JAVA实验指导书.docx
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JAVA实验指导书
实验一Java编程环境下载、安装、配置与运行
【开发语言及实现平台或实验环境】
Windows2000或XP，JDK1.6与Eclipse
【实验目的】
1．掌握下载javasdk软件包、Eclipse工具软件的应用方法
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．为后续java程序的实验做准备
【实验要求】
1．JDK的下载与安装
2．设置环境变量
3．使用Eclipse
4．编译Java源程序
5．运行Java程序
6．使用Eclipse编译与运行程序
【实验内容】
一、JDK下载与安装
1．机器要求
Java对机器运行要求不高。
下面给出的是基于Windows平台的机器要求。
硬件要求：
CPUPⅣ，128M内存，1G硬盘空间即可
软件要求：
Windows2000/XP，IE6.0
2.下载JDK
为了建立基于SDK的java运行环境，需要先下载sun的免费SDK软件包。
SDK包含了一整套开发工具，其中包含对编程最有用的是Java编译器、Applet查看器和Java解释器。
在浏览器中输入进入sun公司官方网站页面。
在页面右边“PopularDownloads”栏中可看到最新版的JDK软件包（JDK1.6），并下载。
3.安装SDK
运行下载的“jdk-6u11-windows-i586-p.exe”软件包，在安装过程中可以设置安装路径及选择组件，默认的组件选择是全部安装，安装成功后，其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，demo文件夹中包含开源代码程序实例。
4.JDK中主要文件夹和文件
安装成功后，C:
\ProgramFiles\Java\jdk1.6.0_11中文件和子目录结构如图1.1所示。
其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，sample文件夹包含开源代码程序实例，src压缩文件中包含类库开源代码。
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，为的是把精力更多投入到Java语言本身而不是花在开发工具上。
以WindowsXP为例说明设置过程。
右击桌面“我的电脑”图标，选择“属性”菜单
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
在“系统变量”框中点击“新建”按钮，在出现的“编辑系统变量”对话框中，在“变量名”栏的文本框内输入“JavaHome”，在变量值栏的文本框内输入“C:
\ProgramFiles\Java\jdk1.6.0_11”（即jdk安装的主目录）
在“系统变量”框中选择“path”，然后单击“编辑”按钮，在出现的“编辑系统变量”对话框中，在“变量值”栏的命令后添加“;%JavaHome%\bin”。
在“系统变量”框中，单击“新建”按钮，在出现的“新建系统变量”的对话框中，在“变量名”栏中输入“classpath”，在变量值栏输入“．；%JavaHome%\lib”。
其中“．”表示当前目录。
设置完成后，单击“开始”－>“所有程序”－>“附件”－>“命令提示符”打开DOS窗口，在命令行提示符输入“java”或“javac”回车后，如果出现其用法参数提示信息，则安装正确。
三．使用Eclipse
Eclipse是替代IBMVisualAgeforJava（以下简称IVJ）的下一代IDE开发环境，但它未来的目标不仅仅是成为专门开发Java程序的IDE环境，根据Eclipse的体系结构，通过开发插件，它能扩展到任何语言的开发，甚至能成为图片绘制的工具。
目前，Eclipse已经开始提供C语言开发的功能插件。
更难能可贵的是，Eclipse是一个开放源代码的项目，任何人都可以下载Eclipse的源代码，并且在此基础上开发自己的功能插件。
也就是说未来只要有人需要，就会有建立在Eclipse之上的COBOL，Perl，Python等语言的开发插件出现。
同时可以通过开发新的插件扩展现有插件的功能，比如在现有的Java开发环境中加入Tomcat服务器插件。
可以无限扩展，而且有着统一的外观，操作和系统资源管理，这也正是Eclipse的潜力所在。
可以这样讲Eclipse是目前用过的最好的，最智能化的Java开发软件。
它是ＩＢＭ websphere的基础.Eclipse的最新版本是３.x .附带有各种语言包．中国的用户可以从www.eclipse.org上面下载eclipse的SdK，和中文语言包，解压缩的同一个目录下，就可以了。
例如把它们解压缩到d:
\Eclipse3目录下。
该软件是一个绿色软件，如果日后象删除，就直接删除这个目录就可以了。
在d:
\eclipse3目录下，运行eclipse.exe文件就可以启动。
进去后就是主界面,如图1.6。
图1.6Eclipse界面
虽然大多数用户很乐于将Eclipse当作JavaIDE来使用，但Eclipse的目标不仅限于此。
Eclipse还包括插件开发环境（Plug-inDevelopmentEnvironment，PDE），这个组件主要针对希望扩展Eclipse的软件开发人员，因为它允许他们构建与Eclipse环境无缝集成的工具。
由于Eclipse中的每样东西都是插件，对于给Eclipse提供插件，以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言，所有工具开发人员都具有同等的发挥场所。
这种平等和一致性并不仅限于Java开发工具。
尽管Eclipse是使用Java语言开发的，但它的用途并不限于Java语言；例如，支持诸如C/C++、COBOL和Eiffel等编程语言的插件已经可用，或预计会推出。
Eclipse框架还可用来作为与软件开发无关的其他应用程序类型的基础，比如内容管理系统。
下面举一个简单的例子，我们将创建并运行一个“Hello,world”应用程序。
使用Java透视图，右键单击“Hello”项目，选择New=>Class，如下图1.7所示。
在随后出现的对话框中，键入“Hello”作为类名称。
在“Whichmethodstubswouldyouliketocreate?
”下面，选中“publicstaticvoidmain（String[]args）”复选框，然后按Finish
图1.7NewClass定义
这样将在编辑器区域创建一个包含Hello类和空的main（）方法的.java文件，如下图所示。
然后向该方法添加如下代码（注意其中i的声明是有意省略了的）：
图1.8编辑HelloWorld.java
您会在键入时注意到Eclipse编辑器的一些特性，包括语法检查和代码自动完成。
当您键入开括号或双引号时，Eclipse会自动提供配对的符号，并将光标置于符号对之内。
在其他情况下，您可以通过按Ctrl-Space来调用代码自动完成功能。
代码自动完成提供了上下文敏感的建议列表，您可通过键盘或鼠标来从列表中选择。
这些建议可以是针对某个特定对象的方法列表，也可以是基于不同的关键字（比如for或while）来展开的代码片断。
语法检查依赖增量编译。
每当您保存代码，它就在后台接受编译和语法检查。
默认情况下，语法错误将以红色下划线显示，一个带白“X”的红点将出现在左边沿。
其他错误在编辑器的左边沿通过灯泡状的图标来指示；这些就是编辑器或许能为您修复的问题——即所谓的QuickFix（快速修复）特性。
上面的代码例子在for语句后面有一个灯泡状图标，因为i的声明被省略了。
双击该图标将调出建议的修复列表。
在此例中，它将提供创建一个类字段i、一个局部变量i或一个方法参数i的建议；单击其中的每一个建议都会显示将要生成的代码。
图4显示了该建议列表和建议创建一个局部变量之后生成的代码。
图1.8编辑HelloWorld.java
双击该建议就会把建议代码插入到代码中的恰当位置。
一旦代码无错误地编译完成，您就能够从Eclipse菜单上选择Run来执行该程序（注意这里不存在单独的编译步骤，因为编译是在您保存代码时进行的。
如果代码没有语法错误，它就可以运行了）。
这时会出现一个具有适当默认设置的LaunchConfigurations对话框；请按右上角的Run按钮。
一个新的选项卡式窗格将出现在下面的窗格（控制台）中，其中显示了程序的输出，如图1.10所示。
图1.10运行HelloWorld
也可以在Java调试器中运行程序。
首先双击编辑器视图左端的灰色边沿，从而在调用System.out.println（）之后的main（）System.out.println（）中设置一个断点。
一个蓝色的点将会出现在那里。
然后从Run菜单上选择Debug。
正如上面描述的，这时会出现一个LaunchConfigurations对话框。
请选择Run。
透视图将自动切换到Debug透视图，其中具有许多有趣的新视图，如图1.11所示：
图1.11运行Debug
首先，请注意该透视图左上角的Debug视图。
这个视图显示调用堆栈，并且标题栏中有一个工具栏，它允许您控制程序的执行，包括继续、挂起或终止程序、跟踪下一个语句、单步执行下一个语句，或者从方法返回。
右上角的窗格包含许多选项卡式的视图，包括Variables、Breakpoints、Expressions和Display。
这里我单击了Variables视图，以便我们能够看到i的当前值。
可以通过上下文敏感的帮助，获得关于这些视图的更多信息：
单击视图的标题，然后按F1
四、java程序的编写及运行过程
JAVA程序分为两种，Application程序和Applet程序。
1、Application程序：
打开记事本
publicclasshelloApplication{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
System.out.println（”欢迎学习java语言”）；
}
}
程序调试过程:
i.保存为helloApplication.java
ii.在DOS命令提示符状态，键入：
javachelloApplication.java，编译程序自动生成helloApplication.class
iii.在DOS命令提示符状态，键入:
javahelloApplication，则可运行程序
2、Applet程序：
importjava.applet.Applet;
importjava.awt.*;
publicclasshelloAppletextendsApplet{
publicvoidpaint（Graphicsg）{
g.drawString（”欢迎学习java语言”,100,100）；
}
}
html文件的编写：
程序调试过程:
i.保存
ii.编译源程序（javac）
iii.运行html文件：
（1）用IE浏览器
（2）用appletviewer文件名.html
五、程序实例
1、计算两个数的和
publicclassSum2{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
longa=10L;
intb=5,c;
c=（int）（a+b）;
System.out.println（"a+b="+c）;
}}
2、计算圆形面积
略
3、javajavacjavadocappletviewer等命令的使用。
可自行练习。
4、java中各种注释的使用：
单行注释//
块注释/**/
文档注释/***/
思考：
1、java程序的构架
2、java程序的开发过程
实验二Java语言基础
【实验目的】
熟悉Java基本语法，基本数据类型，各种运算符及表达式的使用，掌握运算符优先级,熟悉使用Java的选择语句,循环语句。
【实验要求】
1.正确使用Java语言的选择语句,循环语句；
2.调试程序、编译，运行后得到正确的结果
3.写出实验报告。
要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提成示，并给出解决办法。
【实验内容】
java程序的流程控制语句用于控制程序中各个语句的执行顺序。
包括：
选择语句、循环语句、跳转语句
实例1：
给出3个整型数，找出最大的数。
publicclassU1{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
intmax,a=4,b=3,c=7;
//具体程序内容由学生完成
System.out.println（a+""+b+""+c）;//如果改为（a+b+c）结果如何？
System.out.println（"max="+max）;
}
}
实例2：
根据变量score中存放的考试分数，输出对应的等级。
60分以下为D等；60～69为C等；70～89为B等；90～100为A等。
publicclassU2{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
intscore=55;
switch（score/10）{
case0:
case1:
case2:
case3:
case4:
case5:
System.out.println（score+"分是D等"）;break;
//去掉break结果有何变化？
case6:
System.out.println（score+"分是C等"）;break;
case7:
case8:
System.out.println（score+"分是B等"）;break;
case9:
case10:
System.out.println（score+"分是A等"）;break;
default:
System.out.println（"数据错误"）;
}
}
}
实例3：
计算1＋2＋…+100的结果。
程序自己编写
3、计算并输出ｎ的阶乘（设ｎ＝10）。
程序自己编写
4、编写程序，输出1~100间的所有奇数。
提示：
满足表达式（i%2!
=0）的ｉ值为奇数
实验步骤
1.编写主类；
2.在staticpublicvoidmain（String[]args）方法中加入实现要求功能代码，
3.编译运行程序，观察输出结果是否正确。
自做实验
输出100以内的所有素数。
实验三类和对象
【实验目的】
掌握Java类的结构、类的定义、方法和属性的定义以及对象的实现；
掌握类及其成员修饰符的使用；掌握构造函数的使用；方法的参数传递和返回值的用法；
掌握类变量与实例变量，以及类方法与实例方法的区别。
【实验要求】
1.正确地定义类、方法和属性;
2.学会方法的参数传递和返回值的用法；
3.熟练使用类及其成员修饰符
4.使用构造函数创建类的对象；
5.类变量与实例变量，以及类方法与实例方法的使用
6.程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。
7.写出实验报告。
要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示，并给出解决办法。
（附运行界面、源代码）。
【实验内容】
1.定义一个学生类（Student），属性有private的名字（name）,public的年龄（age）,专业（specialty）和封装name属性的方法：
setName（）,getName（），getspecialty（）编写Application，创建一个学生对象，设置name和age属性值，然后调用一个方法（此方法将对象作为参数传递，在方法中打印出学生的名字name和年龄age）。
（学生类仅包含静态成员变量和方法。
）
2.定义一个类Point，代表一个点，public属性有x和y，方法有显示点坐标show（），构造函数有两个参数分别给x,y赋值，在main方法中构造两个对象，再创建一方法（getMiddle）为取两个点构成线段的中点的坐标，参数为2个点对象，调用此方法后得到一个新的点，编写Application，显示该对象的坐标值。
3.定义一个复数（z=x+iy）类Complex，包含两个属性：
实部x和虚部y
默认构造函数Complex（），设置x=0,y=0
构造函数：
Complex（inti,intj）
显示复数的方法：
showComp（）将其显示为如：
5+8i或5-8i的形式。
求两个复数的和的方法：
（参数是两个复数类对象，返回值是复数类对象）publicComplexaddComp（ComplexC1,ComplexC2）
求两个复数的差的方法：
（参数是两个复数类对象，返回值是复数类对象）publicComplexsubComp（ComplexC1,ComplexC2）
求两个复数的乘积的方法：
（参数是两个复数类对象，返回值是复数类对象，新复数实部=两复数实部乘积-两复数虚部乘积，新复数虚部=两复数实部与虚部交叉乘积之和，）publicComplexmultiComp（ComplexC1,ComplexC2）
比较两个复数是否相等的方法（参数是两个复数类对象，返回值是boolean类型）publicbooleanequalComp（ComplexC1,ComplexC2）
在Application中测试该类的方法，实部x和虚部y可由main方法参数提供输入。
实验步骤
1．（第1题）定义一个学生类（Student）及它的属性和方法；定义主类和main（），在main（）方法中创建学生对象,并通过对象调用它的方法setName（）,getName（），输出学生的名字name和年龄age。
2.（第2题）定义类Point及它的属性、方法和构造函数，定义主类和main（），在main（）方法中创建两个坐标对象，,并通过对象调用getMiddle方法后得到一个新的点坐标，调用show（）显示该对象的坐标值。
3.（第3题）定义一个复数（z=x+iy）类Complex，及它的属性、方法和构造函数；定义主类和main（）方法，在main（）方法中创建两个复数类Complex对象，并通过复数类对象调用它们的属性和方法，输出方法执行结果。
自做实验
1.构造一个类来描述屏幕上的一个点，该类的构成包括点的x和y两个坐标，以及一些对点进行的操作，包括：
取得点的坐标值，对点的坐标进行赋值，编写应用程序生成该类的对象并对其进行操作。
2.编写实现:
有一个三角形类Triangle，成员变量有底边x和另一条边y，和两边的夹角a（0求面积s（无参数）和修改角度（参数为角度）。
3.编写实现:
构造函数为Triangle（intxx,intyy,intaa）参数分别为x,y,a赋值在main方法中构造两个对象，求出其面积，然后使用修改角度的方法，修改两边的夹角，再求出面积值。
（提示：
求高的方法h=y*Math.sin（a））
实验四java继承与多态
【实验目的】
掌握继承、多态的概念与实现方法；
掌握包和接口的定义和使用方法；
了解JAVA语言实现多继承的途径；
【实验要求】
1.能实现类的继承关系；
2.用多种方法创建各个类的对象；
3.程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。
4.写出实验报告。
要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示，并给出解决办法。
（附运行界面、源代码）。
【实验内容】
1．分别编写两个类Point2D，Point3D来表示二维空间和三维空间的点，使之满足下列要求：
（1） Point2D有两个整型成员变量x,y（分别为二维空间的X,Y方向坐标），Point2D的构造方法要实现对其成员变量x,y的初始化。
（2）Point2D有一个void型成员方法offset（inta,intb），它可以实现Point2D的平移。
（3）Point3D是Point2D的直接子类，它有有三个整型成员变量x,y,z（分别为三维空间的X,Y,Z方向坐标），Point3D有两个构造方法：
Point3D（intx,inty,intz）和Point3D（Point2Dp,intz），两者均可实现对Point3D的成员变量x,y,z的初始化。
（4）Point3D有一个void型成员方法offset（inta,intb,intc），该方法可以实现Point3D的平移。
（5）在Point3D中的主函数main（）中实例化两个Point2D的对象p2d1，p2d2，打印出它们之间的距离，再实例化两个Point2D的对象p3d1，p3d2，打印出他们之间的距离。
2．定义抽象类Shape，抽象方法为showArea（），求出面积并显示，定义矩形类Rectangle,正方形类Square,圆类Circle，根据各自的属性，用showArea方法求出各自的面积，在main方法中构造3个对象，调用showArea方法。
定义接口DiagArea，其中包含方法doublegetDiagonal（）求对角线长,doublegetArea（）求面积，定义一个矩形类，实现此接口，并自行扩充成员变量和方法，定义一个正方形类继承矩形类（如矩形有长w和宽h，正方形有边x，并有相应的构造函数，有一个方法中一次直接显示边长、面积和对角线长）,在另一类中的主方法里使用测试该类。
【实验步骤】
1．（第1题）定义Point2D，及定义它的属性和方法；定义子类Point3D，及定义它的属性和方法；在Point3D中的主函数main（）中实例化两个Point2D的对象，并通过这两个对象调用它们的属性和方法，输出方法执行结果。
2．（第2题）定义抽象类Shape，抽象方法为showArea（），再定义矩形类Rectangle,正方形类Square,圆类Circle，和各自的属性。
定义主类、主方法，在main方法中构造3个对象，调用showArea方法；定义接口DiagArea，其中包含方法doublegetDiagonal（），在主main方法中输出方法执行结果。
【自做实验】
1．定义一个描述人的基本类，该类包括人的性别和出生日期两个数据成员，以及设置和获取这些属性值的方法成员；再定义一个大学生类，使大学生类具有人的所有属性外，还具有姓名、学号，大学入学成绩，籍贯属性以及设置和获取这些属性值的方法成员；编写完整的程序，完成一
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