Java程序设计经典实验教案.docx
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Java程序设计经典实验教案
实验教案（首页）
实验课程名称
Java语言程序设计
实验学时
36
实验课类别
1.验证性或基础性□2.综合性□3.设计性□4.创新性和研究型□
授课对象
年级：
2012级专业：
计算机科学与技术班级：
本科班
教材
和
主要参考资料
教材：
《Java语言程序设计（第2版）》，殷兆麟，范宝德，朱长征编著，高等教育出版社
参考书：
教参：
《Java语言程序设计教程（第5版）》，（美）H.M.Deitel/P.J.Deitel，清华大学出版社，2004年3月。
《Java程序设计基础》，杨绍方，科学出版社，2001年；
《Java大学简明教程—实例程序设计》，（美）戴特尔，电子工业出版社，2002年；
《Java技术教程（基础篇）》，王克宏，清华大学出版社，2002年。
教学目的和
教学要求
Java程序设计是计算机科学与技术专业的专业基础课，它是网络时代广泛使用的面向对象的编程语言，它具有可移植性、稳定性、安全性、多线程机制等众多优点，具有非常高的技术性能。
上机实验的目的是提高学生的分析问题、解决问题的能力和动手能力，通过实践环节正确理解和熟练掌握JAVA语言的基本知识和基本技能，培养面向对象的程序设计思想和程序设计方法及能力。
教学重点和
教学难点
Java面向对象编程
教学进程安排
课次
实验项目（实验内容）
学时
备注
1
安装Java平台并配置环境变量，编译、运行简单程序
2
2
Java数据类型、各种运算符的使用
三种基本流程、break、continue用法
4
3
数组、拷贝数组方法arraycopy、数组类Arrays
字符与字符类Character常用方法的使用，String、StringBuffer、StringBuilder常用方法
4
4
类和对象的创建、方法的使用
构造方法的重载，静态变量与方法
抽象类和抽象方法；最终类、最终方法
6
5
父类和子类编程，扩展类编程
建立包和接口，多态性
4
6
try和catch语句
throw和throws语句的使用，finally用法，自定义异常类
4
7
流输入输出
文件读写及随机访问
4
8
Applet程序的编辑与编译，代码嵌入，Applet运行
Applet生命周期，Applet的应用
4
9
多线程的两种常用的创建方法编程；多线程的各个状态的编程；多线程的同步编程
2
实验教案
课题（项目）名称:
安装Java平台并配置环境变量，编译、运行简单程序
计划学时:
2
实验类型:
1.验证性或基础性□2.综合性□3.设计性□4.创新性和研究型□
授课日期:
年月日
第周星期第节
【实验目的】
1.学习JDK的开安装和配置
2.学习Eclipse的安装和基本使用
3.练习编写基本的Java程序
【实验要求】
1.掌握JDK的安装和配置
2.掌握Eclipse的安装和基本使用
3.掌握Java程序编写的基本方法
4.理解Java程序编译和运行的基本过程
【实验内容与步骤】
1.JDK的安装及基本使用
（1）下载JDK的安装文件（）
（2）按照安装软件提示进行安装
（3）配置path和classpath
变量名
变量值
说明
JAVA_HOME
C:
\j2sdk（假定JDK安装在该目录下）
JDK所在搜索路径
Path
C:
\j2sdk\bin
或%JAVA_HOME%\bin
Java实用程序的位置
CLASSPATH
.;c:
\j2sdk\lib\dt.jar;c:
\j2sdk\lib\tools.jar
或.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;
说明类和包文件的搜索路径
（4）测试java，JDK安装是否成功的方法
在CMD中输入java空格或是javac空格或是java-version（显示的是JDK版本的信息）
（5）编写HelloWorld.java程序，编译并运行
2.Eclipse安装
（1）下载Eclipse
（2）解压安装
3.Eclipse使用
（1）设置工程区（选择自己的目录！
！
！
）
（2）建立项目Project****（****代表学号后4位）
（3）创建cn.pzhu.java.s****.exp1.HelloWorld类，并运行
4.简单程序编写
在包cn.pzhu.java.s****.exp1下创建
（1）编写下面“HelloWorld”程序。
publicclassHello{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
System.out.println（"这是一个简单的Java应用程序"）;
Studentstu=newStudent（）;
stu.speak（"Wearestudents"）;
}
}
classStudent{
publicvoidspeak（Strings）{
System.out.println（s）;
}
}
（2）编写程序输出如下字符（StarDemo.java）
*
**
***
****
*****
【思考与练习】
1.尽管实际java程序开发都使用集成开发工具，但为什么首先要了解JDK？
2.了解，总结Eclipse中的快捷键
【ALT+/】：
此快捷键为用户编辑的好帮手，能为用户提供内容的辅助，不要为记不全方法和属性名称犯愁，当记不全类、方法和属性的名字时，多体验一下【ALT+/】快捷键带来的好处吧。
【Ctrl+O】：
显示类中方法和属性的大纲，能快速定位类的方法和属性，在查找Bug时非常有用。
【Ctrl+/】：
快速添加注释，能为光标所在行或所选定行快速添加注释或取消注释，在调试的时候可能总会需要注释一些东西或取消注释，现在好了，不需要每行进行重复的注释。
【Ctrl+D】：
删除当前行，不用为删除一行而按那么多次的删除键。
【Ctrl+M】：
窗口最大化和还原，用户在窗口中进行操作时，总会觉得当前窗口小（尤其在编写代码时），现在好了，试试【Ctrl+M】快捷键。
查看和定位快捷键：
在程序中，迅速定位代码的位置，快速找到Bug的所在，是非常不容易的事，Eclipse提供了强大的查找功能，可以利用如下的快捷键帮助完成查找定位的工作。
【Ctrl+K】、【Ctrl++Shift+K】：
快速向下和向上查找选定的内容，从此不再需要用鼠标单击查找对话框了。
【Ctrl+Shift+T】：
查找工作空间（Workspace）构建路径中的可找到Java类文件，不要为找不到类而痛苦，而且可以使用“*”、“？
”等通配符。
【Ctrl+Shift+R】和【Ctrl+Shift+T】对应，查找工作空间（Workspace）中的所有文件（包括Java文件），也可以使用通配符。
【Ctrl+Shift+G】查找类、方法和属性的引用。
这是一个非常实用的快捷键，例如要修改引用某个方法的代码，可以通过【Ctrl+Shift+G】快捷键迅速定位所有引用此方法的位置。
【Ctrl+Shift+O】快速生成import，当从网上拷贝一段程序后，不知道如何import进所调用的类，试试【Ctrl+Shift+O】快捷键，一定会有惊喜。
【Ctrl+Shift+F】格式化代码，书写格式规范的代码是每一个程序员的必修之课，当看见某段代码极不顺眼时，选定后按【Ctrl+Shift+F】快捷键可以格式化这段代码，如果不选定代码则默认格式化当前文件（Java文件）。
【ALT+Shift+W】：
查找当前文件所在项目中的路径，可以快速定位浏览器视图的位置，如果想查找某个文件所在的包时，此快捷键非常有用（特别在比较大的项目中）。
【Ctrl+L】定位到当前编辑器的某一行，对非Java文件也有效。
【Alt+←】、【Alt+→】：
后退历史记录和前进历史记录，在跟踪代码时非常有用，用户可能查找了几个有关联的地方，但可能记不清楚了，可以通过这两个快捷键定位查找的顺序。
【F3】快速定位光标位置的某个类、方法和属性。
【F4】显示类的继承关系，并打开类继承视图。
【实验报告要求】
1.简述应用JDK运行环境配置和开发java程序的常用命令。
2.查找资料总结Eclipse常用的10个快捷键。
3.请建立一个工程文件和里面的java文件，存放在你自己指定的文件目录下。
并进行编译和执行。
写出这个过程。
实验教案
课题（项目）名称:
Java数据类型、各种运算符的使用
计划学时:
2
实验类型:
1.验证性或基础性□2.综合性□3.设计性□4.创新性和研究型□
授课日期:
年月日
第周星期第节
【实验目的】
1.熟悉基本数据类型；变量的命名规则；常量的表达。
2.掌握各种运算符、表达式；运算符的优先级。
3.熟悉数据类型的强制转换和自动转换。
【实验要求】
1.编写一个声明Java不同数据类型变量的程序。
2.编写一个关于变量的使用范围的程序。
3.掌握表达式的书写方法
【实验内容与步骤】
（一）声明不同数据类型的变量
1．编写声明不同数据类型变量的程序文件KY2_1.java，源代码如下。
publicclassKY2_1{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
byteb=0x55;
shorts=0x55ff;
inti=1000000;
longl=0xffffL;
charc='a';
floatf=0.23F;
doubled=0.7E-3;
booleanB=true;
StringS="这是字符串类数据类型";
System.out.println（"字节型变量b="+b）;
System.out.println（"短整型变量s="+s）;
System.out.println（"整型变量i="+i）;
System.out.println（"长整型变量l="+l）;
System.out.println（"字符型变量c="+c）;
System.out.println（"浮点型变量f="+f）;
System.out.println（"双精度变量d="+d）;
System.out.println（"布尔型变量B="+B）;
System.out.println（"字符串类对象S="+S）;
}
}
2．编译并运行该程序
3.把程序的输出结果写在实验报告中。
如果不给上面程序中的变量赋初始值的话，看看该程序是否还能正确运行？
如果不可以，请指出为什么？
（二）了解变量的使用范围
1．建立KY2_2.java文件，通过本程序了解变量的使用范围，源代码如下。
publicclassKY2_2{
staticinti=10;
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{
{
intk=10;
System.out.println（"i="+i）;
System.out.println（"k="+k）;
}
System.out.println（"i="+i）;
System.out.println（"k="+k）;
}
}
2．编译KY2_2.java
看看这个程序是否会出错？
为什么会出现编译错误，请在试验报告中给出理由！
3．修改上面的程序，让它能正确运行。
4．把修改后的源程序以及程序的输出结果写在实验报告中。
思考：
KY2_2.java程序说明了什么问题？
（三）分析表达式的运算顺序，用程序验证
1．分析表达式的运算顺序，用程序验证
（1）x=5+3*5/3-2;
（2）x=4%4+4*4-4/4;
（3）x=（2*4*（2+（4*2/
（2））-3））
2.设x=10,y=20,z=30;求布尔表达式的值并显示：
（1）x<10||x>10;
（2）
（2）x>y&&y>x;
（3）（x（4）z-y==x&&（y-z）==x;
（5）x<10&&x>10;
（6）x>y||y>x;
（7）!
（x（x+10<=20）;
（8）（!
（x==y））&&（x!
=y）&&（x【实验报告要求】
请在实验报告中对本次实验内容进行总结。
实验教案
课题（项目）名称:
三种基本流程、break、continue用法
计划学时:
4
实验类型:
1.验证性或基础性□2.综合性□3.设计性□4.创新性和研究型□
授课日期:
年月日
第周星期第节
【实验目的】
1.理解Java程序的三种基本结构，即顺序结构、分支结构和循环结构。
2.掌握用于分支的if…else、switch…case语句。
3.掌握用于循环的for、while、do…while语句。
4.熟悉break、cotinue作用。
【实验要求】
1.掌握流程控制语句的使用
【实验内容与步骤】
（一）使用选择语句
输入并运行下面的程序，说明switch语句的使用方法。
（Page86页第5题）
程序代码如下：
……
1.将分析程序得到的结果与实际运行结果相比较，看是否一致。
若结果不一致，原因在哪里？
请在实验报告中解释为什么？
2.break语句在switch语句中起到了什么作用？
3.修改上面的程序，让它能正确运行。
把修改后的源程序以及程序的输出结果写在实验报告中。
（二）使用循环语句
1．请编写程序KY2_3.java，要求程序具有如下功能：
用三种循环语句实现输出10~50之间为3的倍数的数。
（1）编译KY2_3.java
（2）运行KY2_3.class
（3）把源程序写在实验报告中。
2．请编写程序KY2_4.java，要求程序具有如下功能：
输出1~100中的偶数，一行5个。
（1）编译KY2_4.java
（2）运行KY2_4.class
（3）把源程序写在实验报告中。
【实验报告要求】
请在实验报告中对本次实验内容进行总结。
实验教案
课题（项目）名称:
数组、拷贝数组方法arraycopy、数组类Arrays
计划学时:
2
实验类型:
1.验证性或基础性□2.综合性□3.设计性□4.创新性和研究型□
授课日期:
年月日
第周星期第节
【实验目的】
1.掌握数组的定义与访问
2.掌握拷贝数组方法arraycopy的使用
3.掌握数组类Arrays的使用
【实验要求】
1.编写使用数组解决实际问题的程序。
2.验证使用arraycopy方法的程序。
3.验证使用数组类的程序。
【实验内容与步骤】
（一）数组的应用
1．创建一个数组，功能如page78页第3-15题。
2．创建如下的二维数组，并遍历数组
12345
8abc
de
3．要求：
判断一个数组中是否存在相同的元素，如果存在相同的元素则输出“重复”，否则输出“不重复”。
该题中如果需要判断数组中元素是否重复，则需要对数组中的元素进行两两比较，如果有任意一组元素相等，则该数组中的元素存在重复，如果任意一组元素都不想等，则表示数组中的元素不重复。
实现思路：
假设数组中的元素不重复，两两比较数组中的元素，使用数组中的第一个元素和后续所有元素比较，接着使用数组中的第二个元素和后续元素比较，依次类推实现两两比较，如果有一组元素相同，则数组中存储重复，结束循环。
把比较的结果存储在一个标志变量里，最后判断标志变量的值即可。
则实现的代码如下：
int[]n={1,2,3,1,0};
booleanflag=true; //假设不重复
for（inti=0;i for（intj=i+1;j //如果相等，则重复
if（n[i]==n[j]）{
flag=false;//设置标志变量为重复
break; //结束循环
}
}
}
//判断标志变量
if（flag）{
System.out.println（“不重复”）;
}else{
System.out.println（“重复”）;
}
在该代码中，flag变量存储是否重复，true代表不重复，false代表重复。
外部循环中循环变量i代表第一个元素的下标，内部循环中循环变量j代表后续元素的下标，当i为零时和后续所有元素比较，然后当i为1时也和后续所有元素比较，依次类推，这样实现所有元素之间的两两比较。
然后如果元素相同，则代表有重复，把flag变量的值置成flase，结束循环。
最后根据flag变量的值就可以判断是否重复了。
（二）拷贝数组方法arraycopy的使用
System提供了一个静态方法arraycopy（）,我们可以使用它来实现数组之间的复制.
其函数原型是：
publicstaticvoidarraycopy（Objectsrc,intsrcPos,Objectdest,intdestPos,intlength）
src:
源数组;srcPos:
源数组要复制的起始位置;
dest:
目的数组;destPos:
目的数组放置的起始位置;
length:
复制的长度.
注意：
srcanddest都必须是同类型或者可以进行转换类型的数组。
1.编译和运行下面的程序，观察并分析结果。
packagecom.yiibai;
importjava.lang.*;
publicclassSystemDemo{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
intarr1[]={0,1,2,3,4,5};
intarr2[]={0,10,20,30,40,50};
//copiesanarrayfromthespecifiedsourcearray
System.arraycopy（arr1,0,arr2,0,1）;
System.out.print（"array2="）;
System.out.print（arr2[0]+""）;
System.out.print（arr2[1]+""）;
System.out.print（arr2[2]+""）;
System.out.print（arr2[3]+""）;
System.out.print（arr2[4]+""）;
}
}
（1）编译SystemDemo.java
（2）运行SystemDemo.class
（3）把源程序写在实验报告中。
（4）程序的输出结果写在实验报告中。
（二）数组类Arrays的应用
java.util.Arrays类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的。
具有以下功能：
（1）给数组赋值：
通过fill方法。
（2）对数组排序：
通过sort方法,按升序。
（3）比较数组：
通过equals方法比较数组中元素值是否相等。
（4） 查找数组元素：
通过binarySearch方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。
1.编译和运行下面的程序，观察并分析结果。
import java.util.Arrays;
public class TestArrays {
public static void output（int[] array） {
if （array!
=null） {
for （int i = 0; i < array.length; i++） {
System.out.print（array[i]+" "）;
}
}
System.out.println（）;
}
public static void main（String[] args） {
int[] array = new int[5];
//填充数组
Arrays.fill（array, 5）;
System.out.println（"填充数组：
Arrays.fill（array, 5）：
"）;
TestArrays.output（array）;
//将数组的第2和第3个元素赋值为8
Arrays.fill（array, 2, 4, 8）;
System.out.println（"将数组的第2和第3个元素赋值为8：
Arrays.fill（array, 2, 4, 8）：
"）;
TestArrays.output（array）;
int[] array1 = {7,8,3,2,12,6,3,5,4};
//对数组的第2个到第6个进行排序进行排序
Arrays.sort（array1,2,7）;
System.out.println（"对数组的第2个到第6个元素进行排序进行排序：
Arrays.sort（array,2,7）：
"）;
TestArrays.output（array1）;
//对整个数组进行排序
Arrays.sort（array1）;
System.out.println（"对整个数组进行排序：
Arrays.sort（array1）：
"）;
TestArrays.output（array1）;
//比较数组元素是否相等
System.out.println（"比
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