Java上机实验指导书.docx
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Java上机实验指导书.docx
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Java上机实验指导书
《Java面向对象技术》
实验指导书
实验一Java语言运行环境及程序流程控制
一、实验目的
1.掌握下载JavaSDK软件包、EditPlus编辑软件的方法。
2.掌握设置Java程序运行环境的方法。
3.掌握编写与运行Java程序的方法。
4.了解Java语言的概貌。
5.为学习Java语言和进行Java程序的实验做好准备工作。
二、实验内容与指导
(一)JDK的下载、安装与配置
1.进入Oracle官方网站下载javaSE。
找到JDK相应版本后,下载安装即可。
2、安装JDK。
双击即可。
3.JDK安装后到安装目录下观察其目录结构。
(二)设置环境变量
JDK中的工具都是命令行工具,需要从命令行即MS-DOS提示符下运行它们。
很多人可能会不习惯,但这是Sun特意采取的策略,为的是把精力更多地投入到Java语言本身而不是花在开发工具上。
为了能正确方便的使用JDK,可手工配置一些Windows的环境变量。
以WindowsVista为例说明设置过程。
在桌面“计算机”图标上单击右键,选择“属性”菜单,将出现系统属性设置界面,如图1-1所示。
图1-1
在“高级”选项卡中单击“环境变量”按钮。
将出现“环境变量”设置界面,如图1-2所示。
图1-2
(1)新建path环境变量。
在“系统变量”框中选择新建,如图1-3所示。
图1-3
(2)编辑path环境变量值。
在path变量值后面添加值:
%java_home%\bin如图1-4
图1-4
(3)新建环境变量“classpath”,其值为:
.;%java_home%\lib\dt.jar;%java_home%\lib\tools.jar。
设置完成后,单击“开始”→“所有程序”→“附件”→“命令提示符”,或在搜索程序和文件中输入命令:
cmd,打开DOS窗口,在命令提示符下输入“java”或“javac”,回车后,如果出现其用法参数提示信息,则安装正确,如图1-5所示。
图1-5
(三)使用EditPlus
要编写Java程序,需要有文本编辑器。
可以使用操作系统提供的记事本作为编辑器,最好选择EditPlus编辑软件,它可以使用不同颜色显示Java的关键字和类名,简单好用,同时可以对程序进行编译和运行。
1.下载并安装EditPlus编辑软件EditPlus编辑软件的安装方法很简单,安装软件提示要求去做即可。
2.编写在屏幕上显示文字“欢迎你学习Java语言!
”的文件(Hello.java)。
打开EditPlus编辑软件,如图1-6所示,在其右边文本区输入如下代码。
publicclassHello{
publicstaticvoidmain(Stringargs[])
{
System.out.println("欢迎你学习Java语言!
");
}
}
图1-6
3.将文件命名为Hello.java,保存为文本文件格式文件,注意保存文件的路径。
(四)编译Java源程序
Java源程序编写后,要使用Java编译器(javac.exe)进行编译,将Java源程序编译成可执行的程序代码。
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。
1.打开命令提示符窗口(MS-DOS窗口)进入Java源程序所在路径。
2.键入编译命令和要谝译的源程序文件名,
javacHello.java
按回车键开始执行(注意:
文件名H要大写,否则运行会出问题)。
如果源程序没有错误,则屏幕上没有输出,键入“dir”按回车键后可在目录中看到生成了一个同名字的.class文件“Hello.class”,如图1-7所示。
否则,将显示出错信息。
图1-7
(五)运行Java程序
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MS-DOS窗口键入解释器文件名和要解释的字节码文件名:
javaHello
按回车键即开始解释并可看到运行结果,如果看到如图1-8所示结果,表明程序运行成功了,这是一种字符方式的应用程序其结果显示在屏幕。
图1-8
(六)程序流程控制
1、从键盘输入三个整数x,y,z,按照由小到大的顺序输出。
2、从键盘输入一个学生所考的计算机课程的分数,并对其成绩进行等级评定。
(switch-case语句实现)
3、求1!
+2!
+3!
+4!
+5!
4、打印输入如下图形。
********
********
********
********
图1-9图1-10
5、猜数字游戏。
编写完善下列Java程序,由系统随机产生1-100之间的整数,用户由键盘输入自己的猜测,程序返回提示信息,“猜大了”,“猜小了”,“猜对了”,用户可根据提示再次输入猜测,直到提示信息是“猜对了”。
importjava.util.Scanner;
importjava.util.Random;//产生随机数的类
publicclassGuessNumber{
publicstaticvoidmain(String[]args){
Scannerreader=newScanner(System.in);
Randomrandom=newRandom();
System.out.println("输入1-100之间的整数");
intnumber=random.nextInt(100)+1;//random.nextInt(100)产生[0,100)中的随机整数
intyourGuess=0;
System.out.println("输入你的猜测");
yourGuess=reader.nextInt();
while([代码1])
{
if(【代码2】)
{
System.out.println("猜大了,再输入你的猜测;");
yourGuess=reader.nextInt();
}
elseif(【代码3】)
{
System.out.println("猜小了,再输入你的猜测;");
yourGuess=reader.nextInt();
}
}
System.out.println("猜对了;");
}
}
实验二数组
一、实验目的
掌握java中一维数组和二维数组的应用
二、实验内容及指导
1、用数组求解Fibonacci数列的前20项。
2、分别用冒泡法和选择法对8个数从小到大排序。
3、编程实现在矩阵(用二维数组表示)中找最大数。
4、编程实现输出以下矩阵:
对角线元素为1,其余元素为0。
实验三java面向对象程序设计—类与对象的创建
一、实验目的
1、掌握类的定义、对象的创建及类和对象之间的关系
2、理解并掌握构造方法的使用
二、实验内容
(一)创建对象并使用对象
1.运行下列程序并观察运行结果,并试述程序中每条语句的作用及程序的功能。
classCCircle
{
doublepi;
doubleradius;
voidsetCircle(doubler,doublep){
pi=p;
radius=r;
}
doublegetRadius(){
returnradius;
}
}
publicclassLianXi_1
{
publicstaticvoidmain(Stringargs[])
{
CCirclecir1=newCCircle();
cir1.setCircle(2.0,3.1416);
System.out.println("radius="+cir1.getRadius());
}
}
2、编写一个Java应用程序,包括Tank类(坦克的刻画)与Fight类(子弹发射)。
Tank类的数据成员:
Speed:
double;//坦克的速度
bulletAmout:
int;//坦克的炮弹数量
Tank类的成员方法:
speedUp(ints):
void;//加速的方法
speedDown(intd):
void;//减速的方法
setBulletAmout(intp):
void;//设置坦克炮弹的数量
fire():
void;//发射
在Fight的main方法中用Tank类创建坦克,并用坦克调用方法设置炮弹的数量,显示坦克的加速、减速和发射等行为。
Tank.java
publicclassTank{
【代码1】//声明double型变量speed,刻画速度
【代码2】//声明int型变量bulletAmout,刻画炮弹数量
voidspeedUp(ints){
【代码3】//将s+speed赋值给speed
}
voidspeedDown(intd){
if(speed-d>0)
【代码4】//将s+speed赋值给speed
else
speed=0;
}
voidsetBulletAmount(intm){
bulletAmout=m;
}
intgetBulletAmount(){
returnspeed;
}
doublegetSpeed(){
returnspeed;
}
voidfire(){
if(bulletAmount)>=1{
【代码5】//将bulletAmount-1赋值给bulletAmount
System.out.println(“打出一发炮弹”);
}
else{
System.out.println(“没有炮弹了,无法开火”);
}
}
}
Fight.java
publicclassFight{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
Tanktank1,tank2;
tank1=newTank();
tank2=newTank();
tank1.setBulletAmount(10);
tank2.setBulletAmount(10);
System.out.println(“tank1的炮弹数量:
”+tank1.getBulletAmount());
System.out.println(“tank2的炮弹数量:
”+tank2.getBulletAmount());
tank1.speedUp(80);
tank2.speedUp(80);
System.out.println(“tank1目前的速度:
”+tank1.getSpeed());
System.out.println(“tank2目前的速度:
”+tank2.getSpeed());
tank1.speedDown(15);
tank2.speedDown(30);
System.out.println(“tank1目前的速度:
”+tank1.getSpeed());
System.out.println(“tank2目前的速度:
”+tank2.getSpeed());
System.out.println(“tank1开火:
”);
tank1.fire();
System.out.println(“tank2开火);
tank2.fire();
tank2.fire();
System.out.println(“tank1的炮弹数量:
”+tank1.getBulletAmount());
System.out.println(“tank2的炮弹数量:
”+tank2.getBulletAmount());
}
}
3、创建一个矩形类,可以求得矩形的面积和周长(要求:
通过构造函数完成初始化操作)
4、创建一个加法类,能够实现两个整数的加法及三个整数的加法,并输出123+134及125+456+234的值(要求:
通过构造函数完成)
【课后练习】
1、请定义一个名为Card的扑克牌类,该类有两个private访问权限的字符串变量face和suit:
face描述一张牌的牌面值(如:
"Ace","Deuce","Three","Four","Five","Six","Seven","Eight","Nine","Ten","Jack","Queen","King");suit描述一张牌的花色(如:
"Hearts","Diamonds","Clubs","Spades")。
定义Card类中的public访问权限的构造方法,为类中的变量赋值;定义protected访问权限的方法getFace(),得到扑克牌的牌面值;定义protected访问权限的方法getSuit(),得到扑克牌的花色;定义方法toString(),返回表示扑克牌的花色和牌面值字符串(如“AceofHearts”、“TenofClubs”等)。
实验四java面向对象程序设计—封装性、继承性、多态性
一、实验目的
1、理解封装机制,掌握各种修饰符的应用
2、理解继承机制,掌握继承的应用
3、理解多态性,掌握方法重载和覆盖机制
4、体会构造方法的作用,掌握构造方法的使用
5、体会并掌握this、super的使用
二、实验内容及指导
(一)封装性-----修饰符的使用
常用的修饰符如下。
[public][private][protected][static][final][transient][volatile]
不同修饰符的访问控制权限如表4-1所示。
表4.1
权限修饰符
同一类
同一包
不同包的子类
所有类
公有的(public)
√
√
√
√
保护的(protected)
√
√
√
默认的(friendly)
√
√
私有的(private)
√
√
1、程序功能:
通过两个类StaticDemo、LianXi4_1说明静态变量/方法与实例变量/方法的区别。
编写类文件LianXi4_1.java
classStaticDemo{
staticintx;inty;
publicstaticintgetX(){
returnx;
}
publicstaticvoidsetX(intnewX){
x=newX;
}
publicintgetY(){
returny;
}
publicvoidsetY(intnewY){
y=newY;
}
}
}
publicclassLianXi4_1{
publicstaticvoidmain(String[]args){
System.out.println("静态变量x="+StaticDemo.getX());
System.out.println("实例变量y="+StaticDemo.getY());//非法,编译时将出错
StaticDemoa=newStaticDemo();
StaticDemob=newStaticDemo();
a.setX
(1);
a.setY
(2);
b.setX(3);
b.setY(4);
System.out.println("静态变量a.x="+a.getX());
System.out.println("实例变量a.y="+a.getY());
System.out.println("静态变量b.x="+b.getX());
System.out.println("实例变量b.y="+b.getY());}
}
对上面的源程序进行编译,会出现如图4-1所示的出错提示。
图4-1
将源程序中的出错语句删除或使用解释符//隐藏起来,例如,//System.out.println("实例变量y="+StaticDemo.getY());
重新编译并运行该程序,结果如图4-2所示。
图4-2
由此例子可得出什么结论?
(二)类的继承性练习
1.进一步理解继承的含义
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。
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。
2.创建公共类LianXi4_2
(1)编写程序文件LianXi4_2.java,源代码如下。
publicclassLianXi4_2
{
protectedStringxm;//具有保护修饰符的成员变量:
学生的姓名
protectedintxh;//具有保护修饰符的成员变量:
学生的学号
voidsetdata(Stringm,inth)//设置数据的方法
{
xm=m;
xh=h;
}
publicvoidprint()//输出数据的方法
{
System.out.println(xm+","+xh);
}
}
(2)编译LianXi4_2.java,产生类文件LianXi4_2.class。
(3)创建继承的类
a程序功能:
通过LianXi4_2类产生子类LianXi4_3,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。
b编写LianXi4_3.java程序,源代码如下。
classLianXi4_3extendsLianXi4_2{
protectedStringxy;//具有保护修饰符的成员变量:
学生所在学院
protectedStringxi;//具有保护修饰符的成员变量:
学生所在系
publicstaticvoidmain(Stringargs[])
{
LianXi4_2p1=newLianXi4_2();
p1.setdata("帅零",12321);
p1.print();
LianXi4_3s1=newLianXi4_3();
s1.setdata("郭丽娜",12345);//调用父类的成员方法
s1.xy="经济管理学院";//访问本类的成员变量
s1.xi="信息管理系";//访问本类的成员变量
s1.print();
System.out.print(s1.xm+","+s1.xy+","+s1.xi);
}
}
(3)编译并运行程序,其结果如图4-1所示。
图4-1
3.了解成员变量的隐藏方式
所谓隐藏是指子类重新定义了父类中的同名变量,在子类Line中重新定义了x为x1,y为y1,隐藏了父类Point中的两个成员变量x和y。
子类执行自己的方法时,操作的是子类的变量,子类执行父类的方法时,操作的是父类的变量。
在子类中要特别注意成员变量的命名,防止无意中隐藏了父类的关键成员变量,这有可能给程序带来麻烦。
4.了解成员方法的覆盖方式
(1)方法覆盖的定义与作用
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。
(2)编写覆盖Object类toString方法的程序文件LianXi4_4.java,源代码如下。
classCircle{
privateintradius;
Circle(intr){
setRadius(r);
}
publicvoidsetRadius(intr){
radius=r;
}
publicintgetRadius(){
returnradius;
}
publicdoublearea(){
return3.14159*radius*radius;
}
publicStringtoString(){
return"圆半径:
"+getRadius()+"圆面积:
"+area();
}
}
publicclassLianXi4_4{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
Circlec=newCircle(10);
System.out.println("\n"+c.toString());
}
}
(3)编译并运行程序,其结果如图4-2所示
图4-2
(4)程序结构分析。
程序添加了toString方法并修改了它的返回值。
由于toString和继承下来的Object类的方法名相同、返回值类型相同,因此覆盖了超类Object中的toString方法。
方法覆盖时要特别注意:
用来覆盖的子类方法应和被覆盖的父类方法保持同名、相同的返回值类型,以及相同的参数个数和参数类型。
5.This、super和super()的使用
(1)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LianXi4_5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)使用this、super和super()的程序文件LianXi4_4.java,源代码如下。
classPoint{
protectedintx,y;
Point(inta,intb){
setPoint(a,b);
}
publicvoidsetPo
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