《Java程序设计》指导手册

Java程序设计》指导手册一、课程的性质和任务面向对象技术被称为是程序设计方法学的一场革命，它已经逐步替代了面向过程的程序设计技术，成为计算机应用开发领域的主流趋势。该技术所提倡的模拟现实世界的思维方式、数据与操作相捆绑的程序风格符合现代大规模软件开发的要求和潮流。JAVA语言是面向对象技术成功应用的著名范例。本课程是计算机专业的一门专业课程，通过本课程的学习，培养学生以下几方面的能力：理解Java跨平台的虚拟机机制；加深理解面向对象、类、封装及接口继承；培养学生异常处理及多线程机制思维；让学生掌握图形化界面设计及JDBC数据库编程方面的知识；培养学生的实际动手能力，激励学生在Java及Web应用设计及开发方面的创新精神；培养正规系统程序设计的能力二先行课程数据结构C语言(可选，如果学习过这门课，Java第二章可略讲)操作系统(这门课的学习可帮助学生理解Java中的多线程)三、课程内容及其安排早节：第1早教学内容第1章Java概述Java语言简介Java的发展选择Java的原因Java的实现机制Java的体系结构JDK目录结构Java的API结构Java程序结构Java程序编写及运行过程Java语言开发工具SunJDK软件包BorlandJBuilderMicrosoftVisualJ++1.4Java和C、C++的比较教学目的了解Java语言产生的历史和工作原理，掌握Java语言作为一门面向对象编程语言的基本编程思路，初步接触Java程序的两种方式：JavaApplication和JavaApplet，掌握Java程序的结构、编程规范，学习阅读Java帮助文档，并安装Java开发环境和帮助文档，最后要学会编写小的Java程序并生成相应的帮助文档。知识点Java语言的发展史Java的工作原理Java的体系结构•构建Java程序Java程序规范Java开发环境早节：第2早教学内容第2章Java编程基础2.1数据类型2.2常量、变量、表达式2.3流程控制语句2.4数组、向量2.5字符串学习目标学习Java编程基础，掌握Java语言的基本数据类型、操作符、表达式；掌握Java程序的流程结构，使学生能比较快速地进入学习Java编程环境，为以后熟练地应用开发工具进行试验和验证各种技术细节打下良好的基础。知识点数据类型常量、变量、表达式数据类型的转换数组流程控制语句■~^r. -H-A^rq,-^r.章节：第3章教学内容第3章Java面向对象编程面向对象程序设计基础面向对象概述3.1.2面向对象中的基本概念3.1.3面向对象程序设计方法的优点3.2类与对象3.2.1类的声明、类体3.2.2创建对象与构造方法3.3域的定义与实现3.4方法的定义与实现3.5类的继承与多态3.6包3.7接口与内部类学习目标了解面向对象编程的基本理论和基本概念，掌握面向对象编程的基本方法，学习后能够编写体现OOP风格的Java程序。知识点•类和对象的概念•面向对象的特性•类变量和类方法•封装和修饰符的使用•内部类•接口•包层次的理解和使用-H- ar^r.早节：第4早教学内容第4章异常处理异常概述什么是异常异常发生的原因异常处理机制异常的分类异常的层次结构Java定义的标准异常类异常的处理自定义异常学习目标了解异常的类体系结构，检查和非检查型异常。能够根据设计中的实际需要设计异常类并在程序中抛出和捕获处理异常。•异常的概念•使用try,catch和finally语句•描述异常分类•开发程序来处理自己的异常-H- r-早节：第5早教学内容第5章图形用户界面设计与事件处理5.1图形界面组件JFC简介AWTSwing5.2布局管理器...6FlowLayout（顺序布局）GridLayout（网格布局）GridBagLayout（网格包布局）BorderLayout（边界布局）CardLayout（卡片布局）空布局和setBounds方法5.3事件处理..4*5.3.5Java的事件处理机制AWT事件结构Swing事件结构事件适配器事件处理实例5.4综合实例（计算器、记事本、树形组件实例）学习目标学会使用AWT和Swing编写基本的GUI应用程序，掌握布局管理器，和GUI的事件模型。知识点AWT类库布局管理器GUI的事件模型•Swing类库■~^r. -H-A^rq章 节：第6章教学内容第6章多线程基本概念多线程(包括线程的概念、线程的并发性、多线程的使用场合)6.1.2线程的生命周期6.1.3线程的调度与优先级6.2创建线程6.2.1用Thread类建立多线程6.2.2用Runnable接口建立多线程6.3线程的控制(包括结束、测试、延迟线程及设定线程的优先级)6.4线程同步与锁6.4.1利用synchonized实现对共享数据的同步控制6.4.2利用wait(),notify(),notifyAll()实现线程间的相互通信学习目标学习Java中线程的使用，掌握线程的调度和控制方法，理解多线程的互斥和同步的实现原理，熟悉多线程的应用。知识点•线程的概念•线程的生命周期•线程的控制与调度•线程的同步早节：第7早教学内容第7章 Applet与多媒体编程Applet类Applet简介Applet的生命周期HTML和Applet的参数传递Applet和Application的合并运行7.1.5使用Java存档文件7.1.6Plug-in插件图形处理基本图形画布7.2.3文字输出（字符串、字符和字节的输出，字体控制）7.2.4颜色与绘图模式的控制图像处理动画处理声音处理学习目标学习Applet类以及编写和运行Applet的相关内容，掌握Applet在HTML中的应用。掌握Java语言中所有与图形有关的功能，掌握Java语言的多媒体编程方法。知识点Applet运行机制Applet与HTML的参数传递Java语言中与图形有关的处理•图像、动画与声音处理习题3第一题相关题目，二3-H- q早节：第8早教学内容第8章Java输入输出处理8.1流的概念8.2流的分类8.3数据流的应用8.3.1文件输入/输出流的应用8.3.2缓冲流的应用8.3.3数据输入/输出流的应用8.4文件类—般文件类8.4.2随机存取文件类学习目标学习Java中输入输出的处理方法，理解流的概念，掌握各种输入输出流类的使用方法,可以编写出更为完善的Java程序。知识点流的概念基本输入输出流类文件与目录对象的序列化■~^r. -H-A^rc章节：第9章教学内容第9章Java网络编程网络基础URL编程Socket通讯9.4综合实例（聊天室、简单的Web浏览器）学习目标学会使用Java的类库来编写socket应用程序。知识点•开发代码来建立网络连接•理解TCP/IP和UDP协议•用ServerSocket和Socket类来实现TCP/IP客户和服务器•用DatagramPacket和DatagramSocket来有效地进行基于UDP的网络通信。章节：第10章教学内容第10章Java数据库编程JDBC的概念10.2连接Access数据库连接SQLserver数据库综合实例（数据库查询、多数据表选择、数据库关联）学习目标理解和掌握ODBC、ODBC-JDBC桥、JDBC的基本知识；掌握如何加载一个JDBC数据库驱动；掌握在Java中如何通过JDBC连接数据库；并能进行数据库编程。知识点JDBC的概念•加载JDBC数据库驱动使用JDBC连接数据库对数据库内容的操作

教学内容的学时安排课程教学总学时数72学时（其中课堂学时40，实验32，不包括课程设计）。内 容课内学时实验学时一、Java概述20二、Java编程基础22三、Java面向对象编程64四、异常处理22五、图形用户界面设计与事件处理86六、多线程42七、Applet与多媒体编程44八、Java输入输出处理44九、Java网络编程44十、Java数据库编程44合 计4032四、实训安排章节实训内容一、Java概述实验一.java开发环境的设置实验二javaapplet和应用程序练习二、Java编程基础实验一数据类型的练习实验二程序结构的练习三、Java面向对象编程实验一练习类和对象的创建实验二练习接口的定义及使用实验三练习包的使用四、异常处理实验一异常的练习五、图形用户界面设计与事件处理实验一组件的练习实验二事件的练习八、多线程实验一基本线程的练习实验二线程的调度与同步练习七、Applet与多媒体编程实验一图形的绘制实验二动画练习、声音和图像的练习八、Java输入输出处理实验一字节流和字符流的练习实验二文件的练习九、Java网络编程实验一url编程实验二socket编程十、Java数据库编程实验一和数据库的连接实验二操纵数据库中的数据实训一熟悉开发工具和运行环境实训目的1．设置环境变量。2.掌握Java开发环境JDK的使用。3．掌握Java程序的编写、编译和运行方法。4.编写简单的Java程序。实训内容设置环境变量path和classpath。编写一个简单的程序，输出“你好！欢迎学习Java。”。对该程序进行编译并运行。实训二Java编程基础训练实训目的进一步熟悉Java语言的编程环境。掌握Java提供的数据类型及表达式的使用。3.进一步掌握Java控制语句的语句的使用进一步掌握数组的使用。实验内容数据类型的练习随意选择若干变量名，将其分别定义为整型、浮点型、字符型、布尔型并赋适当初值，最后对它们进行随意的比较，同时输出比较结果。程序结构的练习百钱百鸡问题。中国古代数学家张丘建在他的《算经》中提出了著名的“百钱百鸡问题”：鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一；百钱买百鸡，翁、母、雏各几何？采用穷举的方式找出x、y、z全部可能的组合，为了提高运行速度，可在循环控制条件上进行法优化。实际上100元钱绝对不可能买100只公鸡，最多只能买20只。100元钱最多也只能买33只母鸡，即xv=20,yv=33,z=100-x-y,可缩小穷举的范围。数组的练习一维数组。利用冒泡排序法对任意10个整数从大到小排序并输出。二维数组。求出矩阵中所有元素的和。实训三类、接口和包的使用实训目的掌握类的创建及其成员定义。对象的创建和使用。掌握方法的定义及使用。掌握接口的定义。实验内容设计银行账户类及存取款操作方法。其中银行账户类Account中包括:•账户信息：账号、姓名、开户时间、身份证号码等。•存款方法：put()。取款方法：get()。查看账户现有金额方法：howmatch()。要求：银行账户类声明为public，其中的成员变量声明为private，方法声明为public。阅读下面的程序，对程序运行结果进行分析。下面的程序文件名为School.java,存放在目录D:\myjava\school中，程序中把类School添加到相应的包中，在编译运行后分析运行结果。packageschool;/**文件：School.java**/importschool.Person_i;importschool.student.*;publicclassSchool{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){}Islee=newIs("Philip",18);lee.work();((Student_i)lee).work();((Person_i)lee).work();}/**编译：D:\>javacD:\myjava\school\School.java运行：D:\>javaschool.School分析为什么程序运行结果为：Programming...Programming...Programming...而不是：Programming...HavingclassesWorking...**/编写一个接口定义，产生一年的12个月的一组常量为：1，2，3，4，5，6，7，89，10，11，12。实训四异常的使用实训目的了解Java异常基础，会创建并处理有异常的Java程序。掌握异常机制的应用。实验内容1•编写一个类，在main（）的try块里抛出一个Exception对象。传递一个字符串参数给Exception的构造函数。在catch子句里捕获此异常对象，并且打印字符串参数。添加一个finally子句，打印一条信息以证明这里确实得到了执行。使用extends关键字建立一个自定义异常类。为这个类写一个接受字符串参数的构造函数，把此参数保存在对象内部的字符串引用中。写一个方法打印此字符串。写一个try・・・catch子句，对这个新异常进行测试。定义一个对象引用并初始化为null，尝试用此引用调用方法。把这个调用放在try-catch子句里以捕获异常。编写能产生ArrayIndexOutOfBoundsException异常的代码，并将其捕获。实训五图形用户界面（1）实训目的掌握常用组件的使用。掌握布局管理器的使用。利用布局管理器的混合使用来创建较复杂的图形用户界面。实验内容设计一个计算器的面板，只要求布置九个数字按钮和基本算术运算的按钮。设计一程序，要求在图形用户界面中输入产品的说明书，输入内容有产品名称、产品规格、产品编号、产品说明。如下图。利用面板（JPanel）设计图7.4所示的版面的容器结构，在窗口中放置五个标签，五个标签的摆放位置要求如图。如下图。

实训目的1．理解Java事件处理机制。2．掌握常用事件处理方法。3．进一步掌握Swing组件的使用。实验内容设计基于AWT的计算器，如下图所示。该程序除了使用到awt以外，还使用到了拷贝，粘贴功能，是由CopyPaste实现的。设计基于swing的记事本，如下图所示。3•设计基于swing的文件夹（树形结构）。该程序完全由swing完成，通过树形结构来表示整个磁盘结构，里面用到了关于操作系统的API,感兴趣的同学可以通过查阅API来了解这些内容，程序的界面如下。马DirectoriesTree9C0rnpLiter卜C：j.?匚口crinfiguratirmfeaturespluginsreadmeo-eclipsecrinfiguratirmfeaturespluginsreadmeajdk1.5.0_06ProgramFilesRECYCLERSystemVoIurneInturrnationE'iF'lH'l该程序使用了swing，FileTree类是程序的主类，里面用到了大量的是内部类。在实际项目中编写图形应用程序的时候，这种方法经常会被使用，所以，大家要熟悉这种方法。实训七使用多线程编程实训目的1．加深对多线程的理解。2．掌握多线程的设计方法。3．灵活使用多线程调度控制，理解线程同步机制。编写一个Applet程序，在浏览器上显示时间，每隔一秒刷新一次。要求该程序的执行不会影响到浏览器的其它功能，即Applet必须创建线程来不断更新时间的显示。2•请编写一个类，类名为MulThread，定义含一个字符串参数的构造方法，并实现Runnable接口，接口中的run()方法如下实现：方法先在命令行显示该线程信息，然后随机休眠小于1秒的时间，最后显示线程信息结束：finished*线程名。编写一个Application程序，在其中通过Runnable创建MulThread类的三个线程对象t1，t2,t3,并启动这三个线程。假设某家银行可以接受顾客的汇款，每进行一次汇款，便可计算出汇款的总额。现有两名顾客，每人都分三次，每次100元将钱汇入。试编写一个程序，来模拟顾客的汇款操作。实训八浏览器中的图形和多媒体应用设计实训目的1.掌握Applet的编程方法。掌握Graphics类提供的各种填充图形的方法的使用。掌握AudioClip类提供的各种播放声音方法的使用。实验内容图形绘制练习利用Graphics类提供的各种填充图形的方法，练习绘制各种实心图形。2•动画声音的练习利用AudioClip类提供的各种播放声音方法，练习播放一段带背景音乐的讲话声音。实训九输入输出流的应用实训目的熟悉流式输入输出方法。掌握文件的存取操作。掌握输入输出流的使用方法。实验内容1•编写一个名为File1.java的Application程序，其功能为：检测文件File1.java是否存在并输出其长度。2•编写一个名为File2.java的Application程序，其功能为：将该程序文件的内容以顺序读写方式显示在屏幕上。编写一个图形界面的Application程序，包括一个文本框和一个按钮，在文本框中输入若干字符串，然后将其保存在文件里。实训十网络编程实训目的理解TCP/IP协议。掌握URL编程。掌握Sockets编程。实验内容1．编程实现在Application中访问远程主机文件。2．编程实现在Applet中访问远程服务器主机文件。提示：将远程文件的URL地址转化为Java程序中的URL类对象；调用URL类中的openStream()以打开远程文件(返回为二进制格式的InputStream类对象，逐个字节read()它，但对文本文件可以经过流格式转化为缓冲字符流格式BufferReader)。利用文件流类中的read()读取远程文件内容。关闭远程文件流。进一步完善第九章的聊天室程序。实训十一Java数据库编程实训目的掌握Java和数据库的连接方法。练习ODBC数据源的配置。掌握SQLServer驱动的下载、安装、配置及使用方法。练习SQL语句的使用。实验内容在Northwind数据库中创建以下三个表：S(sname,password,sage,favorite);C(cno,cname,);SC(snamel,cno,score));在每个表中插入若干条记录，并将S表中字段sname值为'wang'的favorite字段的值改为'sing'。对Northwind数据库中的表Shippers的记录，按下图所示界面设计程序。可查阅有关书籍练习resultSet类中各种方法的使用。要求：使用配置ODBC数据源的方法和使用SQLServer驱动两种方法实现。五、课程设计面向对象课程设计是计算机科学与技术专业实践性环节之一，是学习《Java程序设计》课程中进行的阶段性的综合练习。其目的在于