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java实验指导书
《—JAVA2语言—》
上机指导书
王玉恒编写
适用专业:
信息管理与信息系统
河北科技大学经济管理学院 信息 系
2007年3月
前言
“JAVA2语言”是一门实践性都很强的专业基础课程,通过本课程的学习,学生会使用JAVA语言进行实际系统的开发与应用。
除了在课内安排的实验外,鼓励同学在课外用相关技术进行编程练习。
上机实验时间为20学时,与教学内容同时进行上机实验。
20个上机学时分为10个实验,在该单元学习后安排1次上机实验。
“JAVA2语言”课程上机的主要目标:
1) 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,通过实践环节理解Java语言的基本结构和程序设计方法。
2) 通过亲手编程掌握Java语言编程的方法。
“JAVA2语言”课程上机项目设置与内容
表中列出了”JAVA2语言”课程具体的上机项目和内容
序号
上机项目
学时
上机
要求
上机
类别
每组
人数
1
基本环境与基本程序练习
2
必修
验证
1
2
Java语言编程基础
2
必修
验证
1
3
面向对象的编程技术
2
必修
验证
1
4
2
必修
验证
1
5
JAVA中异常的处理编程练习
2
必修
验证
1
6
2
必修
验证
1
7
文件处理编程
2
必修
验证
1
8
基本图形界面编程
2
必修
验证
1
9
图形界面编程
2
必修
验证
1
10
数据编程练习
2
必修
验证
1
上机组织运行方式:
⑴上机前,任课教师需要向学生讲清上机的整体要求及上机的目标任务;讲清上机安排和进度、平时考核内容、期末考试办法、上机守则及上机室安全制度;讲清上机操作的基本方法,上机对应的理论内容。
⑵每次上机前:
学生应当先弄清相关的基础知识,再预习上机内容、方法和步骤,避免出现盲目上机的行为。
⑶上机1人1组,在规定的时间内,由学生独立完成,出现问题时,教师要引导学生独立分析、解决,不得包办代替。
⑷该课程上机是一个整体,需要有延续性。
机房应有安全措施,避免程序和环境被清除、改动等事件发生,学生自备移动存储设备,存储自己的数据和练习程序。
⑸任课教师要认真上好每一堂课,上机前清点学生人数,上机中按要求做好学生上机情况及结果记录。
上机_1_:
基本环境与基本程序练习
上机学时:
2
上机类型:
(验证)
上机要求:
(必修)
一、上机目的
1.掌握在Windows下的JAVA基本环境的配置;
2.熟悉JAVA的基本开发工具JDK环境与使用;
3.掌握基本JAVA程序的编写、编译与运行。
二、上机内容
(1)在Windows操作系统下的命令窗口中使用DOS命令进行环境的设置。
(2)在Windows操作系统下的系统属性对话框来进行环境的设置。
(3)编写一个基本Application程序并运行。
(4)练习JAVA应用程序有编辑、编译与运行的过程。
(5)编写一个基本Applet小程序与网页程序并运行。
(6)练习JAVA网页小程序的有编辑、编译与运行的过程。
(7)对上面两个程序进行修改,做进一步的详细练习。
三、上机原理、方法和手段
本上机主要是JDK环境的设置,以及JAVA程序的基本编写过程的练习。
JDK基本环境设置主要是为JAVA程序的编译与运行提供正确的环境,保证JAVA程序的正确编译与运行;程序编写的主要内容是要经过编辑、编译与运行三个过程,每一步为下一步的操作提供基础;Applet网页小应用程序的练习主要原理是将JAVA小应用程序经过编译后加入到网页中,实现通过网页来运行JAVA小应用程序。
四、上机组织运行要求
以学生自主训练为主的开放模式组织教学。
五、上机条件及要求
操作系统为MicrosoftWindows。
JAVA开发环境以JDK标准版为主。
六、上机实施步骤(上机实施及设计的指导)
(一).JDK环境的设置:
1、通过命令窗口进行设置:
进行Windows窗口,在命令提示符状态下输入以下命令并回车,可完成路径设置。
setpath=C:
\j2sdk\bin
类路径设置,在输入下面的命令并回车,完成类的路径设置。
setclasspath=.;c:
\j2sdk\lib
注意:
等号后面的路径为计算机上的JAVA安装路径,注意实际安装路径。
测试设置:
设置好后输入javac命令按回车,如果出现命令的使用参数说明,则表示设置正确,如果出现非法命令的错误提示,则应该重新设置。
2、通过系统属性窗口进行设置:
设置环境变量。
以WinXP为例,在“我的电脑”上点右键,打开属性→高级→环境变量→系统变量,选中变量path进行编辑,在后面加入“;C:
\j2sdk\bin”。
在系统变量下面选“新建”,进入新建系统变量对话框,变量名设置为classpath,在变量值中输入“.;c:
\j2sdk\lib”,点确定完成设置
注意:
这里的目录“C:
\j2sdk”是安装Java的目录。
测试设置:
打开命令提示符窗口,输入javac命令按回车,如果出现命令的使用参数说明,则表示设置正确,如果出现非法命令的错误提示,则应该重新设置。
(二)JAVA程序调试步骤
JAVA程序的调试分编辑、编译与运行三个步骤:
1、源程序的编辑:
可用记事本等文本编辑器对Java源程序进行输入和修改。
源程序文件的名字一定要与Java的主类名称保持一致。
所谓主类是指Java应用程序中含有main方法的类,JavaApplet程序中继承Applet的类。
2、对源程序进行编译:
命令格式:
javac 文件名.java
编译的目的是将Java源程序转化为字节码文件,只有字节码文件才能被Java解释程序运行。
如果程序中有语法错误,则在命令行将显示出错误信息,错误信息中会指示出错的行,错误类型,用户要仔细查看错误,根据错误指示修改源程序。
每次改动程序后要重新编译,直到无错才执行程序。
3、用程序的运行:
命令格式:
java文件名
执行程序是执行字节码文件(.class类型的文件),但命令行在java命令后只要给出文件名即可。
运行程序后将产生输出结果,用户可检查分析结果是否正确,如果不正确,说明程序逻辑思路存在问题,检查改正逻辑错误后重新编译运行。
4、applet程序的运行:
在JavaApplet程序编译通过后,运行时必须嵌入在一个HTML文件中,因此,需要制作一个HTML文件(不妨假设名称为xxx.htm),文件内容中包括有Applet标记。
html文件与字节码文件通常放在同一目录下。
查看Applet运行结果有两种方法:
方法1:
用浏览器访问HTML文件
方法2:
用JDK中包含的APPLET测试程序(appletviewer)运行HTML文件。
例如:
appletviewerxxx.htm
七、思考题
环境变量要设置哪些,作用是什么?
Application程序与Applet程序有什么不同,分别如果调试?
八、上机报告要求
上机报告应包含以下内容:
上机目的,上机内容及操作步骤、上机结果、及上机体会。
九、上机成绩评定办法
上机成绩采用五级记分制,分为优、良、中、及格、不及格。
按以下五个方面进行综合考核:
1、对上机原理和上机中的主要环节的理解程度;
2、上机的工作效率和上机操作的正确性;
3、良好的上机习惯是否养成;
4、工作作风是否实事求是;
5、上机报告(包括数据的准确度是否合格,体会总结是否认真深入等)
十、其它说明
1.在上机课之前,每一个同学必须将上机的题目、程序编写完毕,对运行中可能出现的问题应事先作出估计;对操作过程中有疑问的地方,应做上记号,以便上机时给予注意。
做好充分的准备,以提高上机的效率
2.所有上机环节均由每位同学独立完成,严禁抄袭他人上机结果,若发现有结果雷同者,按上机课考核办法处理。
3.上机过程中,应服从教师安排。
4.上机完成后,要根据教师的要求及时上交作业。
5.本上机需配有2学时课外上机。
上机_2_:
基本程序与类的练习
上机学时:
2
上机类型:
(验证)
上机要求:
(必修)
一、上机目的
1.了解Java的数据类型
2.掌握各种变量的声明方式。
3.理解运算符的优先级。
4.掌握Java基本数据类型、运算符与表达式、数组的使用方法。
5.理解Java程序语法结构,掌握顺序结构、选择结构和循环结构语法的程序设计方法。
6.通过以上内容,掌握Java语言的编程规则。
二、上机内容
1.编写一个声明Java不同数据类型变量的程序。
2.编写一个使用运算符、表达式、变量的程序。
3.编写一个使用Java数组的的程序。
4.编写使用不同选择结构的程序。
5.编写使用不同循环结构结构的程序。
三、上机原理、方法和手段
本上机练习JAVA的主要数据类型,原则主要JAVA中数据类型在应用时应该先进行变量的定义才可以使用,在JAVA中的数组及应用,以及使用数据进行表达式的计算。
利用条件语句来实现功能选择功能,利用循环语句来解决重复计算要求的问题,设计程序并调试运行。
四、上机组织运行要求
以学生自主训练为主的开放模式组织教学。
五、上机条件及要求
操作系统为MicrosoftWindows。
JAVA开发环境以JDK标准版为主。
六、上机实施步骤(上机实施及设计的指导)
(一)声明不同数据类型的变量:
(二)使用关系运算符与逻辑运算符:
(三)使用数组:
(四)使用表达式与复合语句:
1.建立包含表达式的程序。
2.建立包含复合语句程序,源代码如下。
classLX2_6{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
intk,i=3,j=4;
k=i+j;
System.out.println("在复合块外的输出k="+k);
{
floatf;
f=j+4.5F;
i++;
System.out.println("在复合块内的输出f="+f);
System.out.println("在复合块内的输出k="+k);
}
System.out.println("在复合块外的输出i="+i);
}
}
注意:
本练习注意变量的作用范围
3.将变量i在块内定义会怎样?
改变其他变量的位置看看会发生什么变化。
(五)使用选择语句
1.使用if...else语句
程序功能:
使用if...else语句构造多分支,判断某一年是否为闰年。
闰年的条件是符合下面二者之一:
能被4整除,但不能被100整除;能被4整除,又能被100整除。
2.使用switch语句
程序功能:
在不同温度时显示不同的解释说明。
(六)使用循环语句
1.for循环语句练习
2.while循环语句练习
3.do…while循环语句练习
采用以上不同的方法来实现程序功能:
求1*2*…*100之和,并将乘积的表达式与所求的结果显示出来。
4.多重循环练习
编写输出九九乘法表的程序。
publicclassLX2_12
{
publicstaticvoidmain(Stringargs[])
{
inti,j,n=9;
System.out.print("*|");
for(i=1;i<=n;i++)
System.out.print(""+i);
System.out.print("\n-------|");
for(i=1;i<=n;i++)
System.out.print("----");
System.out.println();
for(i=1;i<=n;i++)
{
System.out.print(""+i+"|");
for(j=1;j<=i;j++)
System.out.print(""+i*j);
System.out.println();
}
}
}
}}
七、思考题
三种循环语句的使用有什么不同?
变量的使用范围是如何区分的?
八、上机报告要求
上机报告应包含以下内容:
上机目的,上机内容及操作步骤、上机结果、及上机体会。
一十、上机成绩评定办法
上机成绩采用五级记分制,分为优、良、中、及格、不及格。
按以下五个方面进行综合考核:
1、对上机原理和上机中的主要环节的理解程度;
2、上机的工作效率和上机操作的正确性;
3、良好的上机习惯是否养成;
4、工作作风是否实事求是;
5、上机报告(包括数据的准确度是否合格,体会总结是否认真深入等)
十、其它说明
1.在上机课之前,每一个同学必须将上机的题目、程序编写完毕,对运行中可能出现的问题应事先作出估计;对操作过程中有疑问的地方,应做上记号,以便上机时给予注意。
做好充分的准备,以提高上机的效率
2.所有上机环节均由每位同学独立完成,严禁抄袭他人上机结果,若发现有结果雷同者,按上机课考核办法处理。
3.上机过程中,应服从教师安排。
4.上机完成后,要根据教师的要求及时上交作业。
5.本上机需配有2学时课外上机。
上机_3_:
JAVA中类的练习
上机学时:
2
上机类型:
(验证)
上机要求:
(必修)
一、上机目的
通过编程和上机实验理解Java语言是如何体现面向对象编程基本思想,了解类的封装方法,以及如何创建类和对象,了解成员变量和成员方法的特性,掌握OOP方式进行程序设计的方法,了解类的继承性和多态性的作用。
1.了解类的成员设计;
2.掌握类与对象的关系;
3.理解静态方法与实例方法的使用差异;
4.掌握方法的定义与调用关系;
5.理解方法定义的优势,加深对方法的参数传递与返回类型的理解。
二、上机内容
1.编写一个体现面向对象思想的程序。
2.编写一个创建对象和使用对象的方法的程序。
3.编写一个可以使用方法来完成功能的程序。
4.编写综合练习的程序。
三、上机原理、方法和手段
本上机主要是针对类的定义与实例的应用以及类中方法的应用进行的练习。
主要原理有以下内容:
1.类的内容:
作为java程序的基本要素,类由成员变量(也称属性)和成员方法组成。
属性包括常量和变量,方法则包括构造方法和一般方法,在定义类时,它们习惯上按属性、构造方法、方法的顺序来定义,类的属性一般定义为私有的,而将类的方法定义为public。
2.对象创建与构造方法:
类是创建对象的模板,而对象是类的实例。
对象是一组属性和方法的封装体。
创建对象用到保留字new。
格式为:
引用变量=new构造方法(参数)
有关构造方法有以下几点说明:
创建对象时将用到构造方法;系统自动调用参数匹配的构造方法为对象初始化。
构造方法的名称必须与类名同名,构造方法没有返回类型;一个类可提供多个构造方法,这些方法的参数不同。
如果程序中未提供构造方法,系统自动提供空的无参构造方法。
3.对象引用变量与对象关系:
对象创建后,将对象的引用赋值给某个引用变量,就可以通过该变量访问对象的成员属性和方法。
成员的调用通过“.”运算符实现,
格式为:
对象名.属性
对象名.方法(参数)
4.方法的使用:
方法是程序中完成特定功能的程序段,通过定义方法和多次调用方法可缩短代码的长度,实现代码复用,使整个应用代码结构清晰。
四、上机组织运行要求
以学生自主训练为主的开放模式组织教学。
五、上机条件及要求
操作系统为MicrosoftWindows。
JAVA开发环境以JDK标准版为主。
六、上机实施步骤(上机实施及设计的指导)
(一)编写一个有自定义类的程序
程序功能:
建立一个程序,使其可以进行简单的加法运算。
该程序要包含类、属性、方法等面向对象的基本元素。
(二)编写一个使用对象的程序
程序功能:
建立一个程序,在上一个程序的基础进行设计使用定义的类来创建对象,并对象进行处理。
(三)编写一个使用方法实现功能的程序
程序功能:
建立一个程序,在上一个程序的基础创建对象,并使用对象的访求进行各种处理功能。
(三)编写综合功能的程序
1.创建5个学生对象给一个学生数组赋值,每个学生属性有:
学号、姓名、年龄
1)将学生按学号排序输出;
2)给所有学生年龄加1;
3)统计大于20岁的学生人数。
2.计算2!
+4!
+6!
的值,要求计算n!
要设计成一个方法来实现。
七、思考题
如何定义与使用类?
方法应用的好处有哪些?
八、上机报告要求
上机报告应包含以下内容:
上机目的,上机内容及操作步骤、上机结果、及上机体会。
一十一、上机成绩评定办法
上机成绩采用五级记分制,分为优、良、中、及格、不及格。
按以下五个方面进行综合考核:
1、对上机原理和上机中的主要环节的理解程度;
2、上机的工作效率和上机操作的正确性;
3、良好的上机习惯是否养成;
4、工作作风是否实事求是;
5、上机报告(包括数据的准确度是否合格,体会总结是否认真深入等)
十、其它说明
1.在上机课之前,每一个同学必须将上机的题目、程序编写完毕,对运行中可能出现的问题应事先作出估计;对操作过程中有疑问的地方,应做上记号,以便上机时给予注意。
做好充分的准备,以提高上机的效率
2.所有上机环节均由每位同学独立完成,严禁抄袭他人上机结果,若发现有结果雷同者,按上机课考核办法处理。
3.上机过程中,应服从教师安排。
4.上机完成后,要根据教师的要求及时上交作业。
5.本上机需配有2学时课外上机。
上机_4_:
JAVA中类的高级应用练习
上机学时:
2
上机类型:
(验证)
上机要求:
(必修)
一、上机目的
1.理解类的继承,掌握变量隐藏、方法覆盖的概念;
2.理解引用类型的变量的赋值转换原则;
3.理解多态概念,掌握方法的匹配调用原则;
4.理解抽象类与接口的使用;
5.理解访问控制符的使用。
二、上机内容
1.编写不同成员变量修饰符修饰成员的程序。
2.编写不同成员方法修饰符修饰方法的程序。
3.编写体现类的继承性(成员变量、成员方法、成员变量隐藏)的程序。
4.编写体现类的多态性(成员方法重载、构造方法重载)的程序。
三、上机原理、方法和手段
本上机主要是对面向对象编程中的类的一些高级内容进行练习,主要原理如下。
1.继承的概念:
通过类的继承,祖先类的所有成员均将成为子类拥有的“财富”。
但是能否通过子类对象直接访问这些成员则取决于访问权限设置。
2.构造方法与继承关系:
构造方法不存在继承关系,子类中是如何给父类继承的属性赋初值呢?
子类通过调用父类的构造方法给父类的属性赋值,在子类的构造方法的第1行可以通过super去调用父类的构造方法,如果没有super调用,则默认调用父类的无参构造方法。
所以,在父类中编写构造方法通常均要提供无参构造方法。
3.对象引用变量赋值原则:
可以将子类的对象引用赋值给父类引用变量,由于父类能操作访问属性和方法的子类已全部继承。
但将父类引用变量的值赋给子类引用变量就受到限制,必须进行强制转换,编译总是认可强制转换,但运行程序时如果不能正确转换就会报错。
4.多态的两种表现形式:
1)同一类中的方法多态(方法重载):
同一类中允许多个同名方法,通过参数的数量、类型的差异进行区分。
2)子类对父类方法的重新定义(方法覆盖):
方法名、返回值和参数形态完全一样。
3)方法调用的匹配原则,首先查找有否有参数一致的方法,也就是精确匹配;如果没有,再检查实参是否能自动转换为形参类型,能转换也可以匹配调用,这种匹配称为转换匹配。
四、上机组织运行要求
以学生自主训练为主的开放模式组织教学。
五、上机条件及要求
操作系统为MicrosoftWindows。
JAVA开发环境以JDK标准版为主。
六、上机实施步骤(上机实施及设计的指导)
(一)编写一个程序用不同的修饰符来修饰成员与方法并分析效果
(二)编写一个可以实现类的继承的程序并进行测试
参考程序要求:
设计一个类层次,定义一个抽象类---形状,其中包括有求形状的面积的抽象方法。
继承该抽象类定义三角型、矩形、圆。
分别创建一个三角形、矩形、圆存入一个数组中,将数组中各类图形的面积输出。
(三)编写应用接口的程序并进行测试
参考程序要求:
定义接口Shape,其中包括一个方法,设计“直线”、“圆”、“圆柱体”等类实现Shape接口。
分别创建一个“直线”、“圆”、“圆柱体”存入一个数组中,将数组中各类图形的大小输出。
(四)编写一个可以进行重载练习的程序
方法的重载是指对同名方法的不同使用方式。
参考程序程序功能:
对不同的数进行排序输出。
在IntSort类中定义3个同名的方法sort。
三个同名方法如下:
publicStringsort(inta,intb)
publicStringsort(inta,intb,intc)
publicStringsort(intarr[])
七、思考题
类的继承有什么作用?
如何定义接口,接口是如何应用的?
八、上机报告要求
上机报告应包含以下内容:
上机目的,上机内容及操作步骤、上机结果、及上机体会。
一十二、上机成绩评定办法
上机成绩采用五级记分制,分为优、良、中、及格、不及格。
按以下五个方面进行综合考核:
1、对上机原理和上机中的主要环节的理解程度;
2、上机的工作效率和上机操作的正确性;
3、良好的上机习惯是否养成;
4、工作作风是否实事求是;
5、上机报告(包括数据的准确度是否合格,体会总结是否认真深入等)
十、其它说明
1.在上机课之前,每一个同学必须将上机的题目、程序编写完毕,对运行中可能出现的问题应事先作出估计;对操作过程中有疑问的地方,应做上记号,以便上机时给予注意。
做好充分的准备,以提高上机的效率
2.所有上机环节均由每位同学独立完成,严禁抄袭他人上机结果,若发现有结果雷同者,按上机课考核办法处理。
3.上机过程中,应服从教师安排。
4.上机完成后,要根据教师的要求及时上交作业。
5.本上机需配有2学时课外上机。
上机_5_:
JAVA中包与异常处理的编程练习
上机学时:
2
上机类型:
(验证)
上机要求:
(必修)
一、上机目的
1.了解Java系统包的结构。
2.掌握创建自定义包的方法。
3.掌握异常处理的编程特点。
4.理解系统异常处理的机制和创建自定义异常的方法。
二、上机内容
1.了解并使用Java的系统包。
2.创建并使用自定义包。
3.用try…catch…finally语句处理异常。
4.创建并使用自定义异常类。
三、上机原理、方法和手段
本上机主要是对JAVA中包的内容及异常处理进行程序练习。
主要原理如下:
1.API包
包是类和接口的集合。
利用包可以把常用的类或功能相似的类放在一个包中。
Java语言提供系统包,其中包含了大量的类,可以在编写Java程序时直接引用它们。
为便于管理和使用它们,将这些类分为了不同的包。
包又称类库或API包,所谓API(ApplicationProgramInterface)即应用程序接口。
API包—方面提供丰富的类与方法供大家使用,如画图形、播放声音等,另一方面又负责和系统软硬件打交道,圆满实现用户程序的功能。
所有JavaAPI包都以“java.”开头,以区别用户创建的包。
自定义包的声明方式:
声明包语句必须
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