面向基础对象设计 1

面向对象与Java程序设计（第4版）课程教案任课教师：朱福喜开课对象：软件工程学时/学分：64/4课堂教学/课内实验:42/22使用教材：朱福喜，《面向对象与Java程序设计》第4版，清华大学出版社，2026.7主要参考书：1.叶核亚，《Java程序设计实用教程（第3版）》，电子工业出版社，20102.耿祥义、张跃平，《Java大学实用教程(第2版)》，电子工业出版社，2008年3.孙卫琴,《Java面向对象编程》，电子工业出版社，20064.张白一，《面向对象程序设计—Java》，西安电子科技大学出版社，20085.陈国君，《Java程序设计基础》（第4版），清华大学出版社，2014.86.(美)刘易斯、洛夫特斯著，罗省贤，李军译，《Java程序设计教程》(第六版)，电子工业出版社，2009.17.CayS.Horstmann/GaryCornell，《CoreJava》，PrenticeHallPTR，20048.埃克尔，陈昊鹏译，《Java编程思想》，机械工业出版社，2007课程总体目标本课程是软件工程专业开设的学科基础课。本课程的教学任务是通过Java程序设计的课堂讲授、课内实验，课外自主试验等教学环节，培养学生程序设计使用Java语言进行程序设计的基本能力，并且养成学生良好的编程习惯和规范的编程风格。使学生掌握较扎实的Java语言基础，理解面向对象程序设计的思想，为Java后续课程的学习打下坚实的基础。课程的主要内容如下：1、绪论2、Java程序设计基础3、面向对象程序设计4、类与对象5、继承与多态6、Java图形用户界面程序设计7、文件与数据流8、多线程程序设计与Java异常处理9、网络程序设计

第1章绪论一、教学目的和要求了解Java语言的发展历史，Java语言的特点，学会安装配置Java开发环境，能够编译和运行Java程序。二、讲授的内容提要和重点、难点及其解决方法，学时分配1、教学内容Java语言的发展历史Java语言的特点Java开发环境的安装与配置Java程序开发过程以及命令行状态下编译与运行过程介绍2、教学重点Java语言的特点，开发环境配置，编译运行方法3、教学难点理解Java程序为什么能够一次编译到处运行；为什么要配置Path环境变量；编译与运行的注意事项。4、解决办法原理讲解，操作演示5、学时分配发展历史：0.5课时Java语言的特点：0.5课时Java开发环境的安装与配置：0.5课时Java程序开发过程以及命令行状态下编译与运行过程介绍：0.5课时三、教学过程（教学方法、实施步骤）使用PPT讲解，运行环境配置，编译运行Java程序则现场操作演示。四、课外学习要求和作业要求课外作业：要求下载JDK，自行安装配置并编译运行HelloWorld.java程序

第2章Java程序设计基础一、教学目的和要求了解Java中数据的类型，表示方法，变量的声明，掌握使用标识符命名Java中各种成分的规定和规范；正确掌握表达式的书写方法；能够使用各种控制结构实现程序的逻辑；掌握结构化程序设计的思想和算法描述工具的使用。二、讲授的内容提要和重点、难点及其解决方法，学时分配1、教学内容标识符和关键字基本数据类型常量和变量数据类型转换运算符：算术运算符、关系运算符、布尔逻辑运算符、位运算符、赋值类运算符、条件运算符等表达式程序流程控制语句：if和switch语句；for、while、do～while循环语句；break、Continue和return语句结构化程序设计2、教学重点基本数据类型和类型转换，常量和变量，运算符与表达式，程序流程控制语句。3、教学难点数据类型转换；前缀自增、自减运算符与后缀自增、自减运算符的区别；程序流程控制语句。分支语句的嵌套；循环语句的嵌套；标号的概念与使用。4、解决办法原理讲解，操作演示5、学时分配标识符和关键字，基本数据类型，常量和变量：2学时数据类型转换，运算符，表达式：1学时程序流程控制语句，break、Continue和return语句：2学时结构化程序设计：1学时三、教学过程（教学方法、实施步骤）使用PPT讲解，对每一个编程知识点编写Java程序进行运行演示。四、课外学习要求和作业要求课外作业：要求复习课堂教学内容，对主要知识点布置作业，要求编写程序并条试运行。要求学会使用算法描述工具表示和设计程序的算法。

第3章面向对象程序设计一、教学目的和要求了解面向对象程序设计基本思想，掌握类的设计方法、实例对象的创建与使用。了解变量作用域范围与参数传递方式。了解并能运用Java中面向对象的封装性、继承性、多态性；二、讲授的内容提要和重点、难点及其解决方法，学时分配1、教学内容类和对象的基本概念。面向对象程序设计基本思想。类的设计、构造方法、类的成员变量和成员方法。实例对象的创建与使用。继承性。多态性：静态多态性和动态多态性。封装性和访问权限控制。2、教学重点类的定义，对象的创建，构造方法的定义与使用，类的继承，抽象类和接口。3、教学难点类与对象的概念、创建和使用；方法重载的规则；类的继承与运行时多态，类继承时对构造方法的处理问题，访问控制权限的使用；方法覆盖的规则；抽象类的应用，接口的应用；抽象类与接口的异同。4、解决办法原理讲解，操作演示5、学时分配类和对象的基本概念，面向对象程序设计基本思想：2学时类的设计、构造方法、类的成员变量和成员方法，实例对象的创建与使用，变量作用域范围与参数传递方式：2学时继承性，方法覆盖，多态性：静态多态性和动态多态性：2学时封装性和访问权限控制，修饰词abstract、static和final，包的概念和使用：2学时抽象类和接口，内部类：2学时三、教学过程（教学方法、实施步骤）使用PPT讲解，对每一个编程知识点编写Java程序进行运行演示。四、课外学习要求和作业要求课外作业：要求复习课堂教学内容，对主要知识点布置作业，要求编写程序并条试运行。安排4个学时的课内上机实验。

第4章类与对象一、教学目的和要求了解面向对象程序设计基本思想，掌握类的设计方法、实例对象的创建与使用。了解变量作用域范围与参数传递方式。了解并能运用Java中面向对象的封装性。掌握访问权限的控制方法，修饰词abstract、static和final的使用；掌握包、抽象类、接口、内部类的概念和使用方法。二、讲授的内容提要和重点、难点及其解决方法，学时分配1、教学内容第一节类的概念与定义1.类的概念2.类的定义方法第二节类的声明1.类声明的一般形式2.类的修饰符的详细分析第三节成员变的声明成员变量声明的一般形式2.域修饰符第四节成员方法的声明与实现1.方法声明的一般形式2.方法修饰符3.方法的返回类型4.方法名5.方法的参数6.方法的参数传递7.方法体第五节对象的创建与撤销1.定义和使用构造方法2.构造方法的特殊性3.创建对象4.对象的撤销与清理第六节类的进一步説明1.访问控制符2.非访问控制符3.嵌套类第七节程序包1.包的创建2.包的使用3.带包语句的Java文件的编译和执行访问控制权限的使用；方法覆盖的规则。2、教学重点类的继承与运行时多态，类继承时对构造方法的处理问题，访问控制权限的使用；方法覆盖的规则。构造方法的定义与使用，方法的重载，包，抽象类和接口。3、教学难点类与对象的概念、创建和使用；方法重载的规则；三、教学过程（教学方法、实施步骤）使用PPT讲解，对每一个编程知识点编写Java程序进行运行演示。四、课外学习要求和作业要求课外作业：要求复习课堂教学内容，对主要知识点布置作业，要求编写程序并条试运行。要求作业必须进行上机调试。

第5章继承与多态一、教学目的和要求本章目的是了解Java语言的历史与现状，掌握Java虚拟机的概念，了解Java程序种类和结构，了解常见的Java开发工具。二、讲授的内容提要和重点、难点及其解决方法，学时分配1、教学内容子类、父类与继承机制1.继承的概念2.类的层次第二节继承的实现1.子类的定义2.域的继承与隐藏3.方法和继承与覆盖第三节多态性1.多态性的概念2.覆盖实现多态性3.重载实现多态性第四节构造方法的继承与重载1.构造方法的重载2.构造方法的继承3.重载和覆盖的综合举例第五节接口1.接口的定义2.接口的实现3.接口的使用4.接口与多继承5.接口的完整实例第六节综合举例2、教学重点类的继承与运行时多态，类继承时对构造方法的处理问题，访问控制权限的使用；方法覆盖的规则。3、教学难点访问控制权限的使用。类的继承与运行时多态，类继承时对构造方法的处理问题，访问控制权限的使用；方法覆盖的规则。4、解决办法原理讲解，操作演示.设计一组类和变量，用于检验类和变量以及内部类的访问权限。检验在不同包中访问ClassA的protected类型的变量检验在不同包中访问ClassB检验内部类的访问权限三、教学过程（教学方法、实施步骤）使用PPT讲解，对每一个编程知识点编写Java程序进行运行演示。四、课外学习要求和作业要求课外作业：要求复习课堂教学内容，对主要知识点布置作业，要求编写程序并条试运行。安排一次课内上机实验。

第6章图形用户界面程序设计一、教学目的和要求了解基本组件和容器组件，掌握主要布局管理器的概念和使用方法，掌握事件处理机制及其实现方法，了解Swing的特点和类的层次结构，Swing常见组件和容器；掌握键盘和鼠标事件处理方法，了解高级图形用户界面：菜单、树、表格和多文档界面的编程方法；掌握Java的图形程序设计。二、讲授的内容提要和重点、难点及其解决方法，学时分配1、教学内容AWT功能和类的层次结构。(选讲)AWT的基本组件和容器组件。(选讲)布局管理器。事件处理机制。Swing的特点和类的层次结构。Swing常见组件和容器。键盘和鼠标事件处理。高级图形用户界面：菜单、树、表格和多文档界面。小应用程序：Applet的基本工作原理,Applet生命周期,Applet类中的重要方法,Applet编写方法和Applet与浏览器的参数传递。(选讲)Java的图形程序设计。2、教学重点常用的GUI组件和容器，布局管理器，事件处理机制，菜单和表格。3、教学难点：布局管理器的灵活应用，事件处理机制，表格处理。4、解决办法原理讲解，操作演示5、学时分配常用图形控件，基本组件和容器组件，布局管理器：2学时事件处理机制：2学时Swing的特点和类的层次结构，Swing常见组件和容器：2学时键盘和鼠标事件处理：2学时高级图形用户界面：菜单、树、表格和多文档界面：2学时小应用程序：Applet的基本工作原理,Applet生命周期,Applet类中的重要方法,Applet编写方法和Applet与浏览器的参数传递。：2学时Java的图形程序设计：2学时三、教学过程（教学方法、实施步骤）使用PPT讲解，对每一个编程知识点编写Java程序进行运行演示。四、课外学习要求和作业要求课外作业：要求复习课堂教学内容，对主要知识点布置作业，要求编写程序并条试运行。安排4学时课内上机实验。第7章流和文件一、教学目的和要求了解输入流与输出流的基本概念，掌握常见输入和输出流类的使用，掌握文件和随机存取文件的操作，了解读写器的使用方法，掌握对象序列化的概念。能够编写从键盘输入数据以及对磁盘文件进行读写的程序二、讲授的内容提要和重点、难点及其解决方法，学时分配1、教学内容输入流与输出流的基本概念。常见输入和输出流类：InputStream和OutputStream，DataInputStream和DataOutputStream，FileInputStream和FileOutputStream，PrintStream,带缓存的输入流和输出流。文件和随机存取文件。读写器：Reader和Writer，FileReader和FileWriter，带缓存的读写器，PrintWriter。对象序列化。2、教学重点输入输出流的基本概念，文件输入流和文件输出流，文件与目录管理，随机存取文件。3、教学难点字节流与字符流的选用，节点流与过滤流的配合使用，随机读写文件，对象序列化。4、解决办法原理讲解，操作演示5、学时分配输入流与输出流的基本概念，常见输入和输出流类的使用，过滤流的使用：2学时文件和随机存取文件，读写器：Reader和Writer，FileReader和FileWriter，带缓存的读写器，PrintWriter，对象序列化：2学时三、教学过程（教学方法、实施步骤）使用PPT讲解，对每一个编程知识点编写Java程序进行运行演示。四、课外学习要求和作业要求课外作业：要求复习课堂教学内容，对主要知识点布置作业，要求编写程序并条试运行。安排一次课内上机实验。

第8章多线程与异常处理一、教学目的和要求了解基本组件和容器组件，掌握主要布局管理器的概念和使用方法，掌握事件处理机制及其实现方法，了解Swing的特点和类的层次结构，Swing常见组件和容器；掌握键盘和鼠标事件处理方法，了解高级图形用户界面：菜单、树、表格和多文档界面的编程方法；掌握Java的图形程序设计。了解异常的概念，异常类的层次结构；掌握异常的抛出、捕获和处理方法；能够自定义异常类并且使用自定义异常类。二、讲授的内容提要和重点、难点及其解决方法，学时分配1、教学内容多线程的基本概念1.多任务2.线程与多线程3.Java对多线程的支持4.线程的状态5.线程的优先级线程的使用方法1.通过继承Thread类构造线程2.通过实现Runnable接口构造线程线程的同步多线程的同步问题和处理方法。异常的概念。异常类的层次结构。异常的抛出、捕获和处理。自定义异常类2、教学重点线程的创建、线程的控制与调度，多线程同步问题。异常的基本概念，异常的抛出捕获和处理，自定义异常类。3、教学难点两种创建线程的方法的区别，启动线程的start()方法与直接调用run()方法的区别，多线程同步问题和处理方法。异常的处理机制；Try-catch-finallly异常处理结构的执行流程特点；自定义异常类。4、解决办法原理讲解，操作演示。演示：应用继承类Thread的方法实现多线程类，该线程3次休眠若干（随机）毫秒后显示线程名和第几次执行。再编写一个测试类，该类创建一个线程对象数组，然后启动执行这些线程。接着，修改测试类，在该类中加入调用这些线程对象的join方法，并比较修改前后的执行结果。演示创建这样一个程序，它企图引用一个指向空值的变量，并尝试用一个不正确的下标去访问一个数组，如用一个负的下标值在一个字符串中得到一个字符。执行这个程序并描述所看到的错误信息。步骤为：用一个按钮产生一个错误（抛出异常），并用一个按钮来退出程序。增加一个数组成员变量和一个字符串成员变量以及一个设置为空值的字符串成员变量。创建一个类继承Frame，实现ActionListener接口。在构造方法内以grid方式布局按钮，并用