IJava 程序设计实验指导书武汉科技大学信息科学与工程学院IIJava 程序设计实验教学大纲实验课程名称：Java 程序设计 英文名称：The Java Programming Language实验课程性质：非独立设课 应开实验学期：6课程编码：0402004 实验学时数：10适用专业：电子信息工程 一、实验教学目的和要求JAVA 程序设计是一门实践性很强的专业课程。通过上机实验，不仅可以帮助学生较好地掌握 Java 语言和面向对象程序设计的基本概念、基本方法和技巧，同时也可培养学生独立设计程序的能力，理解面向对象的编程思想。实验教学目的：1 使学生通过实验，验证书本和课堂教学内容：逐步理解、体会、消化、巩固和补充课堂所学主要内容;2 培养学生设计与动手能力：通过设计性的实验任务，通过实践环节理解 Java 语言的基本结构和程序设计方法。通过亲手编程掌握 Java 语言编程的方法，从而提高学生的分析问题、解决问题的能力和动手能力。通过实验，要求学生应达到以下实验能力与标准：1 熟练掌握 Java 程序的编辑、编译、运行步骤及程序调试的方法，熟练运用 Java 语言进行面向对象程序设计2 深入理解面向对象的封装、继承和多态等特性3 利用 Java 语言进行异常处理4 能利用 Java 语言进行磁盘数据文件的建立及读写操作编程。5 利用 Java 语言实现多线程编程。二、主要仪器设备（所开实验的主要仪器设备）每个学生上机使用一台 PC 机进行程序开发，PC 机的硬件、软件环境如下：1）硬件：CPU P4 3.0GHZ 256M 内存，80G 硬盘空间。2）软件：操作系统：Windows XP开发工具：MyEclipse 8.5、Jsdk1.6.1_02 软件开发包III三、实验项目名称和学时分配序号 实验项目名称学时分配实验属性实验类型实验者类别必开/选开1 初步的面向对象的程序设计 2 专业类 设计性 本科生 必开2面向对象程序设计的继承、多态等特性的练习 2 专业类 设计性 本科生 必开3 异常类的定义及处理 2 专业类 设计性 本科生 必开4 文件的读/写操作 2 专业类 设计性 本科生 必开5 多线程编程 2 专业类 设计性 本科生 必开四、实验课考核方式1.实验报告：每位同学必须独立书写实验报告，注意：不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭） ，一旦发现，成绩为零分。实验报告的内容应包括以下几个部分：1) 按照实验内容和实验步骤要求完成实验任务后，若程序已通过实验指导教师验收，则只在报告中重点给出调试分析过程描述：包括测试数据、测试输出结果，以及对程序调试过程中存在问题的思考（列出主要问题的出错现象、出错原因、解决方法及效果等） ；若程序未完全通过验收，则需再此基础上提交包含详细注释的源程序清单。2) 根据思考题要求，重点描述需求分析、概要设计和详细设计过程，并提交包含详 细注释的源程序清单，最后详细描述程序调试分析过程。2.考核方式2.1 实验课成绩根据学生的实验预习、实验纪律、实验动手能力、实验结果和实验报告等几个部分进行综合评定，并给出优、良、中、及格和不及格共五档成绩。 2.2 实验课成绩占课程总成绩的 30%。五、实验指导书及主要参考书1 蔡翠平 主编 唐大仕 编著，JAVA 程序设计(修订本) ，北方交通大学出版社 清华大学出版社，2007 年. 2 侯捷译，JAVA 编程思想(第二版),机械工业出版社,2002.3 丁振凡，Java 语言实用教程，北京邮电大学出版社，2005.4 丁振凡，Java 语言实用教程实验指导，北京邮电大学出版社，北京，2006IV目 录实验一 熟悉 Java程序的编辑、编译和运行环境 .1实验二 初步的面向对象的程序设计练习 .7实验三 面向对象程序设计的继承、多态等特性的练习 .12实验四 异常类的定义及处理 .17实验五 流、文件及基于文本的应用 .23主要参考文献 .27Java 程序设计实验指导书1实验一 初步的面向对象的程序设计练习一、实验目的1) 掌握类和构造方法的定义。2) 掌握创建类实例的方法。3) 初步掌握面向对象的编程思想二、实验内容1) 编写一个 Java Application,利用 JDK软件包中的工具在命令行方式下编译并运行这个程序，使之能够输出字符串信息“Hello World! ”。 （注：其后的所有实验如无特别说明，均是在 MyEclipse8.5环境下编译执行）2) 编写程序实现如下功能：已知学生类有域变量（姓名、考号、综合成绩、体育成绩）和方法（获取综合成绩、获取体育成绩、显示基本信息） ，学校类有静态变量（录取分数线）和方法（设置录取分数、获取录取分数线） ，录取类有方法（获取学生是否符合录取条件，其中录取条件为综合成绩在录取分数线之上，或体育成绩在 96分以上并且综合成绩大于 300分） 。现要求编写程序输出一组学生对象中被某学校录取的学生基本信息。三、实验仪器、设备及材料每个学生上机使用一台 PC 机进行程序开发，PC 机的硬件、软件环境如下：1）硬件：CPU P4 3.0GHZ 256M 内存，80G 硬盘空间。2）软件：操作系统：Windows XP开发工具：MyEclipse 8.5、Jsdk1.6.1_02 软件开发包四、实验原理1) 类、域、方法类体中包括域和方法，都是类的成员。一个类可以定义多个域和方法。Java 程序设计实验指导书2(1）域也就是类的静态属性，也称为变量、成员变量等，格式为：类型名 域名；在定义域变量前，还可以加修饰符。（2）方法是类的动态属性。Java 的方法与其它语言中的函数类似。由方法头和方法体组成：修饰符 1 返回类型 方法名（形参列表）throws 异常列表方法体语句；其中，形参列表格式为：形参类型 形参名 1，形参类型 形参名 22）类和对象（1）类(class)：抽象的集合概念。类包括系统类库中已定义好的类和用户自定义的类（2）对象(实例 instance)：实际个体。创建某个类的具体对象(类似变量声明)，具体定义格式为：类名 对象变量=new 类名(参数);（3）构造方法：构造方法的名字与类名相同。创建对象时自动调用，并对对象进行初始化操作。注意：构造方法前面没有返回类型定义，它没有返回值，也不是 void。不能return；JAVA 每个类都至少有一个构造方法系统默认无参数构造方法；一旦定义了构造方法，系统不再提供默认构造方法。（4）对象的使用：要访问或调用一个对象的域或者方法，使用 . 操作符。一般形式： 引用对象变量名.域/方法名;如 p.sayHello();由于只能用对象变量来访问这个对象的域或方法，不通过引用变量就没有办法访问，体现了面向对象的“封装性” 。3）静态域和静态方法（1）静态域用 static修饰的域属于类的静态域(静态量,类变量)，不用 static修饰的为实例变量(实例域)。静态域的特点如下： 它们是类的域，不属于任何一个类的具体对象实例。它保存在类的内存区域的公共存储单元。 对于该类的任何一个实例对象，静态域是一个公共的存储单元。 任何一个类的对象访问它，取到的都是相同的值； 任何一个类的对象修改它，那么也是在对同一个内存单元进行操作。（2）静态方法用 static修饰的方法属于类的静态方法，又称为类方法。不用 static修饰的方法Java 程序设计实验指导书3为实例方法。类方法的本质是该方法属于整个类，而不是属于某个实例。静态方法具有如下特点： static方法是属于整个类的，它在内存中的代码段将随着类的定义而进行分配和装载。而非 static的方法是属于某个对象的，在这个对象创建时，对象的方法在内存中有自己的代码段。 static方法不能操纵属于某个对象的成员变量，只能处理属于类的成员变量，即只能处理 static域和方法。 类方法中不能访问实例变量，也不能使用 this或 super。 调用类方法可以使用类名，也可以用具体对象名。五、实验步骤1) 编写一个 Java Application，利用 JDK软件包中的工具编译并运行这个程序。步骤（1）：编写、编译 Java 源程序。打开 MyEclipse，新建一个 java文件，键入如下程序代码：public class Hellopublic static void main(String args) System.out.println(Hello,World!); 将文件命名为 Hello.java，注意保存文件 Hello.java到路径“e:自己学号java”下。步骤（2）：编译 Java 源程序Java 源程序编写后，要使用 Java 编译器（javac.exe）将 Java 源程序编译成字节码文件。Java 源程序都是扩展名为 .java 的文本文件。编译时首先读入Java 源程序，然后进行语法检查，如果出现问题就终止编译。语法检查通过后，生成可执行程序代码即字节码，字节码文件名和源文件名相同，扩展名为 .class。打开命令提示符窗口（MSDOS 窗口）进入 Java 源程序所在路径 e:自己学号java”。键入编译器文件名和要编译的源程序文件名，具体如下：Set path=%path%;c:program filesjdk1.6.0_02bin;javac -d class Hello.java按回车键开始编译(注意：文件名 H 要大写，否则运行会出问题)。如果源程序没Java 程序设计实验指导书4有错误，则屏幕上没有输出，键入 “dir”按回车键后可在当前目录中看到生成了 class子目录，在 class子目录下有一个同名字的.class 文件即“Hello. class”。否则，将显示出错信息。步骤(3)：运行 Java 程序按如下命令回到 e:自己学号java目录 ：cd . 使用 Java 解释器（java.exe）可将编译后的字节码文件 Hello.class 解释为本地计算机代码。在命令提示符窗口或 MSDOS 窗口键入解释器文件名和要解释的字节码文件名：java classpath e:自己学号javaclass Hello按回车键即开始解释并可看到运行结果。2) 编写程序实现如下功能：已知学生类有域变量（姓名、考号、综合成绩、体育成绩）和方法（获取综合成绩、获取体育成绩、显示基本信息） ，学校类有静态变量（录取分数线）和方法（设置录取分数、获取录取分数线） ，录取类有方法（获取学生是否符合录取条件，其中录取条件为综合成绩在录取分数线之上，或体育成绩在 96分以上并且综合成绩大于 300分） 。现要求编写程序输出一组学生对象中被某学校录取的学生基本信息。(注意：这个程序可以直接在 Eclipse集成编辑环境中完成)步骤（1）：定义类 Stduent,并添加如下域变量：String name; String id; float comScore; float score ;步骤（2）：在类 Student中添加如下方法，并编写代码实现具体方法的功能：Stu