Java程序设计实验指导书1.6.1

Java语言程序设计实验指导书(v1.6.1)作者刘烁制订日期：2011年5月19日更新日期：2013年9月6日理论教材：Java程序设计标准教程第1版邱加永人民邮电出版社实验学时：36实验大纲：序号实验名称内容要求实验学时每组人数实验属性开出要求1Java运行环境通过在不同环境编译运行一个Java编程环境，认识Java程序结构。21综合必做2基本编程语句编写程序，练习使用Java控制结构，实现循环嵌套与选择嵌套等复杂结构。41综合必做3对象和类编写程序实现类和对象的操作，掌握构造函数与静态成员的使用。41综合必做4继承与多态编写程序实现类的继承、多态的实现。41综合必做5抽象类、接口与内部类编写程序实现类的继承、与接口的编写。41综合必做6异常编程实现处理异常的语句，理解处理与抛出的区别，学会自定义异常。21综合必做7流用输入输出流实现从一个文本文件中读写简单数据。21综合必做8泛型与容器编程实现set、list与map的简单应用。41综合必做9图形用户界面用图形界面工具，结合事件处理机制，实现一个可视化的计算器。61综合必做10网络编程编程实现基于UDP和TCP的通讯。21综合必做11JDBC基础使用JDBC方式执行数据库基本操作21综合必做I目录实验一、JAVA运行环境.1附录1Test1.java.11附录2Test2.java.11附录3Test3.java.11附录4Test4.java.11附录5Test5.java.11附录6Test6.java.11附录7Test7.java.12附录8Test8.java.12附录9Test9.java.12附录10Test10.java.12实验二、基本编程语句.13实验三、对象和类（一）.15附录1ClassLoadTest.java.17附录2PassValueTest.java.17附录3StaticTest.java.17实验三、对象和类（包）.19附录1Pclass.java.21附录2TestPackage.java.21附录3TestPackage.java.21实验三、对象和类（二）.22实验四、继承与多态（一）.24附录1Employee.java.26附录2TestM.java.26附录3TestM.java.27实验四、继承与多态（二）.30实验五、抽象类、接口.32附录1TestAbsctract.java.34实验六、异常.35附录1NonException.java.37附录2CatchException.java.37附录3ThrowCatchException.java.37实验七、流.38附录1FileExample.java.39附录2WriteFile.java.39附录3ReadFile.java.40附录4FileTools.java.40实验八、泛型与容器.42附录1StringStack.java.44实验九、JAVA图形用户界面（一）.45实验九、JAVA图形用户界面（二）.54II附录1JFileChooser代码片段.57附录2JOptionPane代码片段.57附录3SimpleTree.java.57附录4SimpleTable.java.58实验十、JDBC.61附录1JdbcTest.java.62附录2perties（MSSQL2000）.63附录2perties（MSSQL2005）.631实验一、Java运行环境1实验目的（1）了解所用的计算机系统的基本操作方法，学会独立使用该系统。（2）了解在该系统上如何编辑、编译、连接和运行一个Java程序。（3）通过运行简单的Java程序，初步了解Java源程序的结构和特点。应学会在命令行和Jbuilder2005环境下的编译、运行程序的方法。2实验内容和步骤（l）检查所用的计算机系统是否已安装了JDK，并确定它所在子目录。如果使用的是Windows操作系统，可以按以下步骤进行：单击Windows桌面上的开始按钮，在菜单中选择命令提示符命令；或者单击Windows桌面上的开始按钮，在菜单中选择运行命令，在弹出的打开对话框中输入“cmd”回车，屏幕上即可出现命令提示符窗口。在命令行窗口中输入“java”回车，如果有提示，表示本机器已安装JRE，可以运行Java程序。根据提示，思考如何查看当前JRE的版本。在命令行窗口中输入“javac”回车，如果有提示，表示本机器已安装JDK并且正确配置了环境变量，可以编译、运行Java程2序。（2）在命令行环境下编译和运行Java程序（HelloWorld.java）在d盘新建文件夹myjava。打开记事本工具，从键盘输入以下程序:/*此类用于在屏幕上显示消息。*/publicclassHelloWorld/*这是一个main方法*/publicstaticvoidmain(Stringargs)/*输出此消息*/System.out.println(欢迎来到Java世界！);保存文件，点击菜单“另存为”命令，保存位置选择中建立的文件夹myjava下，文件名填写“HelloWorld.java”，保存类型一定要选“所有文件”。打开命令行窗口，将当前目录定位到保存的目录运行“javacHelloWorld.java”命令。如果编译产生错误，根据给出的错误提示修改源程序，再进行编译。重复此过程，直到编译完全正确为止。3使用资源管理器打开源文件保存的目录，观察class文件的名字。在命令行窗口运行“javaHelloWorld”命令，分析程序运行结果是否正确，如果不正确或认为输出格式不理想，可以修改程序，然后重新执行以上至步骤。（3）按照以上方法完成以下练习。用最快的速度调试附录19的多个程序直至正确运行，分别记录其错误原因、调试过程及最终运行结果。（提示：可以复制粘贴源代码）在不看任何提示的情况下，自己单独编写一个最简单的HelloWorld类。（警告：一定不要复制粘贴或照抄代码，否则没有任何意义）（4）检查所用的计算机系统是否已安装了Eclipse，并确定它所在子目录。（5）在Eclipse环境下编译和运行Java程序，在第一次上机时，按以下步骤建立和运行Java程序：先进入Eclipse环境。4点击菜单“File”“new”“project.”，在弹出的窗口中选择工程类型Javaproject，点击next按钮；填写工程名“myjava”，点击“Finish”按钮结束。567在左侧工程文件夹myjava上点右键，点击“New”“Class”;在弹出的窗口，填写类名“MyCalss”，点击“Finish”按钮结束。8910参照以下代码补充Eclipse自动生成的源文件publicclassMyClassStringname;publicMyClass(Stringname)=name;privatevoidshow()System.out.println(Hello,+name);publicstaticvoidmain(Stringargs)MyClassh=newMyClass(张三);h.show();在项目窗口中选择要运行的类MyClass类，右键后选择“runas”“JavaApplication”运行该类。观察和分析编译信息观察屏幕的变化。在输出窗口应显示程序运行结果。分析结果是否正确，如果不正确或认为输出格式不理想，可以修改程序，然后重新执行以上至步骤。113预习和复习内容教材第2章，希望大家能在实验中多思考，多给自己提问题，多设想几种可能。做实验时不要满足于验证书本知识。在以后的实验中，请读者自己设计具体的实验步骤，尽可能自己补充增加一些内容，以提高自己的实践能力。12附录1Test1.javapublicclassTest1publicstaticvoidmain(Stringargs)System.out.println(欢迎来到Java世界！)附录2Test2.javapublicclassTest2publicstaticvoidmain(Stringargs)system.out.println(“欢迎来到Java世界！”)；附录3Test3.javapublicclassTest3publicstaticvoidmain(stringargs)System.out.println(欢迎来到Java世界！);附录4Test4.javapubilcclassTest4publicstaticvoidmian(Stringargs)system.out.println(欢迎来到Java世界！);附录5Test5.javapublicclassTest5publicstaticintmain(Stringargs)System.out.println(欢迎来到Java世界！);附录6Test6.javapublicclassTest6publicvoidmain(Stringargs)System.out.println(欢迎来到Java世界！);13附录7Test7.javapublicclassTest7publicstaticvoidmain()System.out.println(欢迎来到Java世界！);附录8Test8.javapublicclassTest8staticvoidmain(Stringargs)System.out.println(欢迎来到Java世界！);附录9Test9.javapublicclassTest9publicstaticvoidmain(Stringargs)System.out.println(欢迎来到Java世界！);附录10Test10.javapublicclassTest10publicstaticvoidmain(Stringbaidu)System.out.println(欢迎来到Test10世界！);classTest11publicstaticvoidmain(Stringgoogle)System.out.println(欢迎来到Test11世界！);14实验二、基本编程语句（一）1实验目的（1）掌握简单的Java程序的编写和调试方法。（2）掌握Java程序中使用最多的语句赋值语句和输入输出的使用方法。（3）掌握结构化程序的3种基本结构（顺序结构、选择结构、循环结构）在Java中的实现。2实验内容和步骤上机输入程序并调试运行程序。（1）分析以下代码会打印哪些内容，并通过程序验证自己的判断：a)publicclassElementarypublicstaticvoidmain(Stringargs)inti=1234578900+987543210;System.out.println(i);longj=1234578900+987543210;System.out.println(j);longk=1234578900+987543210L;System.out.println(k);longl=1234578900L+987543210L;System.out.println(l);b)publicclassElementary2publicstaticvoidmain(Stringargs)System.out.println(H+Bird);System.out.println(H+Bird);Strings=;charc=65;15inti=1;System.out.println(c);System.out.println(i);System.out.println(c+1);System.out.println(c+);System.out.println(c+i);System.out.println(s+c);System.out.println(s+i);System.out.println(s+c+i);System.out.println(i+c+s);s=s+i;System.out.println(s);s=s+c;System.out.println(s);c)importjavax.swing.*;publicclassOptionpublicstaticvoidmain(Stringargs)Stringname=JOptionPane.showInputDialog(whatisyourname?);Stringinput=JOptionPane.showInputDialog(howoldareyou?);intage=Integer.parseInt(input);Stringtitle=yourinfomation;Stringmessage=dear+name+,youare+age+yearsold.;JOptionPane.showConfirmDialog(null,message,title,JOptionPane.CLOSED_OPTION);（2）编程从键盘输入1个整数，计算其平方值并输出。（3）编程从键盘输入2个不同的整数，按照从小到大顺序输出。（4）编程从键盘输入一个整数，在屏幕上打印出它的阶乘。（5）编程从键盘输入10个实数到数组，分别统计正数的和、负数的和，然后输出统计结果。3预习和复习内容16教材第3章。17实验二、基本编程语句（二）1实验目的（1）掌握简单的Java程序的编写和调试方法。（2）掌握Java程序中使用最多的语句赋值语句和输入输出的使用方法。（3）掌握结构化程序的3种基本结构（顺序结构、选择结构、循环结构）在Java中的实现。（3）掌握字符串和数组的常用属性和方法。2实验内容和步骤（1）根据个人水平完成以下一组编程题并调试运行程序。基础题从键盘输入3个不同整数，按照从小到大顺序输出。（程序中不能使用循环）从键盘录入5个整数，然后由大到小排序。（必须使用循环）编程在屏幕上打印出100以内的所有素数。从键盘输入12个数存入二维数组（3*4）中，编写程序求出最大元素的值及它所在的行号和列号。见电子附件attach2-1.rar进阶题基础题最后一道题从键盘输入7个数存入二维数组中，编写程序求出最大元素18的值及它所在的行号和列号。采用二维数组输入多个学生三门课的成绩，分别求出每个学生的平均成绩和每门课的成绩。编写猜数游戏，在程序中设定一个整数，从键盘上反复由其他用户输入数据进行猜测。如果未猜中，程序提示输入过大或者过小；如果猜中，则输出猜的次数，最多允许猜5次。将以上程序中设定的整数换为随机数。（提示：查找学习java.util.Random类的用法）3预习和复习内容教材第3章。19实验三、对象和类（一）1实验目的（1）结合面向对象思想掌握类的定义以及类中成员的定义，学会设计自己的类。（2）掌握方法重载、尤其是构造方法的重载，深入理解构造函数的作用与调用时机。（3）理解this关键字同static关键字的意义，掌握成员变量的具体隐藏实现。（4）理解对象同对象引用间的区别，掌握创建对象与调用对象成员的方法，以及对象作为参数与基本数据类型变量做参数的区别。2实验内容和步骤上机输入程序并调试运行程序。（1）编译并运行附件1和附件2，观察结果分析其原因。（2）编译附件3，分析结果；将“注释这行”所在的行注释，再将注释的call2方法和main方法中的“StaticTest.call2(obj);”去掉注释，再次编译，观察结果分析其原因。（3）定义一个圆类Circle，至少具有私有成员变量：radius（double型，用于保存半径）、area（double型，用于保存面积）、length（double型，用于保存周长），以及成员方法setRadius、getRadius（用于设置、获取半径）、getArea（用于获得面积）、getLength（用于获取周长）、print（打印圆对象的半径、面积、20周长信息）。a)在main方法，要求方法中通过“Circlec1=newCircle();Circlec2=newCircle(100);”分别新建半径为1和半径为100的圆对象，分别打印c1同c2的信息；b)使c2的半径等于c1的半径，使c1的半径等于原c2的半径，分别打印c1同c2的信息；（4）定义一个日期类MyDate，至少具有私有成员变量：year、month、day，以及成员方法setYear、getYear等（具体隐藏实现方法，用于设置、获取成员变量）、isRunyear（boolean型，判断当前对象保存的年是否为闰年）、print（打印日期对象的年月日信息）。a)在main方法，要求方法中通过“MyDated1=newMyDate();MyDated2=newMyDate(2009,4,1);”分别新建年月日为1999年1月1日的日期对象和年月日为2009年4月1日的日期对象，分别打印d1同d2的信息；（5）使d2的年等于d1的年，使d1的月等于原d2的月，分别打印d1同d2的信息；3预习和复习内容教材第4章。21附录1ClassLoadTest.javapackagech3;publicclassClassLoadTeststaticSystem.out.println(classloding);publicstaticvoidmain(Stringargs)附录2PassValueTest.javapackagech3;publicclassPassValueTestprivateinti=-100;publicvoidtest1(intb)b=100;publicvoidtest2(PassValueTestb)b.i=100;publicvoidtest3(PassValueTestb)b=this;publicstaticvoidmain(Stringargs)PassValueTestobj=newPassValueTest();inttemp=100;obj.test1(temp);System.out.println(temp);obj.test2(obj);System.out.println(obj.i);obj.i=100;PassValueTestnewobj=newPassValueTest();obj.test3(newobj);System.out.println(newobj.i);附录3StaticTest.javapackagech3;publicclassStaticTestpublicstaticvoidcall1()22staticmethod();nonstaticmethod();/注释这行/*publicstaticvoidcall2(StaticTesto1)o1.nonstaticmethod();StaticTesto2=newStaticTest();o2.nonstaticmethod();*/publicvoidnonstaticmethod()System.out.println(非静态方法被调用);publicstaticvoidstaticmethod()System.out.println(静态方法被调用);publicstaticvoidmain(Stringarg)StaticTestobj=newStaticTest();StaticTest.call1();StaticTest.call2(obj);23实验三、对象和类（包）1实验目的（1）理解包的意义，学会定义、编译和运行一个包内的类，熟练掌握外部包中具体类和全部类的导入方式，理解包带来的一种新的java访问控制机制。2实验内容和步骤（1）在NetBeans或Eclipse等其他集成开发环境中分别新建名为com.yourname.ch3和com.yourname.other的两个包。（2）将附件1、附件2、附件3添加到工程中，注意附件1和附件2应该放在名为“com.yourname.ch3”的包中，附件3应放在名为“com.yourname.other”的包中。分别调试3个源文件，保证都能编译成功。1在附件2、附件3的main方法中添加语句“Pclasspc=newPclass();”，分别编译它们会出现什么结果，说明什么？2将附件3中的“Pclasspc=newPclass();”改为“com.yourname.ch3.Pclasspc=newcom.yourname.ch3.Pclass();”再编译会出现什么结果，为什么？用import导入包com.yourname.ch3后，再改为“Pclasspc=newPclass();”可否通过编译？3在附件2、附件3的main方法中继续添加语句“Dclassdc=newDclass();”，分别编译它们会出现什么结果，说明什么？从附件3删除“Dclassdc=newDclass();”，保证附件3能编译通过。4在附件2、附件3的main方法中继续添加语句24“pc.method1();”，分别编译它们会出现什么结果，说明什么？5在附件2、附件3的main方法中继续添加语句：“pc.method1();pc.method2();pc.method3();pc.method4();”分别编译它们会出现什么结果说明什么（仔细分析两个编译结果的不同之处）？删除不可执行的语句确保保证附件2、3都能编译通过。6在附件2的main方法中继续添加语句：“dc.method1();dc.method2();dc.method3();dc.method4();”编译附件2会出现什么结果说明什么？3预习和复习内容教材第4章25附录1Pclass.javapackagecom.yourname.ch3;classDclass/defaultclasspublicvoidmethod1()System.out.println(publicmethodofadefalutclassinpackagep5);protectedvoidmethod2()System.out.println(protectedmethodofadefalutclassinpackagep5);voidmethod3()System.out.println(defalutmethodofadefalutclassinpackagep5);privatevoidmethod4()System.out.println(privatemethodofadefalutclassinpackagep5);publicclassPclass/publicclasspublicvoidmethod1()System.out.println(publicmethodofapublicclassinpackagep5);protectedvoidmethod2()System.out.println(protectedmethodofapublicclassinpackagep5);voidmethod3()System.out.println(defalutmethodofapublicclassinpackagep5);privatevoidmethod4()System.out.println(privatemethodofapublicclassinpackagep5);附录2TestPackage.javapackagecom.yourname.ch3;publicclassTestPackagepublicstaticvoidmain(Stringrgs)附录3TestPackage.javapackagecom.yourname.other;publicclassTestPackagepublicstaticvoidmain(Stringrgs)26实验三、对象和类（二）1实验目的（1）结合面向对象思想掌握类的定义以及类中成员的定义，学会设计自己的类。（2）掌握方法重载、尤其是构造方法的重载，深入理解构造函数的作用与调用时机。（3）理解this关键字同static关键字的意义，掌握成员变量的具体隐藏实现。（4）理解对象同对象引用间的区别，掌握创建对象与调用对象成员的方法，以及对象作为参数与基本数据类型变量做参数的区别。2实验内容和步骤上机输入程序并调试运行程序。（1（定义一个圆柱体类Cylinder，至少具有私有成员变量：height（double型，用于保存高）、radius（double型，用于保存半径），以及成员方法setRadius、getRadius等、getArea（用于获得表面积）、getTj（用于获得体积）、print（打印对象的高、半径、体积、底面积信息）。在main方法，要求方法中通过“Cylindery1=newCylinder();Cylindery2=newCylinder(100,20);”分别新建高为1、底面半径为1和高为100，底面半径为20的圆柱体对象，分别打印y1同y2的信息；（2（在上一节实验中，曾经定义过一个圆面积类Circle，请在它27的基础之上，重写编写（1）中的圆柱体类Cylinder。提示，可以利用Circle类的对象表示圆柱体的底，思考这两个类之间应该是继承还是组合关系。（3（定义一个学生类Student，要求其包含name（String类型，保存姓名）、birthday（上一节定义过的MyDate类型，用以保存生日）以及成员方法set、get等、print（打印对象信息）。在main方法，要求方法中通过“Students1=newStudent();”新建姓名为default、生日为1999年1月1日的对象，再通过类似“Students2=newStudent(张三,1989,7,7);”的方法新建与你自己信息相同的学生对象，分别打印s1同s2的信息；添加新的构造函数，以便能够通过“Students3=newStudent(张三,newMyDate();Students4=newStudent(张三,newMyDate(2009,4,1);”语句创建的两个新对象，并分别打印其信息；（4（在Cylinder和Student的默认构造方法中应用this方法，使之自身不包含初始化语句，而是通过自定义构造函数初始化成员变量。（5（根据个人能力选择实现数据结构一课中学过的栈Mystack或单链表MyLinkList。（此题不写在实验报告中）3预习和复习内容教材第4章。28实验四、继承与多态（一）1实验目的（1）结合面向对象思想，熟练掌握子类的定义以及子类构造方法的定义，理解子类构造函数调用顺序。（2）掌握父类方法的重写、深入理解子类中对父类成员的访问权限。（3）理解Object的意义，掌握自定义类的toString()、equals()方法的实现。（4）理解向上转型和向下转型，以及多态的目的和意义，掌握多态的常用形式。2实验内容和步骤（3）在上一次实验中，曾经定义过圆面积类Circle、日期类MyDate，请重写它们toString和equals方法。在main方法中新建c1、c2两个默认Circle对象，d1、d2两个默认MyDate对象，分别通过equals方法比较；通过set方法修改c2和d2的成员变量值后，再分别通过equals方法比较；注意，应比较重写toString方法前后，System.out.println(c1)；System.out.println(d1)的结果。（4）已知Employee类的定义(附录1)，为其编写一个子类TempEmployee，其基本工资为500，计算工资办法为：工资=基本工资+奖金；如需要可以修改Employee类属性的访问修饰符。（5）调试TestM.java(附录3)，掌握向上转型与向下转型；29（6）分析TestM.java(附录2)，Swan重写了父类的若干方法，其中哪些重写不成功，为什么？3预习和复习内容教材第5章。30附录1Employee.javapublicclassEmployeeprivateStringname;privateStringdepartment;privatedoublebasicpay;privatedoublepay;Employee()this(default,defaultdepartment,0.0);Employee(Stringn,Stringd,doublebp)name=n;department=d;basicpay=bp;publicdoublegetPay()pay=basicpay;returnpay;publicStringtoString()returnname:+name+department:+department+pay:+getPay();附录2TestM.javaclassBirdStringname;Bird(Stringn)name=n;finalpublicvoidfly()System.out.println(name+flyasbird);publicvoidfly(intnumber)System.out.println(name+fly+number+timesasbird);protectedvoidshout()System.out.println(name+shoutasbird);privatevoidshout(intnumber)System.out.println(name+shout+number+timesasbird);31classSwanextendsBirdSwan(Stringn)super(n);p