明this、super和super（）的用法。

程序首先定义Point（点）类，然后创建点的子类Line（线）。

最后通过LianXi4_5类输出线段的长度。

程序中通过super（a,b）调用父类Point的构造方法为父类的x和y赋值。

在子类Line的setLine方法中，因为参数名和成员变量名相同，为给成员变量赋值，使用this引用，告诉编译器是为当前类的成员变量赋值。

在length和toString方法中使用父类成员变量时，使用super引用，告诉编译器使用的是父类的成员变量。

（2）使用this、super和super（）的程序文件LianXi4_4.java，源代码如下。

classPoint{

protectedintx,y;

Point（inta,intb）{

setPoint（a,b）;

}

publicvoidsetPo