Java程序设计实验报告 哈工大.docx
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Java程序设计实验报告哈工大
Java语言基础
实验指导、报告书
（2012-2013年秋季学期使用）
班级：
____________________
姓名：
____________________
计算机科学与技术学院
实验一Java编程开发环境
一、实验学时：
1学时
二、实验目的：
1.学习从网络下载JDK开发工具与帮助文档。
2.学习安装JDK开发工具及其文档。
3.掌握JavaApplication程序的开发过程并编写一个JavaApplication程序。
4.学习使用JDK的帮助文档。
三、必须学习和掌握的知识点：
1.掌握使用JDK开发Java程序的步骤。
2.掌握Java程序的基本语法。
四、实验内容：
1．创建一个“Hello，World”程序，该程序只要输出这句话即可。
你所编写的类里只需一个方法（“main”方法会在程序启动时被执行）。
记住要把它设为static形式，并指定参数列表——即使根本不会用到这个列表。
用javac进行编译，再用java运行它。
。
2．观察程序的运行结果
3．打印源程序清单
4．改变工作目录，观察编译程序和运行程序是否可以正常工作，思考为什么，如何做？
实验二Java程序流程控制
一、实验学时：
1学时
二、实验目的：
1．Java语言基本元素
2．Java数据类型
3．Java语言结构
4．Java控制语句
5．Java类定义规范
三、必须学习和掌握的知识点：
1．分支语句：
if-else,switch
2．循环语句：
while,do-while,for
3．与程序转移有关的其它语句：
4．break,continue,return
四、实验内容：
1．写一个接收两个字符串参数的方法，用各种布尔值的比较关系来比较这两个字符串，然后把结果打印出来。
做==和！
=比较的同时，用equals（）作测试。
在main（）里面用几个不同的字符串对象调用这个方法。
2．写一个会随机生成25个整型值的程序。
对每一个值，用if-else语句判断其是大于、小于，还是等于下一个随机生成的值。
3．写一个打印从1到100的值的程序。
实验三对象的初始化与清除
一、实验学时：
2学时
二、实验目的：
1.掌握Java程序面向对象编程的基本架构
2.掌握子类的对象就是父类的对象的规律
3.熟悉和掌握一维和二维数组的使用
三、必须学习和掌握的知识点：
1.掌握类的创建（属性与方法的定义和声明）
2.掌握构造函数的定义和声明（重载的构造函数：
默认构造函数与参数）
3.使用get../set..字段读写
4.初始化（定义初始化和静态初始化）
5.数组和数组类Arrays的使用
四、实验内容
1.创建一个名为Dog的类，具有重载的bark（）方法。
此方法应根据不同的基本数据类型进行重载，并根据被调用的版本，打印出不同类型的狗吠（barking）、咆哮（howling）等信息。
编写main（）来调用所有不同版本的方法。
2.编写名为Tank的类，此类的状态可以是满的或空的。
其“终结条件”是：
对象被清除时必须处于空状态。
请编写finalize（）以检验终结条件是否成立。
在main（）中测试Tank可能发生的几种使用方式。
3.编写一个方法，能够产生二维双精度型数组并加以初始化。
数组的容量由方法的形式参数决定，其初值必须落在另外两个形式参数所指定的区间之内。
编写第二个方法，打印出第一个方法所产生的数组。
在main（）中通过产生不同容量的数组并打印其内容来测试这两个方法
实验四隐藏具体实现
一、实验学时：
2学时
二、实验目的：
1.类是如何对它的成员进行访问权限控制的
2.掌握类是如何被打包到一个程序库中的
三、必须学习和掌握的知识点：
1.访问权限控制
四、实验内容
1.创建一个带有public,private,protected,和包访问权限域以及方法成员的类。
创建该类的一个对象，看看在你试图调用所有类成员时，会得到什么类型的编译信息。
请注意，处于同一个目录中的所有类都是缺省包的一部分。
2.将local目录加入到CLASSPATH中，然后在local目录下编写以下文件：
packagelocal;
classPackagedClass{
publicPackagedClass（）{
System.out.println（"Creatingapackagedclass"）;
}
}
然后另一个目录中创建下列文件：
//foreign:
Foreign.java
packageforeign;
importlocal.*;
publicclassForeign{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
PackagedClasspc=newPackagedClass（）;
}
}
解释一下为什么编译器会产生错误。
如果将Foreign类置于local包之中的话，会有所改变吗？
实验五复用类
一、实验学时：
2学时
二、实验目的：
1.组合
2.继承
3.掌握继承（属性和方法的继承）的规律
4.掌握构造函数继承的规律
三、重点：
1.组合与继承之间选择
2.名称屏蔽（Namehiding）
3.向上转型（upcasting）
4.final
四、实验内容
1.创建一个Root类，令其含有名为Component1、Component2、Component3的类各一个实例（这些也由你写）。
从Root中派生一个类stem，也含有上述各“组成部分”。
所有的类都应带有可打印出类的相关信息的缺省构造器。
2.
检查包括继承在内的初始化全过程，是很有益的。
请追踪并解释下例的执行结果。
classInsect{
privateinti=9;
protectedintj;
Insect（）{
System.out.println（"i="+i+",j="+j）;
j=39;
}
privatestaticintx1=
print（"staticInsect.x1initialized"）;
staticintprint（Strings）{
System.out.println（s）;
return47;
}
}
publicclassBeetleextendsInsect{
privateintk=print（"Beetle.kinitialized"）;
publicBeetle（）{
System.out.println（"k="+k）;
System.out.println（"j="+j）;
}
privatestaticintx2=
print（"staticBeetle.x2initialized"）;
publicstaticvoidmain（String[]args）{
System.out.println（"Beetleconstructor"）;
Beetleb=newBeetle（）;
}
}
实验六多态
一、实验学时：
2学时
二、实验目的：
1.多态polymorphism
2.动态绑定dynamicbinding
三、重点：
1.向下转型与运行期类型标识
2.构造器内部的多态方法的行为
3.运行期类型识别
四、实验内容
1.创建一个Rodent（啮齿动物）:
Mouse（老鼠）,Gerbil（鼹鼠）,Hamster（大颊鼠）这样的继承层次结构。
在基类中，提供对所有的Rodent都通用的方法，在基类中，根据特定的Rodent类型重载这些方法，以便执行不同的行为。
创建一个Robent数组，填充不同的Rodent类型，然后调用基类方法，观察发生什么情况。
2.
修改以上练习中的Rodent，使其成为一个抽象类。
只要有可能，就将Rodent的方法声明为抽象方法。
3.修改以上练习，使其能够演示基类和导出类的初始化顺序。
然后向基类和导出类中添加成员对象，并显示在构建期间初始化发生的顺序。
4.创建一个不包含任何方法的抽象类，从它那里导出出一个类，并添加一个方法。
创建一个静态方法，可以接受一个指向基类的引用，将其向下转型到导出类，然后再调用该静态方法。
在main（）方法中，证实它的可行性。
然后，将基类加上abstract声明，这样就不再需要进行向下转型。
实验七接口与内部类
一、实验学时：
2学时
二、实验目的：
1.掌握接口的使用规律
2.掌握内部类的使用规律
三、重点：
1.嵌套接口
2.在方法和作用域内的内部类
3.匿名内部类
4.从多层嵌套类中访问外部
5.闭包与回调
四、实验内容
1.证明一个接口的属性在缺省情况下是static和final的。
2.创建一个接口U，包含三个方法。
创建第一个类A，它包含一个方法，在此方法中写一个匿名内部类，生成U的引用。
创建第二个类B，它包含U的数组。
B应该有几个方法，第一个方法可以接受一个U的引用并存储到数组中；第二方法将数组中的引用设为null；第三个方法遍历此数组。
在U中调用这些方法，在其main（）中创建一组A的对象，和单独一个B的对象。
用那些A类对象所产生的U类型的引用填满B对象的数组。
使用B回调所有A的对象。
再从B中移除某些U的引用。
实验八异常和错误处理
一、实验学时：
1学时
二、实验目的：
1.熟悉和掌握java中对异常的处理机制
2.异常的抛出和捕捉
三、重点：
1.java的异常处理机制
四、实验内容
1.建立一个三层的异常继承体系，然后创建基类A，它的一个方法能抛出异常体系的基类异常。
用B继承A，并且重载这个方法，让它抛出第二层的异常。
让C继承B，再次重载这个方法，让它抛出第三层的异常。
在main（）里面创建一个C类型的对象，把它向上转型为A，然后调用这个方法。
实验九JavaI/O系统
一、实验学时：
1学时
二、实验目的：
1.熟悉和掌握流式输入输出的基本原理
2.标准输入输出操作接口
三、重点：
1.InputStreamReader、OutputStreamReader的使用
2.PrintWriter类的使用
四、实验内容
1.创建一个叫做SortedDirList的类，具有一个可以接受文件路径信息，并能构建该路径下所有文件的排序目录列表的构造器。
创建两个重载的list（），根据参数产生整个列表或者列表子集。
添加size（）方法，能够接受文件名并产生该文件的大小。
实验十多线程编程
一、实验学时：
2学时
二、实验目的：
1.熟悉和理解线程的概念、线程的生命周期
2.熟悉和掌握多线程的实现方法：
继承Thread类与使用Runnable接口
三、重点：
1.线程的生命周期
2.使用Runnable接口编写多线程程序
四、实验内容
1.写一个“忙等待”的例子。
一个线程休眠一段时间然后把一个标志设为真。
第二个线程在一个while循环中观察这个标志（这就是“忙等待”），当标志变为真的时候，把这个标志设置为假，并向控制台报告这个变化。
注意程序在“忙等待”里花费的时间，然后重写这个程序，这时使用wait（）而不是“忙等待”。
2.
使用wait（）和notify（）解决一个生产者，一个消费者的问题。
生产者不能覆盖消费者的缓冲区，这在生产的速度大于消费的时候有可能发生。
如果消费者的速度大于生产者，那么它一定不能把同样的数据读取两遍。
不要对生产者和消费者的速度做任何假设。
实验十一杂货店模拟系统
下载BlueJ工程,其中有两个基本类:
PriceAndStockManager和Cashier。
1.完成Cashier类；
2.创建Grocery类，测试PriceAndStockManager和Cashier的正确性。
要求其中包含main方法，由main方法创建一个PriceAndStockManager对象和与Manager对象相关的两个Cashier对象。
调用Cashier对象的buy方法，并检查两种产品的库存状况。
3.修改PriceAndStockManager，使它包含并管理Product对象。
在Product类中存储产品价格price及其库存量;要求PriceAndStockManager管理三种产品。
要求修改后Cashier和Grocery依然能照常工作。
此时，工程中共有四个类：
:
Grocery,Product,PriceAndStockManager,Cashier。
4.创建一个Javaapplication，模拟杂货店里的操作。
要求此应用程序要跟踪所有的产品售出情况。
由收银员负责产品的售出，产品售出纪录要针对各个顾客进行。
对每个顾客的每次结账，收银员要检查产品的价格和数量，并计算应收总数。
与此同时，产品的库存量要随着售卖进行相应的更新。
在一天结束后，需要打印两种报表：
一张用来纪录每个收银员的交易，另一个打印每种产品的库存余额。
为了简化任务，我们也可以假设顾客总有足够的钱付账。
即我们假设交易不成功只能是由库存不足引起，而不会是由于顾客没有足够的资金。
另外，我们假设杂货店里有三件产品，分别是“apples”,“oranges”,和“pomelos”.请将它们的价格和库存初值设置为:
"apples":
15.75pesos,50items
“oranges”:
12.50pesos,80items
"pomelos":
95.25pesos,25items
要求Cashier类提供以下方法：
1.publicvoidstartPurchase（doublemoney）:
标志交易的开始，参数money代表顾客在购买之初拥有的资金量。
2.publicvoidbuy（StringproductName,intqty）:
买产品名为productName的产品共qty件。
同时检查可能出现的错误，如qty为负值、没有足够的资金或库存。
如果产品名称不是店里有的产品，只需提醒库存不足。
这里注意需要定义一些常用的异常，并在适当的地方抛出。
3.publicvoidendPurchase（）:
标志交易的结束，打印交易金额和找回钱数。
4.publicvoidprintSalesSummary（）:
相当于盘账。
打印出全天的顾客总数及收回的资金总数。
Cashier类提供需要以下属性应能跟踪总交易数、当日接待的总顾客数、当前顾客的交易金额及顾客实际给出的金额。
注意Cashier的构造函数需要的参数：
PriceAndStockManager对象。
Cashier需要调用这个对象的方法。
PriceAndStockManager类应提供以下方法：
1.返回给定产品的价格
2.返回给定产品的库存
3.完成产品的交易，名字随意起。
4.打印每种产品的库存的方法：
printInventoryReport（）
该类当然还应该定义并创建Product对象，并通过Product对象获得产品价格和库存，包括更新库存量等。
要求在实例化PriceAndStockManager时创建Product对象。
Product类用于保存价格和库存信息。
其方法的实现可以发挥大家的自由。
最后，请创建一个测试类GrocerySimulation.java，要求在其中创建一个（唯一的）PriceAndStockManager对象，同时创建与之相关的几个Cashier对象。
让这几个cashiers执行一些交易任务，最后调用每个cashier的printSalesSummary（）方法及PriceAndStockManager对象的printInventoryReport（）方法。
实验十二成绩管理系统
1.简单介绍：
创建一个GUI应用程序（或Applet）,用来帮助老师管理学生的成绩。
能实现对成绩的增、删、改以及排序等任务。
2.所需类的描述：
1.GradeSheetApplet–主类。
2.Row–继承java.awt.Panel;包括一些用来输入成绩的TextFields。
3.Grid–通过管理Students数组保存数据;提供方法实现增、删、改以及排序等任务;通过管理Rows数组保存用户的输入数据;数组的大小由学生的数量决定。
4.Student–用来封装某个特定学生的数据：
IDNumber,LastName,FirstName,NumericGrade,LetterGrade（A,B,C,D,E几个等级，由成绩来决定）。
5.StudentInput–包含一些TextFields使得用户可以在程序中输入数据。
3.其它要求
错误检查：
程序应能从各种异常（如输入数据错误或其他任何异常）中返回，并提供足够的数据证明当一种错误的情况发生时，程序是异常终止或是正常退出。
程序注释和可读性：
要求程序遵循业界的编码规范。
GUI设计：
学生可以自己设计。
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