《面向对象程序设计》课程实验指导书

面向对象程序设计课程实验指导书 计算机科学与技术专业 陈 忱 编 佛山科学技术学院 2007 年 10 月 2 摘 要 本课程实验内容由五个上机实验组成：1. JDK 安装与运行实验；2. 抽象与 封装；3. 继承与多态（一） ；4. 继承与多态（二） ；5. 面向对象综合 五个实验为必开实验，实验学时 10 学时。通过这些实验，使学生掌握面向 对象的概念，以及在实际开发中正确并灵活运用面向对象的程序设计方法，帮 助学生全面提升自身的素质。 目 录 概 述 1 一、实验学时： 1 二、实验要求： 1 三、实验报告: .1 实验一 JDK 安装与运行实验 .2 一、目的和要求 2 二、实验内容： 2 三、仪器、设备和材料 2 四、实验原理 2 五、实验步骤 3 1.安装下载 .3 2.环境配置 .3 3.调试运行（一） .3 4.调试运行（二） .4 六、实验注意事项 4 实验二 面向对象综合概念实验 5 一、目的和要求 5 二、实验内容： 5 三、仪器、设备和材料 5 四、实验原理 5 五、实验步骤 5 六、实验注意事项 5 实验三 多态概念实验 6 一、目的和要求 6 二、实验内容 6 三、仪器、设备和材料 6 四、实验原理 6 五、实验步骤 6 六、实验注意事项 6 实验四 多态概念实验 接口 7 一、目的和要求 7 二、实验内容 7 三、仪器、设备和材料 7 四、实验原理 7 五、实验步骤 7 六、实验注意事项 7 实验五 面向对象综合概念（C+） 8 一、目的和要求 8 二、实验内容 8 4 三、仪器、设备和材料 8 四、实验原理 8 五、实验步骤 8 1.运行 Visual C+6.0 8 2.生成 Person 类 8 3.生成 Student 类 9 4.生成含有 main 方法的文件进行多态演示 .9 六、实验注意事项 2 前 言 随着计算机程序设计技术的的不断发展，面向对象方法已成为当今计算机 软件领域的主流技术，并被许多著名专家、学者誉为“新世纪很有发展前途的 新方法” ，也是研究高新技术的好方法。 为帮助学生全面理解面向对象程序设计的实质。特编写本课程实验指 导书，由于水平有限，错误和不妥之处在所难免，恳请各位学生和读者不吝赐 教。 - 1 - 概 述 一、实验学时： 上机实验总学时为 10 学时。 二、实验要求： 上机前作好充分准备，包括程序框图、调试步骤、测试方法、对运行结果 的分析等。 上机时要遵守实验室的规章制度，爱护实验设备。要熟悉与实验相关的系 统软件的使用方法。 程序调试完后，须由实验辅导教师在机器上检查运行结果。 每个实验完成后，应写出实验报告。 三、实验报告: 实验报告的要求如下： 1. 封面。封面应包括：课程名称、实验序号、名称、专业、班级、姓名、 同组实验者、实验时间。 2. 实验报告编写要规范。应包括：实验名称、目的、内容、原理、实验步 骤、实验记录、数据处理（或原理论证、或实验现象描述、或结构说明 等） 。 3. 实验报告应附有实验源程序清单 2 实验一 JDK 安装与运行实验 一、目的和要求 (1)掌握基于 J2SE 平台开发 Java 应用程序时，配置 J2SE 环境和 Java 程序的 编译，调试和运行方法。 (2)掌握 JDK 系统安装程序的下载和安装方法，并能够正确配置 JDK 运行所 需的环境变量。 二、实验内容： (1)下载能安装在 Windows95982000NT 、UNIX 和 Linux 等操作系统 类型中的 J2SE 系统安装程序。 (2)下载完成后，在 Windows 操作系统环境中，安装 J2SE 系统。 (3)配置 J2SE 系统运行必须设置的环境变量。 (4)参照书中的内容和 JDK 帮助文档，熟悉 J2SE 系统安装目录 bin 子目录中 各个软 件工具的使用方法。 (5)调试并运行 Java 程序。 三、仪器、设备和材料 (1)实验使用的计算机应能够登录互联网，并有充足的硬盘空间供下载和安 装 JDK 软件系统。 (2)熟悉操作系统环境变量的设置方法。 四、实验原理 利用环境安装及简单程序的设计运行来熟悉开发环境配置。 - 3 - 五、实验步骤 1.安装下载 以 Windows2000 操作系统为例，在 SunSoft 网站中下载 J2SE 安装程序的 URL 地址为：http：/ 在 SDK 栏目中点击 Download 按钮，在后续各个 HTML 页面中输入相应的信 息后，即可下载 J2SEI3 安装程序，该安装程序保存在本地硬盘中的文件名为： j2sdk1.4.2_09 双击该安装程序图标，启动该安装程序运行。在选择 JDK 的安装目录和其 他相关信息后，即可将 J2SE 安装在 Windows 操作系统环境中。 2.环境配置 安装完成后，需要配置 J2SE 运行所需的环境变量。这些环境变量包括： X：j2sdk1.4.2_09bin 其中：“X”为 J2SE 系统安装的硬盘盘符。 这些环境变量需定义在 Windows 操作系统的 PATH 环境变量中。 环境变量配置完成后，启动一 MS-DOS 窗口，在命令行中输入如下命令： C:javac 观察该命令执行后命令行出现的信息。 C:java 观察该命令执行后命令行出现的信息。 确保 J2SE 软件系统已经正常安装在计算机系统中，并且已经正确配置了编 译和运行 Java 程序所需的系统环境变量。 3.调试运行（一） (1)在记事本程序中输入教材 p13 页的 HelloWorldApp.java 程序的内容。 该程序代码如下：（输入完成后将文件名改为 HelloWorldApp.java） public class HelloWorldApp public static void main(String args) System.out.println(“Hello world!”); 4 (2) 利用 jdk 平台中的 Java 语言程序编译工具 javac.exe 将该程序编译称 为 class 字 节码文件，具体命令为： C:javac HelloWorldApp.java (3) 注意观察 Java 源程序编译后出现的各种问题的说明，并修改程序代码 中的错误。 (4) 利用 JDK 平台中的 Java 语言程序运行工具 javaexe 运行该程序，执 行该 Java 程序的命令为： C: java HelloWorldApp 4.调试运行（二） 在记事本程序中输入教材 p94 页的 Aclass.java 程序的内容，同样按照上 面的编译和运行方法进行操作。 六、实验注意事项 安装正确，程序编译通过，运行正常。 - 5 - 实验二 面向对象综合概念实验 一、目的和要求 1、实验目的：掌握面向对象的抽象、封装、继承和多态的运用。 2、实验要求：必开。 二、实验内容： 1. 编译调试和运行 GeometricObject 类 2. 编译调试和运行 Circle 类 Rectangle 类 三、仪器、设备和材料 Windows 操作系统的 PC 机，安装有 JBuilder。 四、实验原理 利用 GeometricObject 类对子类 Circle 类 Rectangle 类的抽象来体现抽象与封 装的概念。 五、实验步骤 在记事本程序中： 1. 输入教材 p126 页的 GeometricObject.java 程序的内容； 2. 输入教材 p127 页的 Circle.java 程序的内容； 3. 输入教材 p128 页的 Rectangle.java 程序的内容； 4. 输入教材 p128 页的 TestPloymorphism.java 程序的内容； 5. 编译和运行以上程序。 六、实验注意事项 程序编译通过，运行正常，特别注意充分理解多态的概念。 6 实验三 多态概念实验 一、目的和要求 1、实验目的：掌握面向对象的多态概念中的覆盖、重载和重新指派。 2、实验要求：必开。 二、实验内容 1. 编译调试和运行 Cylinder 类 2. 编译调试和运行 Area 类 3. 编译调试和运行 TestCasting 类 三、仪器、设备和材料 Windows 操作系统的 PC 机，安装有 JBuilder。 四、实验原理 1. 利用 Cylinder 类实现对父类 Circle 类中的方法覆盖。 2. 利用 Area 类来演示方法重载。 3. 利用 TestCasting 类演示多态特性中的对象重新指派。 五、实验步骤 在记事本程序中： 1. 输入教材 p131 页的 Cylinder.java 程序的内容； 2. 输入教材 p133 页的 Area.java 程序的内容； 3. 输入教材 p135 页的 TestCasting.java 程序的内容； 4. 编译和运行以上程序。 六、实验注意事项 程序编译通过，运行正常，特别注意充分理解多态的概念。 - 7 - 实验四 多态概念实验接口 一、目的和要求 1、实验目的：掌握面向对象概念中接口的高级抽象以及在多态中的运用。 2、实验要求：必开 二、实验内容 1. 编译调试和运行 Max 类 2. 编译调试和运行 ComparableCicle 类 3. 编译调试和运行 ComparableCylinder 类 4. 编译调试和运行 TestInterface 类 三、仪器、设备和材料 Windows 操作系统的 PC 机，安装有 JBuilder。 四、实验原理 通过对 Comparable 接口的实现，来理解接口的高级层面抽象以及多态性的 运行。 五、实验步骤 在记事本程序中： 1. 输入教材 p139 页的 Max.java 程序的内容； 2. 输入教材 p140 页的 ComparableCicle.java 程序的内容； 3. 输入教材 p140 页的 ComparableCylinder.java 程序的内容； 4. 输入教材 p139 页的 TestInterface.java 程序的内容； 5. 编译和运行以上程序。 六、实验注意事项 程序编译通过，运行正常，特别注意充分理解接口的概念。 8 实验五 面向对象综合概念（C+） 一、目的和要求 1、实验目的：掌握面向对象程序设计在 C+环境下的运用。 2、实验要求：必开 二、实验内容 1. 编译调试和运行 Person 类 2. 编译调试和运行 Student 类 三、仪器、设备和材料 Windows 操作系统的 PC 机，安装有 Microsoft Visual C+6.0。 四、实验原理 通过 C+程序设计语言来展现面向对象，通过编程语言的变化令学生对本课 程的理解不单只局限与语言，而是面向对象的概念。 五、实验步骤 1.运行 Visual C+6.0 2.生成 Person 类 class person public: person(); person(char n); void setName(char n); char *getName(); private: char *name; ; #include #include #include “person.h“ person:person() person:person(char n) setName(n); void person:setName(char n) - 9 - name=n; char *person:getName() return name; 3.生成 Student 类 #include “person.h“ class student : public person public: student(); student(char n,char id=“001“); void setID(char id); char *getID(); virtual void info(); virtual student(); private: char *stuID; ; #include “student.h“ student:student() student:student(char n,char id):person(n) setID(id); student:student() void student:setID(char id) stuID=id; char *student:getID() return stuID; void student:info() cout #include “student.h“ void show(person *p) p-info(); void main()