Java程序设计实验指导书

1、Java语言程序设计实验指导书(v1.5)作者 刘烁制订日期：2011年5月19日更新日期：2013年6月30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：24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。21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

2、内部类编写程序实现类的继承、与接口的编写。21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泛型器与容编程实现set、list与map的简单应用。21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。41综合必做10JDBC基础使用JDBC方式执行数据库基本操作21综合选做目 录实验一、Java运行环境1附录1 Test1.java11附录2 Test2.java11附录3 Test3.java11附录4 Test4.java11附录5 Test5.java1

3、1附录6 Test6.java11附录7 Test7.java12附录8 Test8.java12附录9 Test9.java12附录10 Test10.java12附录11 Test11.java12实验二、基本编程语句13实验三、对象和类（一）15附录1 ClassLoadTest.java17附录2 PassValueTest.java17附录3 StaticTest.java17实验三、对象和类（包）19附录1 Pclass.java21附录2 TestPackage.java21附录3 TestPackage.java21实验三、对象和类（二）22实验四、继承与多态（一）24附录1

4、Employee.java26附录2 TestM.java26附录3 TestM.java27实验四、继承与多态（二）30实验五、抽象类、接口32附录1 TestAbsctract.java34实验六、异常35附录1 NonException.java37附录2 CatchException.java37附录3 ThrowCatchException.java37实验七、流38附录1 FileExample.java39附录2 WriteFile.java39附录3 ReadFile.java40附录4 FileTools .java40实验八、泛型与容器42附录1 StringStack.j

5、ava44实验九、Java图形用户界面（一）45实验九、Java图形用户界面（二）54附录1 JFileChooser代码片段57附录2 JOptionPane代码片段57附录3 SimpleTree.java57附录4 SimpleTable.java58实验十、JDBC61附录1 JdbcTest.java62附录2 perties（MS SQL2000）63附录3 perties（MS SQL2005）63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Jav

6、a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Eclipse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 选择程序 附录 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

7、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。 */public class HelloWorld /* * 这是一个 main 方法 */ public static void main(String args) /* 输出此消息 */ System.out.println(欢迎来到 Java 世界！); 保存文

8、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“javac HelloWorld.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。 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“java HelloWorld”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

9、的速度调试附录111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。点击菜单“File”“new”“project.”，在弹出的窗口中选择工程类型Java project，点击next按钮；填写工程名 “myjava”，点

10、击“Finish”按钮结束。 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。 参照以下代码补充Eclipse自动生成的源文件public class MyClass String name; public MyClass (String name) =name; private void show() System.out.println(Hello,+name); public static void main(String args) MyClass h=new MyClass

11、(张三); h.show(); 在项目窗口中选择要运行的类MyClass类，右键后选择“run as”“Java Application”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。3 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。附录1 Test1.javapublic class Test1public sta

12、tic void main(String args) System.out.println(欢迎来到 Java 世界！) 附录2 Test2.javapublic class Test2public static void main(String args) system.out.println(“欢迎来到 Java 世界！”)； 附录3 Test3.javapublic class Test3 public static void main(string args) System.out.println(欢迎来到 Java 世界！); 附录4 Test4.javapubilc class T

13、est4 public static void mian(String args) system.out.println(欢迎来到 Java 世界！); 附录5 Test5.javapublic class Test5 public static int main(String args) System.out.println(欢迎来到 Java 世界！); 附录6 Test6.javapublic class Test6 public void main(String args) System.out.println(欢迎来到 Java 世界！); 附录7 Test7.javapublic

14、class Test7 public static void main() System.out.println(欢迎来到 Java 世界！); 附录8 Test8.javapublic class Test8 static void main(String args) System.out.println(欢迎来到 Java 世界！); 附录9 Test9.javapublic class Test9public static void main(String args) System.out.println(欢迎来到 Java 世界！);附录10 Test10.javapublic cla

15、ss Test10public static void main(String baidu) System.out.println(欢迎来到 Test10世界！);附录11 Test11.javaclass Test11public static void main(String google) System.out.println(欢迎来到 Test11世界！);实验二、基本编程语句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

16、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)public class Elementary public static void main(String args) int i=+;System.out.println(i);long j=+;System.out.println(j);long k=+L;System.out.println(k);long l=L+L;System.out.println(l);b)public class Elementary2 public static void main(String a

17、rgs) System.out.println(H+Bird);System.out.println(H+Bird);String s=;char c=65;int i=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

18、);s=s+i;System.out.println(s);s=s+c;System.out.println(s);c)import javax.swing.*;public class Option public static void main(String args) String name=JOptionPane.showInputDialog(what is your name?);String input=JOptionPane.showInputDialog(how old are you?);int age=Integer.parseInt(input);String titl

19、e=your infomation;String message=dear +name+, you are +age+ years old.;JOptionPane.showConfirmDialog(null, message, title,JOptionPane.CLOSED_OPTION);（2）从键盘输入三个数字，可以按其大小正序、逆序输出。（3）从键盘输入边长，求一个矩形的面积和周长并输出。（4）完成课本p57页，二大题1、2、5、6的编程任务。（5）已知一个N*N的矩阵，N和矩阵中的值均从键盘输入，编程实现矩阵的转置并输出转换前后的矩阵。（用二维数组保存矩阵）实验三、对象和类（一）

20、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，深入理解构造方法的作用与调用时机。（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） 编译并运行附录1和附录2，观察结果分析其原因。（2） 编译附录3，分析结果；将“注释这行”所在的行注释，再次编译，观察结果分析其原因；再将注释的call2方法和main方法中的“StaticTe

21、st.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、周长信息）。(a)在main方法，要求方法中通过“Circle c1=new Circle(); Circle c2=new Circle(100);”分别新建半

22、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（隐藏具体实现方法，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“MyDate d1=new MyDate(); MyDate d2=new MyDate(2009,4,1);”分别新建年月日

23、为1i999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；(b)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。附录1 ClassLoadTest.javapublic class ClassLoadTest staticSystem.out.println(class loding); public static void main(String args) 附录2 PassValueTest.javapublic class PassValueTest private int i = -100;public void te

24、st1(int b) b = 200;public void test2(PassValueTest b) b.i = 100;public void test3(PassValueTest b) b = this;public static void main(String args) PassValueTest obj = new PassValueTest();int temp = 100;obj.test1(temp);System.out.println(temp);obj.test2(obj);System.out.println(obj.i);PassValueTest newo

25、bj = new PassValueTest();obj.test3(newobj);System.out.println(newobj.i);附录3 StaticTest.javapublic class StaticTest public static void call1()staticmethod();nonstaticmethod(); /注释这行/*public static void call2(StaticTest o1)o1.nonstaticmethod();StaticTest o2=new StaticTest ();o2.nonstaticmethod();*/pub

26、lic void nonstaticmethod()System.out.println(非静态方法被调用);public static void staticmethod()System.out.println(静态方法被调用);public static void main(String arg)StaticTest obj=new StaticTest ();StaticTest.call1();/StaticTest.call2(obj);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

27、java访问控制机制。2实验内容和步骤（1） 在Eclipse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） 将附录1、附录2、附录3添加到工程中，注意附录1和附录2应该放在名为“com.yourname.ch3”的包中，附录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 在附录2、附录3的main方法中添加语句“Pclass pc=new Pclass();”，分别编译它们会出现什么结果，说明什么？2 将附录3中的“Pclass pc=new Pclass();”改为“co

28、m.yourname.ch3.Pclass pc=new com.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“Pclass pc=new Pclass();”可否通过编译？3 在附录2、附录3的main方法中继续添加语句“Dclass dc=new Dclass();”，分别编译它们会出现什么结果，说明什么？从附录3删除“Dclass dc=new Dclass();”，保证附录3能编译通过。4 在附录2、附录3的main方法中继续添加语句“pc.method1();”，分别编译它们会出现什么结果，

29、说明什么？5 在附录2、附录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录2、3都能编译通过。6 在附录2的main方法中继续添加语句：“dc.method1();dc.method2();dc.method3();dc.method4();”编译附录2会出现什么结果说明什么？ 附录1Pclass.javapackage com.yourname.ch3;class Dclass /default cl

30、asspublic void method1()System.out.println(public method of a defalut class in package p5);protected void method2()System.out.println(protected method of a defalut class in package p5);void method3()System.out.println(defalut method of a defalut class in package p5);private void method4()System.out.

31、println(private method of a defalut class in package p5);public class Pclass /public classpublic void method1()System.out.println(public method of a public class in package p5);protected void method2()System.out.println(protected method of a public class in package p5);void method3()System.out.print

32、ln(defalut method of a public class in package p5);private void method4()System.out.println(private method of a public class in package p5);附录2TestPackage.javapackage com.yourname.ch3;public class TestPackage public static void main(String rgs) 附录3TestPackage.javapackage com.yourname.other;public cl

33、ass TestPackage public static void main(String rgs) 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

34、（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“Cylinder y1=new Cylinder(); Cylinder y2=new Cylinder(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，曾经定义过一个圆类Circle，请在它的基础之上，重写编写（1）中的圆柱体

35、类Cylinder。提示，可以利用Circle类的对象表示圆柱体的底。（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“Student s1= new Student(); ”新建姓名为default、生日为1999年1月1日的对象，再通过类似“Student s2=new Student(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；添加新的构造方法，以便

36、能够通过“Student s3=new Student(张三,new MyDate(); Student s4=new Student(张三,new MyDate(2009,4,1); ”语句创建两个新对象，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方法初始化成员变量。（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）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

37、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（1） 在上一次实验中，曾经定义过圆类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toStrin

38、g方法前后，System.out.println(c1)；System.out.println(d1)的结果。（2） 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。（3） 调试TestM.java(附录3 )，掌握向上转型与向下转型；（4） 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？附录1 Employee.javapublic class Employeeprivate String name;p

39、rivate String department;private double basicpay;private double pay;Employee()this(default, default department, 0.0);Employee(String n, String d, double bp)name=n; department=d;basicpay=bp;public double getPay()pay=basicpay;return pay;public String toString()return name:+name+ department:+department

40、+ pay:+getPay();附录2 TestM.javaclass Bird String name; Bird(String n) name = n; final public void fly() System.out.println(name + fly as bird); public void fly(int number) System.out.println(name + fly + number + times as bird); protected void shout() System.out.println(name + shout as bird); private

41、 void shout(int number) System.out.println(name + shout + number + times as bird); class Swan extends Bird Swan(String n) super(n); public void fly() System.out.println(name + fly as Swan); private void fly(int number) System.out.println(name + fly + number + times as Swan); protected void shout() S

42、ystem.out.println(name + shout as Swan); private void swim() System.out.println(name + swim as Swan); public class TestM public static void main(String args) Bird b1 = new Bird(小小鸟); Swan b2 = new Swan(小天鹅); b2.fly(); b2.swim(); 附录3 TestM.javaclass Bird String name; Bird(String n) name = n; public v

43、oid fly() System.out.println(name+ fly as bird); public void shout() System.out.println(name+ shout as bird); public void shout(int number) System.out.println(name+ shout +number+ times as bird); class Swan extends Bird Swan(String n) super(n); public void fly() System.out.println(name+ fly as Swan)

44、; public void shout() System.out.println(name+ shout as Swan); public void swim() System.out.println(name+ swim as Swan); class Duck extends Bird Duck(String n) super(n); public void fly() System.out.println(name+ fly as Duck); public void shout() System.out.println(name+ shout as Duck); public void

45、 swim() System.out.println(name+ swim as Duck); public class TestM public static void main(String args) Bird b1 = new Bird(小小鸟); Bird b2 = new Swan(小天鹅); Bird b3 = new Duck(唐老鸭); /*分析以下语句编译错误的原因*/ /b1.swin(); /b2.swin(); /b3.swin(); /(Duck)b3.swim(); /*/ /*先分析以下语句的运行结果，再执行验证*/ b1.fly(); b2.fly(); b3

46、.fly(); b1.shout(1); b2.shout(2); b3.shout(3); Swan s2=(Swan)b2; s2.swim(); s2=(Swan)b1; s2.swim(); s2=(Swan)b3; s2.swim(); (Duck)b3).swim(); /*/ 实验四、继承与多态（二）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

47、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（1） 设计一个形状类Shape，包含一个getArea()方法，该方法不包含实际语句。（2） 在Shape类基础上设计圆形、矩形、三角形和梯形四个子类，要求根据实际形状重写getArea()方法。（3） 设计一个TestShape类，包含变量area（存储总面积）、静态方法countArea(Shape s)，该方法负责把参数中的形状面积加入到area中。在main函数中新建（2）中四种类型的对象s1、s2、s3、s4，通过调用countArea方法把四个对象面积累加到area中，最后输出area。（4） 选做。设计在数据结构中学

48、过的单链表类MyLinkList，该类包含头结点，以及插入节点、删除节点、打印单链表等函数。提示，首先编写节点类MyNode，该类包含int型变量date（存储数据）和MyNode型对象next（存储下一个节点）。MyLinkList类中包含MyNode类对象headnode。实验五、抽象类、接口1实验目的（1）理解抽象类的意义和实际应用的一般模式，熟练掌握抽象类和抽象方法的定义以及抽象类的继承，尤其是子类是非抽象类的情况。（2）理解接口的意义、实际应用的一般模式及与抽象类的区别，熟练掌握接的定义以及接口的继承和实现。2实验内容和步骤（1） 将实验四中形状类Shape的getArea()改为抽

49、象方法，在不修改四种形状子类和测试类TestShape的基础上，保证执行TestShape能够得到与实验四同样的结果。（2） 将实验四中形状类Shape改为接口，在不修改测试类TestShape的基础上，保证执行TestShape能够得到与实验四同样的结果。（3） 将附录1添加到工程，调试后保证源程序能编译成功，画出附录1中多个类间的关系图，按以下步骤调试程序。注，以下5步没有先后关系。1 将AbsClass类前面abstract删掉，编译会出现什么结果，为什么？2 将AbsClass类中的abstract void absMethod();改为abstract void absMethod(

50、)，编译会出现什么结果，为什么？3 删除AbsClass类中的absMethod()方法，AbsClass类可否通过编译？4 将AbsSubClass类前面abstract删掉，编译会出现什么结果，为什么？5 将SubClass中的absMethod方法改名为absMethod2，编译会出现什么结果，为什么？（4） 在TestAbsctract的main方法中添加“SubClass sc=new SubClass();AbsClass ac=new AbsClass();”，编译会出现什么结果，为什么？（5） 在TestAbsctract的main方法中添加“SubClass sc=new SubClass();AbsClass ac;”，编译会出现什么结果，为什么？（6） 在TestAbsctract的main方法中添加“SubClass sc=new SubClass();AbsClass ac=new Su