Java程序设计实验指导书版本.docx
《Java程序设计实验指导书版本.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Java程序设计实验指导书版本.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
Java程序设计实验指导书版本
《Java程序设计》
实验指导书
武汉科技大学信息科学与工程学院
《Java程序设计》实验教学大纲
实验课程名称：
Java程序设计英文名称：
TheJavaProgrammingLanguage
实验课程性质：
非独立设课应开实验学期：
6
课程编码：
0402004实验学时数：
10
适用专业：
电子信息工程
一、实验教学目的和要求
《JAVA程序设计》是一门实践性很强的专业课程。
通过上机实验，不仅可以帮助学生较好地掌握Java语言和面向对象程序设计的基本概念、基本方法和技巧，同时也可培养学生独立设计程序的能力，理解面向对象的编程思想。
实验教学目的：
1．使学生通过实验，验证书本和课堂教学内容：
逐步理解、体会、消化、巩固和补充课堂所学主要内容;
2．培养学生设计与动手能力：
通过设计性的实验任务，通过实践环节理解Java语言的基本结构和程序设计方法。
通过亲手编程掌握Java语言编程的方法，从而提高学生的分析问题、解决问题的能力和动手能力。
通过实验，要求学生应达到以下实验能力与标准：
1．熟练掌握Java程序的编辑、编译、运行步骤及程序调试的方法，熟练运用Java语言进行面向对象程序设计
2．深入理解面向对象的封装、继承和多态等特性
3．利用Java语言进行异常处理
4．能利用Java语言进行磁盘数据文件的建立及读写操作编程。
5．利用Java语言实现多线程编程。
二、主要仪器设备（所开实验的主要仪器设备）
每个学生上机使用一台PC机进行程序开发，PC机的硬件、软件环境如下：
1）硬件：
CPUP43.0GHZ256M内存，80G硬盘空间。
2）软件：
操作系统：
WindowsXP
开发工具：
MyEclipse8.5、Jsdk1.6.1_02软件开发包
三、实验项目名称和学时分配
序号
实验项目名称
学时
分配
实验
属性
实验
类型
实验者类别
必开/选开
1
初步的面向对象的程序设计
2
专业类
设计性
本科生
必开
2
面向对象程序设计
2
专业类
设计性
本科生
必开
3
异常类的定义及处理
2
专业类
设计性
本科生
必开
4
流、文件及基于文本的应用
2
专业类
设计性
本科生
必开
5
综合设计
2
专业类
设计性
本科生
必开
四、实验课考核方式
1.实验报告：
每位同学必须独立书写实验报告，注意：
不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭），一旦发现，成绩为零分。
实验报告的内容应包括以下几个部分：
1）按照实验内容和实验步骤要求完成实验任务后，若程序已通过实验指导教师验收，则只在报告中重点给出调试分析过程描述：
包括测试数据、测试输出结果，以及对程序调试过程中存在问题的思考（列出主要问题的出错现象、出错原因、解决方法及效果等）；若程序未完全通过验收，则需再此基础上提交包含详细注释的源程序清单。
2）根据思考题要求，重点描述需求分析、概要设计和详细设计过程，并提交包含详细注释的源程序清单，最后详细描述程序调试分析过程。
2.考核方式
2.1实验课成绩根据学生的实验预习、实验纪律、实验动手能力、实验结果和实验报告等几个部分进行综合评定，并给出优、良、中、及格和不及格共五档成绩。
2.2实验课成绩占课程总成绩的25%。
五、实验指导书及主要参考书
[1]蔡翠平主编唐大仕编著，JAVA程序设计（修订本），北方交通大学出版社清华大学出版社，2007年.
[2]侯捷译，JAVA编程思想（第二版）,机械工业出版社,2002.
[3]丁振凡，Java语言实用教程，北京邮电大学出版社，2005.
[4]丁振凡，Java语言实用教程实验指导，北京邮电大学出版社，北京，2006
一、综合设计题目
某小型公司，主要有三类人员：
经理、兼职技术人员和兼职推销员。
这三类人员共同拥有的相关属性：
姓名、编号；相关方法：
获取当月薪水的getPay（）方法、显示个人信息的toString（）方法。
人员编号基数为1000，每创建一个人员实例对象，其编号属性的值顺序加1。
月薪计算方法：
经理拿固定月薪8000元；兼职技术人员按每小时100元领取月薪；兼职推销人员的月薪按当月的销售额的4%提成。
要求：
结合本课程所学知识点，采用面向对象的编程思想，结合题意自己确定需要定义的类及各类的属性、构造方法和其他方法，并编写JavaApplcation程序实现功能：
1.查询职工个人信息，可通过姓名、编号查询
2.查询部门所有职工的详细信息
3.修改职工信息；
4.删除职工信息；
5.添加职工信息
6.查询所有职工信息，并将其存储到职工信息文件EmployeeData.txt中；
二、初步的面向对象的程序设计（实验1）
1、实验目的
1）掌握类和构造方法的定义。
2）掌握创建类实例的方法。
3）初步掌握面向对象的编程思想
2、实验内容
1）编写一个JavaApplication,利用JDK软件包中的工具在命令行方式下编译并运行这个程序，使之能够输出字符串信息“HelloWorld!
”。
（注：
其后的所有实验如无特别说明，均是在MyEclipse8.5环境下编译执行）
2）编写程序实现如下功能：
已知学生类有域变量（姓名、考号、综合成绩、体育成绩）和方法（获取综合成绩、获取体育成绩、显示基本信息），学校类有静态变量（录取分数线）和方法（设置录取分数、获取录取分数线），录取类有方法（获取学生是否符合录取条件，其中录取条件为综合成绩在录取分数线之上，或体育成绩在96分以上并且综合成绩大于300分）。
现要求编写程序输出一组学生对象中被某学校录取的学生基本信息。
3、实验步骤
1）编写一个JavaApplication，利用JDK软件包中的工具编译并运行这个程序。
步骤
（1）：
编写、编译Java源程序。
打开MyEclipse，新建一个java文件，键入如下程序代码：
publicclassHello
{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{System.out.println（"Hello,World!
"）;}
}
将文件命名为Hello.java，注意保存文件Hello.java到路径“e:
\自己学号\java\”下。
步骤
（2）：
编译Java源程序
打开命令提示符窗口（MS－DOS窗口）进入Java源程序所在路径e:
\自己学号\java\”。
键入编译器文件名和要编译的源程序文件名，具体如下：
Setpath=%path%;c:
\programfiles\jdk1.6.0_02\bin;
javac-dclassHello.java
按回车键开始编译（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”按回车键后可在当前目录中看到生成了class子目录，在class子目录下有一个同名字的.class文件即“Hello.class”。
否则，将显示出错信息。
步骤（3）：
运行Java程序
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：
java–classpathe:
\自己学号\java\classHello
按回车键即开始解释并可看到运行结果。
2）编写程序实现如下功能：
已知学生类有域变量（姓名、考号、综合成绩、体育成绩）和方法（获取综合成绩、获取体育成绩、显示基本信息），学校类有静态变量（录取分数线）和方法（设置录取分数、获取录取分数线），录取类有方法（获取学生是否符合录取条件，其中录取条件为综合成绩在录取分数线之上，或体育成绩在96分以上并且综合成绩大于300分）。
现要求编写程序输出一组学生对象中被某学校录取的学生基本信息。
（注意：
这个程序可以直接在Eclipse集成编辑环境中完成）
步骤
（1）：
定义类Stduent,并添加如下域变量：
Stringname;Stringid;floatcomScore;floatscore;
步骤
（2）：
在类Student中添加如下方法，并编写代码实现具体方法的功能：
Student（Stringname,Stringid,floatcomScore,floatscore）{……}
floatgetcomScore（）{……}
floatgetscore（）{……}
voidprint（）{……}
步骤（3）定义类School,并添加静态变量
staticfloatscoreLine;
添加静态方法
staticfloatgetScoreLine（）{……}
staticvoidsetScoreLine（floatscore）{……}
步骤（4）定义一个Application程序类Enroll并添加方法：
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{……}
staticbooleanisEnroll（Students）{……}
步骤（5）保存文件名为Enroll.java,然后编译、调试和运行程序。
4、思考题
围绕综合设计题目，完成第一个任务:
（1）定义三个类Saler、Manager和Techer。
（2）分别创建三个类的对象，实现对象信息的打印输出。
三、面向对象程序设计（实验2）
1、实验目的
1）掌握类的继承机制。
2）熟悉类中成员变量和方法的访问控制。
3）熟悉方法或构造方法多态性。
4）熟悉接口的定义方法。
2、实验内容
1）编写程序实现如下功能：
已知Person类包含三个公共域变量（姓名、性别、年龄）和一个构造方法，Student类是Person类的派生类，包含两个新的公共域变量（学号、班号）、两个公共方法（修改年龄、显示基本信息）及一个构造方法。
定义一组学生对象，并初始化他们的基本信息，然后依次输出。
2）输入课本例5-4的源程序，观察其运行结果，然后将Shape类分别定义为一个抽象类和接口，然后将源程序进行修改，让其实现相同功能。
3、实验步骤
1）编写程序实现如下功能：
已知Person类包含三个公共域变量（姓名、性别、年龄）和一个构造方法，Student类是Person类的派生类，包含两个新的公共域变量（学号、班号）、两个公共方法（构造方法、修改年龄、显示基本信息）和一个构造方法。
定义一组学生对象，并初始化他们的基本信息，然后依次输出。
步骤
（1）：
定义类Person，并添加以下公共域变量
publicStringname;publiccharsex;publicintage;
添加构造方法Person（Stringname,charsex,intage）{……}
步骤
（2）：
基于类Person派生类Student,并添加如下公共域变量和方法
publicStringclassno;publicStringsno;
publicvoidupdateAge（intage）{……}
voidtoString（）{……}
Student（Stringname,charsex,intage,Stringsno,Stringname）
{super（name,sex,age）;
…….
}
步骤（3）：
定义一个包含main方法的Application程序类TestStudentPerson，初
始化一个学生类对象数组,并利用循环语句显示所有学生基本信息。
4、思考题
围绕综合设计题目，完成第二个任务:
（1）思考已定义的三个类Saler、Manager和Techer的公共属性和方法，考虑定义三个类的基类Employer类，然后Saler、Manager和Techer是Employer类的子类。
根据系统需求修改实验一的程序，。
（2）定义Employer类对象数组，存储管理一组雇员，并实现遍历所有雇员的信息功能。
（3）定义CEmployerSet类，其有addNewEmployer、updateEmployer、deleteEmployer、listAllEmployer方法
四、异常类的定义及处理（实验3）
1、实验目的
1）了解异常处理方法。
2）熟悉并掌握常见异常的捕获方法。
3）熟悉JDK中已经定义的若干异常类的层次结构。
4）掌握自定义异常类的创建方法。
2、实验内容
编写程序实现如下功能：
生成并捕获到NegativeArraySizeException和IndexOutOfBoundsException类型的异常，并显示捕获到的异常信息。
然后在此基础上生成并捕获到NullPointerException类型的异常，并显示捕获到的异常信息。
参考知识：
常见的系统异常
（1）ArithmeticException
（2）ArrayIndexOutOfBandsException
（3）ArrayStoreException
（4）IOException
（5）FileNotFoundException
（6）NullPointerException
（7）MalformedURLException
（8）NumberFormatException
（9）OutOfMemoryException
1）翻译下列常用异常类的描述信息
OutOfMemoryError
Aclassinstancecreationexpression,arraycreationexpression,orstringconcatenationoperatiorexpressionthrowsanOutOfMemoryErrorifthereisinsufficientmemoryavailable.
NegativeArraySizeException
AnarraycreationexpressionthrowsaNegativeArraySizeExceptionifthevalueofanydimensionexpressionislessthanzero.
NullPointerException
AfieldaccessthrowsaNullPointerExceptionifthevalueoftheobjectreference expressionisnull.
AmethodinvocationexpressionthatinvokesaninstancemethodthrowsaNullPointerExceptionifthetargetreferenceisnull.
AnarrayaccessthrowsaNullPointerExceptionifthevalueofthearrayreference expressionisnull.
ArrayIndexOutOfBoundsException
AnarrayaccessthrowsanArrayIndexOutOfBoundsExceptionifthevalueofthearrayindexexpressionisnegativeorgreaterthanorequaltothelengthofthearray.
ClassCastException
Throwntoindicatethatthecodehasattemptedtocastanobjecttoasubclassofwhichitisnotaninstance.Forexample,thefollowingcodegeneratesaClassCastException:
Objectx=newInteger（0）;
System.out.println（（String）x）;
ArithmeticException
Thrownwhenanexceptionalarithmeticconditionhasoccurred.Forexample,aninteger"dividebyzero"throwsaninstanceofthisclass.
ArrayStoreException
AnassignmenttoanarraycomponentofreferencetypethrowsanArrayStoreExceptionwhenthevaluetobeassignedisnotcompatiblewiththecomponenttypeofthearray.
NoSuchFieldException
Signalsthattheclassdoesn'thaveafieldofaspecifiedname.
NoSuchMethodException
Thrownwhenaparticularmethodcannotbefound
NumberFormatException
Throwntoindicatethattheapplicationhasattemptedtoconvertastringtooneofthenumerictypes,butthatthestringdoesnothavetheappropriateformat.
FileNotFoundException
Signalsthatanattempttoopenthefiledenotedbyaspecifiedpathnamehasfailed.
IOException
SignalsthatanI/Oexceptionofsomesorthasoccurred.ThisclassisthegeneralclassofexceptionsproducedbyfailedorinterruptedI/Ooperations
3、实验步骤
1）编写程序实现如下功能：
生成并捕获到NegativeArraySizeException和IndexOutOfBoundsException类型的异常，并显示捕获到的异常信息。
然后在此基础上生成并捕获到NullPointerException类型的异常，并显示捕获到的异常信息。
步骤
（1）：
编写一个包含main方法的Application类TestException，然后定义一个方法
voidarraySize（）{……}生成并捕获NegativeArraySizeException异常。
步骤
（2）：
添加一个方法
voidoutofBound（）{……}生成并捕获IndexOutOfBoundsException异常。
步骤（3）：
添加一个方法
voidnullPointer（）{……}生成并捕获IndexOutOfBoundsException异常。
步骤（4）：
在main方法中分别调用以上三个方法。
步骤（5）：
将文件保存为TestException.java，然后编译、调试应用程序。
步骤（6）：
将outofBound（）方法中捕获异常的语句注释掉，重新编译程序，看看会不会有什么语法错误？
如果没错误，执行程序看结果有什么不同？
步骤（7）：
将array方法重新定义为如下形式：
voidarraySize（）throwsNegativeArraySizeException{……}
然后修改arraySize方法中捕获NegativeArraySizeException异常的语句执行部分。
4、思考题
1）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。
如果输入的参数个数为1、2、3则它们应分别对应正方形、长方形、三角形，如果参数值为0，则异常处理方法显示错误消息。
[提示]：
自己定义一个异常类，表示参数个数0这一异常。
然后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，最后在main方法中编写测试逻辑。
五流、文件及基于文本的应用（实验4）
1、实验目的
1）理解数据流的概念。
2）理解Java流的层次结构。
3）理解并掌握文件的读写操作方法。
2、实验内容
1）编写一个javaApplication程序，接受用户输入的10个整数，比较并输出其中的最大值和最小值。
3、实验步骤
1）编写一个javaApplication程序，接受用户输入的10个整数，比较并输出其中的最大值和最小值。
步骤
（1）：
定义一个包含main方法的Application类MaxMinClass。
步骤
（2）：
在MaxMinClass类中添加如下两个方法，分别求取10个整数的最大值和最小值：
staticintmaxInt（intdata[],intn）{……}
staticintminInt（intdata[],intn）{……}
步骤（3）：
在main方法中从键盘输入10个整数存放到数组data中，然后调用maxInt、minInt方法求取最大值和最小值，最后输出最大值和最小值。
步骤（4）：
保存文件MaxMinClass.java，然后编译、调试程序。
4、思考题
围绕综合设计题目，完成第四个任务:
（1）思考定义一个CDataAccess类，其有save、load方法。
save功能是将所有雇员信息写到外部EmployerData.txt文件中。
load功能是读取EmployerData.txt文件数据。
（2）思考如何和前面已经写好的程序关联。
即原来写的程序中哪里调用CDataAccess类的以上方法？
六综合设计（实验5）
1、实验目的
引导学生采用面向对象的编程思想来分析、编写、调试一个综合实验项目程序，培养学生的实际工程应用能力，
2、实验内容
某小型公司，主要有三类人员：
经理、兼职技术人员和兼职推销员。
这三类人员共同拥有的相关属性：
姓名、编号；相关方法：
获取当月薪水的getPay（）方法、显示个人信息的toString（）方法。
人员编号基数为1000，每创建一个人员实例对象，其编号属性的值顺序加1。
月薪计算方法：
经理拿固定月薪8000元；兼职技术人员按每小时100元领取月薪；兼职推销人员的月薪按当月的销售额的4%提成。
要求：
结合本课程所学知识点，采用面向对象的编程思想，结合题意自己确定需要定义的类及各类的属性、构造方法和其他方法，并编写JavaApplcation程序实现功能：
（1）查询职工个人信息，可通过姓名、编号查询
（2）查询部门所有职工的详细信息
（3）修改职工信息；
（4）删除
升级会员 