资源描述
Java面向对象程序设计实训试验参考指导书
Java面向对象程序设计
实验指导书
适用专业:计算机网络技术
执 笔 人:周辉奎
南昌工学院信息学院 编
二〇一三年十月
目 录
实验项目一 Java开发环境搭建 1
实验项目二 Java语言基础 8
实验项目三 Java语言面向对象基础 21
实验项目四 图形用户界面的设计 39
实验项目五 异常处理 44
实验项目一 Java开发环境搭建
一、实验目的和要求:
(一)目的:
1、熟悉安装JDK、JRE;
2、熟悉环境变量配置;
3、熟悉Eclipse;
4、掌握命令提示符运行第一个java程序。
(二)要求:
1、认真做好实验前的各项准备工作,熟悉实验内容和机器操作流程。
2、遵守实验室规章制度和实验课堂教学纪律。
3、认真完成实验任务,填写实验报告。
二、实验时数:2学时
三、实验器材:
操作系统:Windows XP操作系统
应用系统:Eclipse
四、实验内容或步骤:
Java开发环境搭建
1、Java JDK安装
单击Java JDK安装包,然后弹出提示框,点击下一步,直到选择安装目录如图1所示,将安装目录放在E:\Java\\,然后继续下一步。
图1 设定JDK安装目录
JDK(Java开发工具)安装完成后,系统会自动安装JRE(Java 运行时环境),更改JRE的安装目录,将其与JDK放在同一目录下,如图2所示。
图2 设定JRE安装目录
安装完成后,出现如图2所示界面。
图3 Java环境安装结束界面
2、配置环境变量
Java JDK安装完成后,并不能立即使用,还需要配置相关环境变量。右键单击我的电脑à属性弹出如下对话框,选择高级à环境变量。
图4 系统高级属性对话框
首先,在系统变量中新建一个JAVA_HOME变量,该变量的值为JDK的安装目录。在此为E:\Java\\。(与前面安装时指定目录一致)
图4 JAVA_HOME环境变量设置
注意:变量值后不需要加任何符号。
然后在系统变量中查找path变量,如果存在,则将JDK安装目录下的bin文件夹添加其后,多个目录以分号隔开,如图5所示。如果不存在则新建一个,然后将bin目录放进去即可是E:\Java\\bin;
图5 在path变量中添加Java bin目录
新建classpath环境变量,该变量的值为JDK安装目录下lib目录,在此为:;%JAVA_HOME%\lib。如图6所示。
图6 classpath环境变量设定
配置完成后,单击开始à运行,输入cmd,如图7所示,确定,打开命令行窗口。
图7 打开命令行窗口的命令
在命令行窗口中输入java –version命令,显示安装的Java 版本信息,如图8所示,则表明java JDK、 JRE安装成功。
图8 Java JDK、 JRE安装测试结果
在命令行窗口中输入javac命令,显示安装javac的一系列选项参数,如图9所示,则表明java开发环境搭建成功。
图9 Java环境测试结果
【附录】利用命令提示符来运行Java程序:
1、。
【操作步骤】开始——运行——cmd,一步步按以下输入(注意:类名和编译文件名必须大小写一致)
说明:
javac命令表示编译;
java命令表示运行。
【总结】开发Java程序之前的JDK、JRE安装及环境配置
一、先安装JDK、JRE,安装时必须都在同一个目录,假设在E:\Java\\。
安装完,用命令提示符测试安装是否正确。
开始——运行——cmd—— java –version,如果显示JDK版本,则安装正确。
二、配置环境变量
1、右击我的电脑à属性,选高级à环境变量。
2、在系统变量中新建一个变量名为JAVA_HOME,变量值为 E:\Java\\
3、在系统变量中查找path变量,如果存在,则将JDK安装目录下的bin文件夹添加其后,多个目录以分号隔开,E:\Java\\bin;
4、新建classpath环境变量,变量值为 ;%JAVA_HOME%\lib
环境变量配置完,用命令提示符测试配置是否正确。
开始——运行——cmd—— javac,如果显示javac的一系列选项参数,则表明java开发环境搭建成功。
五、注意事项:
1、注意使用javac命令编译源程序。
2、注意使用java命令运行程序。
六、练习项目及思考题:
1、如何搭建java开发环境。
实验项目二 Java语言基础
一、实验目的和要求:
(一)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)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、编写表达式语句、复合语句的程序;
5、编写使用不同选择结构的程序;
6、编写使用不同循环结构结构的程序。
二、实验时数:6学时
三、实验器材:
操作系统:Windows XP操作系统
应用系统:Eclipse
四、实验内容或步骤:
1、
(1) ,源代码如下。
public class EXP2_1 {
public static void main(String args[]) {
byte b=0x55;
short s=0x55ff;
int i=1000000;
long l=0xffffL;
char c='a';
float f=;
double d=;
boolean B=true;
String S="这是字符串类数据类型";
("字节型变量 b = "+b);
("短整型变量 s = "+s);
(" 整型变量 i = "+i);
("长整型变量 l = "+l);
("字符型变量 c = "+c);
("浮点型变量 f = "+f);
("双精度变量 d = "+d);
("布尔型变量 B = "+B);
("字符串类对象 S = "+S);
}
}
(2) 编译并运行该程序, 所示。
图
2、 了解变量的使用范围
(1) 文件,通过本程序了解变量的使用范围,源代码如下。
public class EXP2_2 {
static int i=10;
public static void main(String args[]) {
{
int k=10;
("i="+i);
("k="+k);
}
("i="+i);
("k="+k);//编译时将出错,已出k的使用范围
}
}
(2)
所示。因为变量k 在方法块中声明,在方法块之外它是不存在的,所以编译时会出错。
图
(3) 修改上面的程序
(4) 成功运行该程序
思考: 程序说明了什么问题?
3、 使用关系运算符和逻辑运算符
(1) 建立使用关系运算符和逻辑运算符的程序文件,源代码如下。
class EXP2_3 {
public static void main(String args[]) {
int a=25, b=20, e=3, f=0;
boolean d=a<b;
("a=25,b=20,e=3,f=0");
("因为关系表达式 a<b 为假,所以其逻辑值为 : "+d);
if (e!=0 && a/e>5)
("因为e 非0 且a/e 为8 大于5,所以输出 a/e= "+a/e);
if (f!=0 && a/f>5)
("a/f = "+a/f);
else
("因为f 值为0,所以输出 f = "+f);
}
}
(2) 编译并运行该程序, 所示。
图
4、 使用数组
(1) 建立使用数组的程序,本程序建立了一个长度为5 的1 维数组,一个长度为12 的2 维数组,源代码如下。
public class EXP2_4 {
public static void main(String args[]) {
int a[]=new int[5];
int arr1[][]=new int[3][4];
a[0]=10;
a[1]=10+a[0];
a[2]=30;
a[3]=40;
a[4]= a[1]+ a[2];
arr1[0][0]=0; arr1[0][1]=1; arr1[0][2]=2;
arr1[1][0]=3; arr1[1][1]=4; arr1[1][2]=5;
arr1[2][0]=6; arr1[2][1]=7; arr1[2][2]=8;
("a["+0+"] = "+a[0]);
("a["+1+"] = "+a[1]);
("a["+2+"] = "+a[2]);
("a["+3+"] = "+a[3]);
("a["+4+"] = "+a[4]);
("arr1("+0+","+0+") = "+arr1[0][0]);
("arr1("+0+","+1+") = "+arr1[0][1]);
("arr1("+0+","+2+") = "+arr1[0][2]);
("arr1("+1+","+0+") = "+arr1[1][0]);
("arr1("+1+","+1+") = "+arr1[1][1]);
("arr1("+1+","+2+") = "+arr1[1][2]);
}
}
(2) 编译并运行程序, 所示。
图
5、 使用表达式语句与复合语句
(1) 建立包含表达式语句程序,源代码如下。
class EXP2_5{
public static void main(String[] args) {
int k, i=3, j=4;
k=20*8/4+i+j*i;
("表达式(20*8/4+i+j*i)="+k);
}
}
(2) 建立包含复合语句程序,源代码如下。
class EXP2_6{
public static void main(String args[]) {
int k, i=3, j=4;
k=i+j;
("在复合块外的输出 k="+k);
{
float f;
f=j+;
i++;
("在复合块内的输出 f="+f);
("在复合块内的输出 k="+k);
}
("在复合块外的输出 i="+i);
}
}
(3) 编译并运行上述两个源程序,、 所示。
(4) 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。
思考:指出程序的复合结构以及变量的使用范围。
图
图
6、 使用选择语句
6.1、 使用if...else 语句
(1) 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) 编写源程序文件,代码如下。
public class EXP2_7 {
public static void main(String args[]) {
boolean leap;
int year=2005;
if ((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0)) // 方法1
(year+" 年是闰年");
else
(year+" 年不是闰年");
year=2008; // 方法2
if (year%4!=0)
leap=false;
else if (year%100!=0)
leap=true;
else if (year%400!=0)
leap=false;
else
leap=true;
if (leap==true)
(year+" 年是闰年");
else
(year+" 年不是闰年");
year=2050; // 方法3
if (year%4==0) {
if (year%100==0) {
if (year%400==0)
leap=true;
else
leap=false;
}
else
leap=false;
}
else
leap=false;
if (leap==true)
(year+" 年是闰年");
else
(year+" 年不是闰年");
}
}
(3) 编译运行程序, 所示。
图
思考:本程序中有几个选择语句,哪些具有嵌套关系?
6.2、 使用switch 语句
(1) 程序功能:在不同温度时显示不同的解释说明。
(2) 程序源代码如下。
class EXP2_8{
public static void main(String args[]) {
int c=38;
switch (c<10?1:c<25?2:c<35?3:4) {
case 1:
(" "+c+"℃ 有点冷。要多穿衣服。");
case 2:
(" "+c+"℃ 正合适。出去玩吧。");
case 3:
(" "+c+"℃ 有点热。");
default:
(" "+c+"℃ 太热了!开空调。");
}
}
}
(3) 编译运行程序, 所示。
图
7、 使用循环语句
7.1、 for 循环语句练习
(1) 程序功能:按5 度的增量打印出一个从摄氏温度到华氏温度的转换表。
(2) 程序源代码如下。
class EXP2_9{
public static void main (String args[]) {
int h,c;
("摄氏温度\t华氏温度");
for (c=0; c<=40; c+=5) {
h=c*9/5+32;
("\t"+c+"\t"+h);
}
}
}
(3) 编译并运行程序, 所示。
图
7.2、 while 循环语句练习
(1) 程序功能:运行程序后从键盘输入数字1/2/3 后,可显示抽奖得到的奖品;如果输入其它数字或字符显示“没有奖品给你!”。
(2) 程序源代码如下。
import .*;
class EXP2_10 {
public static void main(String args[]) throws IOException {
char ch;
("按 1/2/3 数字键可得大奖!");
("按’Q’键可退出循环操作.");
while ((ch=(char)())!=' ') {
(2); // 跳过回车键
switch (ch) {
case '1':
("恭喜你得大奖,一辆汽车!");
break;
case '2':
("不错呀,你得到一台笔记本电脑!");
break;
case '3':
("没有白来,你得到一台冰箱!");
break;
case ‘q’:
(“欢迎下次再来!”);
(0);
default:
("真不幸,你没有奖品!下次再来吧。");
}
}
}
}
(3) 编译源程序。
(4) 在命令提示符窗口运行程序,然后分别按1、2、3、r 所示。
图
7.3、 do…while 循环语句练习
(1) 程序功能:求1+2+…+100 之和,并将求和表达式与所求的和显示出来。
(2) 程序源代码如下。
class EXP2_11 {
public static void main(String args[]) {
int n=1, sum=0;
do {
sum+=n++;
}
while (n<=100);
("1+2+...+100 ="+sum);
}
}
(3)编译并运行程序, 所示。
图
7.4、 多重循环练习
(1) 输出九九乘法表的程序,源代码如下。
public class EXP2_12
{
public static void main(String args[])
{
int i,j,n=9;
(" * |");
for (i=1;i<=n;i++)
(" "+i);
("\n---|");
for (i=1;i<=n;i++)
("----");
();
for (i=1;i<=n;i++)
{
(" "+i+" |");
for (j=1;j<=i;j++)
(" "+i*j);
();
}
}
}
(2) 编译并运行程序, 所示。
五、注意事项:
1、注意Java集成开发环境Eclipse的使用。
2、注意Java程序编码方式及书写习惯。
六、练习项目及思考题:
1、观察输出的结果,发现九九表的行和列没有对齐,如何才能输出一张行列对齐的九九表?
实验项目三 Java语言面向对象基础
一、实验目的和要求:
(一)目的:
1、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;
2、了解类的封装方法,以及如何创建类和对象;
3、了解成员变量和成员方法的特性;
4、掌握面向对象程序设计的方法;
5、了解类的继承性和多态性的作用;
6、了解接口的作用。
(二)要求:
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、 编写一个显示当前日期和时间的程序;
4、 编写不同成员变量修饰方法的程序;
5、 编写不同成员方法修饰方法的程序;
6、 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;
7、 编写体现类的多态性(成员方法重载、构造方法重载)的程序;
8、编写体现接口功能的程序。
二、实验时数:12学时
三、实验器材:
操作系统:Windows XP操作系统
应用系统:Eclipse
四、实验内容或步骤:
1、 ,使用类的成员变量来表示事物的属性和状态,使用类的成员方法来提供对成员变量的访问或修改
(1) 程序功能:设计一个用来描述汽车的类,使用类的非静态成员变量来表示汽车的车主姓名、当前的速率和当前方向盘的转向角度,使用类的非静态成员方法来表示改变汽车的速率和停车两个操作。
(2) 程序源代码如下。
public class EXP3_1 {
private String ownerName; //车主姓名
private float curSpeed; //当前车速
private float curDirInDegree; //当前方向盘转向角度
public EXP3_1(String ownerName){
=ownerName;
}
public EXP3_1(String ownerName, float speed, float dirInDegree){
this(ownerName);
=speed;
=dirInDegree;
}
public String getOwnerName() { //提供对车主姓名的访问
return ownerName;
}
public float getCurDirInDegree() { //提供对当前方向盘转向角度的访问
return curDirInDegree;
}
public float getCurSpeed() { //提供对当前车速的访问
return curSpeed;
}
public void changeSpeed(float curSpeed) { //提供改变当前的车速
= curSpeed;
}
public void stop(){ //提供停车
=0;
}
}
(3) 编译源程序。
2、 创建类的对象,使用对象的方法(类的非静态方法)来访问或修改对象的变量(类的非静态变量)
(1) 创建类EXP3_1的对象,在调用类的构造函数时指定对象的变量的初始值,以后再使用对象的方法来访问或修改对象的变量的值。
(2) 程序代码如下。
public class EXP3_2 {
public static void main(String[] args){
EXP3_1 car=new EXP3_1("成龙",200f,25f);
("车主姓名: "+());
("当前车速: "+());
("当前转向角度: "+());
(80);
("在调用changeSpeed(80)后,车速变为: " + ());
();
("在调用stop()后, 车速变为: "+());
}
}
(3) 编译并运行,。
图
3、 编写显示当前时间和日期的程序
(3) 程序功能:该程序通过使用一个自定义类Time,实现显示当前日期和时间的功能。
(4) 程序代码如下。
import ;
class Time {
private Calendar t;
private int y, m, d, hh, mm, ss;
Time (){
t=();
y=();
m=()+1;
d=();
hh=();
mm=();
ss=();
}
public String getDate() {
return y+" 年"+m+"月"+d+"日";
}
public String getTime() {
return hh+" 时"+mm+"分"+ss+"秒";
}
}
public class EXP3_3{
public static void main(String[] args){
Time t=new Time();
("当前日期:"+());
("当前时间:"+());
}
}
(5) 编译并运行,。
图
4、 使用修饰符来限定类的成员变量或成员方法的属性
有时需要公开一些变量和方法,有时需要禁止其他对象使用变量和方法,这时可以使用修饰符来实现这个目的。
常用的修饰符如下:
public private protected package static final transient volatile
所示。
访问权限修饰符
类
子类
包
所有类和包
public
√
√
√
√
private
√
protected
√
√
√
package
√
√
表
(1) 程序功能:通过两个类StaticDemo、EXP3_4 说明静态变量/方法与实例变量/方法的区别。
(2) 程序源代码如下。
class StaticDemo {
static int x;
int y;
public static int getX() {
return x;
}
public static void setX(int newX) {
x = newX;
}
public int getY() {
return y;
}
public void setY(int newY) {
y = newY;
}
}
public class EXP3_4 {
public static void main(String[] args) {
("静态变量x="+());
("实例变量y="+()); //非法,编译时将出错
StaticDemo a= new StaticDemo();
StaticDemo b= new StaticDemo();
(1);
(2);
(3);
(4);
("="+());
("="+());
("="+());
("="+());
}
}
(3) 对上面的源程序进行编译,。
图
(4) 将源程序中的出错语句删除或使用解释符//隐藏起来,例如,//("实例变量y="+());
(5) 重新编译并运行该程序,。
图
5、 调用方法时参数传递的练习
在其它语言中,函数调用或过程调用时参数有传值调用和传地址调用之分。在Java 中,方法中的参数传递可以分为传值调用或对象方法调用等方式。传值调用即传递的参数是基本数据类型,调用方法时在方法中将不能改变参数的值,这意味着只能使用它们。对象调用是指先调用对象,再调用对象的方法,这种方式可以修改允许存取的成员变量。所以,如果不想改变参数的值,可以采用传值调用的方法。如果想改变参数的值,可采用对象调用的方法,间接修改参数的值。
、编写一个传值调用的程序
(1) 程序功能:程序首先给整型变量x 和y 赋一个初值10,然后使用传值调用方式调用方法ff1对x 和y 做乘方及输出x 和y 的乘方值,最后再输出x 和y 的乘方值。
(2) 程序源代码如下。
class EXP3_5 {
public static void main(String[] args) {
int x=10, y=10;
ff1(x, y);
("x="+x+", y="+y);
}
static void ff1(int passX, int passY) {
passX=passX*passX;
passY=passY*passY;
("passX="+passX+", passY="+passY);
}
}
(3) 编译并运行,。
图
、编写一个调用对象方法的程序
(1) 程序功能:通过调用对象的方法在方法调用后修改了成员变量的值。
(2) 程序源代码如下。
class EXP3_6 {
public static void main(String[] args) {
Power p=new Power();
(10,10);
("方法调用后 x="++", y="+);
}
}
class Power{
int x=10, y=10;
void ff2(int passX, int passY) {
("初始时 x="+x+", y="+y);
x=passX*passX;
y=passY*passY;
("方法调用中 x="+x+", y="+y);
}
}
(3) 编译并运行,。
图
6、 类的继承性练习
新类可从现有的类中产生,并保留现有类的成员变量和方法并可根据需要对它们加以修改。新类还可添加新的变量和方法。这种现象就称为类的继承。
当建立一个新类时,不必写出全部成员变量和成员方法。只要简单地声明这个类是从一个已定义的类继承下来的,就可以引用被继承类的全部成员。被继承的类称为父类或超类(superclass),这个新类称为子类。
Java 提供了一个庞大的类库让开发人员继承和使用。设计这些类是出于公用的目的,因此,很少有某个类恰恰满足你的需要。你必须设计自己的能处理实际问题的类,如果你设计的这个类仅仅实现了继承,则和父类毫无两样。所以,通常要对子类进行扩展,即添加新的属性和方法。这使得子类要比父类大,但更具特殊性,代表着一组更具体的对象。继承的意义就在于此。
6.1、 创建将被继承的类
(1) 程序源代码如下。
public class EXP3_7
{
protected String xm; //具有保护修饰符的成员变量
protected int xh;
void setdata(String m,int h) //设置数据的方法
{
xm =m;
xh = h;
}
public void print() //输出数据的方法
{
(xm+", "+xh);
}
}
(2) 编译源程序。
6.2、 创建将被继承的类
(1) 程序功能:通过EXP3_7类产生子类EXP3_8,其不仅具有父类的成员变量xm(姓名)、xh(学号),还定义了新成员变量xy(学院)、xi(系)。在程序中调用了父类的print 方法,同时可以看出子类也具有该方法。
(2) 程序源代码如下。
class EXP3_8 extends EXP3_7{
protected String xy;
protected String xi;
public static void main(String args[]){
EXP3_7 p1 = new EXP3_7();
("李四",12321) ;
();
EXP3_8 s1 = new EXP3_8() ;
("张三",12345); //调用父类的成员方法
="成都信息工程学院"; //访问本类的成员变量
="计算机系"; //访问本类的成员变量
();
(+", "++", "+);
}
}
(4) 编译并运行,。
图
6.3、 了解成员方法的覆盖方式
通过继承子类可以继承父类中所有可以被子类访问的成员方法,但如果子类的方法与父类方法同名,则不能继承,此时称子类的方法覆盖了父类的方法,简称为方法覆盖(override)。方法覆盖为子类提供了修改父类成员方法的能力。例如,子类可以修改层层继承下来的Object 根类的toString 方法,让它输出一些更有用的信息。下面的程序显示了在子类Circle 中添加toString 方法,用来返回圆半径和圆面积信息。
(1) 编写覆盖Object ,源代码如下。
class Circle {
private int radius;
Circle(int r) {
setRadius(r);
}
public void setRadius(int r) {
radius=r;
}
public int getRadius() {
return radius;
}
public double area() {
return *radius*radius;
}
public String toString() {
return "圆半径:"+getRadius()+" 圆面积:"+area();
}
}
public class EXP3_9{
public static void main(String args[]) {
Circle c=new Circle(10);
("\n"+());
}
}
(2) 编译并运行,。
图
6.3、 this、super和super()的使用
(1) 程序功能:程序功能:说明this、super 和super()的用法。程序首先定义Point(点)类,然后创建点的子类Line(线)。最后通过LX3_10 类输出线段的长度。程序中通过super(a,b)调用父类Point 的构造方法为父类的x 和y 赋值。在子类Line 的setLine方法中,因为参数名和成员变量名相同,为给成员变量赋值,使用this 引用,告诉编译器是为当前类的成员变量赋值。在length 和toString 方法中使用父类成员变量时,使用super 引用,告诉编译器使用的是父类的成员变量。
(2) 程序源代码如下。
class Point {
protected int x, y;
Point(int a, int b) {
setPoint(a, b);
}
public void setPoint(int a, int b) {
x=a;
y=b;
}
}
class Line extends Point {
protected i
展开阅读全文