《Java程序设计》课程实验指导书

《Java程序设计》课程实验指导书

合肥学院计算机系

实验一 Java开发环境的安装与配置,熟悉Java程序

结构

一、实验目的：

1. 掌握JDK的安装步骤。

2. 理解环境变量PATH, CLASSPATH的作用，以及它们的设置方法。

3. 熟悉Editplus（或TextPad,JCreator）编辑环境，编写简单的

Application程序和Applet程序，并编译和执行。

二、实验内容：

熟悉JDK的安装和配置，学习如何编写并运行简单的Application程序和Applet程序(能输出一条简单的问候信息)；

三、实验要求：

1. 能正确地安装JDK

2. 熟悉环境变量PATH, CLASSPATH设置方法，熟悉编辑环境

3. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果

4. 写出实验报告，要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示，

并给出解决办法。

四、实验步骤：

1．从https://www.wendangku.net/doc/0010332420.html,上下载最新版本的JDK，并安装。

2．设置环境变量PATH, CLASSPATH, 使得Java程序能正确编译和执行。

3．在Editplus（或JCreator ，Textpad）环境下编写一个HelloWorld.jav a程序，

(1)在主方法static public void main(String[ ] args)中调用System.

out.println()方法，使程序输出一条问候信息；

(2) 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。（使用JDK环境，调用

javac.exe和java.exe编译和执行程序）

4.在Editplus（或JCreator ，Textpad）环境下编写一个

HelloWorldApplet.java程序。

(1)在public void paint(Graphics g)方法中调用g.drawString()方法，使

程序输出一条问候信息；

(2) 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。（使用JDK环境，调用

javac.exe编译和浏览器解释执行Applet程序）

实验二 Java语言基础

一、实验目的：

熟悉Java基本语法，基本数据类型，各种运算符及表达式的使用，掌握运算符优先级,熟悉使用Java的选择语句,循环语句。

二、实验内容：

1.编写Java Application程序，输出1900年到2000年之间的所有润年。

（闰年的判断条件：能被4整除且不能被100整除，或能被400整除）；

2.编写Java Appet 程序打印“水仙花” 数 (它的个、十、百位数字的立

方的和等于该数本身，如：153=1^3+5^3+3^3)

3. 编写Java Application程序，分别用do-while和for循环计算

1+1/2!+1/3!+1/4!...的前20项和

三、实验要求：

1. 正确使用Java语言的选择语句,循环语句；

2. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果

3.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提成

示，并给出解决办法。

四、实验步骤：

1.编写主类；

2.在static public void main(String[ ] args)方法中加入实现要求功能

的代码，主要步骤如下：

（第一题）从1900到2000循环，按照闰年的判断条件是则输出1900年到2000年之间的所有润年。

（第二题）编写Java Applet, 在public void paint(Graphics g)方法中加入实现要求功能的代码, 主要步骤是:从100到1000循环，判断每个

数是否符合水仙花数的特点，是则输出之。

3.编译运行程序，观察输出结果是否正确。

五、自做实验

1. 输出100以内的所有素数。

提示: 逐个判断小于a的每个正整数x，第二重循环针对x，判断其是否是质数。

2.将所输入之正整数，以二、八、十六进制表示出来。

提示: 可写三个方法分别计算输出二、八、十六进制表示。

实验三类和对象

一、实验目的：

掌握Java类的结构、类的定义、方法和属性的定义以及对象的实现；

掌握类及其成员修饰符的使用；掌握构造函数的使用；方法的参数传递和返回值的用法；

掌握类变量与实例变量，以及类方法与实例方法的区别。

三、实验内容：

1.定义一个学生类(Student)，属性有private的名字(name), public的年龄

(age),专业（specialty）和封装name属性的方法：setName(),getName()，getspecialty()编写Application，创建一个学生对象，设置name和age 属性值，然后调用一个方法（此方法将对象作为参数传递，在方法中打印出学生的名字name和年龄age）。（学生类仅包含静态成员变量和方法。）2.定义一个类Point，代表一个点，public属性有x和y，方法有显示点坐标

show（），构造函数有两个参数分别给x,y赋值，在main方法中构造两个对象，再创建一方法(getMiddle)为取两个点构成线段的中点的坐标，参数为2个点对象，调用此方法后得到一个新的点，编写Application，显示该对象的坐标值。

3.定义一个复数(z=x+iy)类Complex，包含：

两个属性：实部x和虚部y

默认构造函数 Complex()，设置x=0,y=0

构造函数：Complex(int i,int j)

显示复数的方法：showComp()将其显示为如： 5+8i或5-8i 的形式。

求两个复数的和的方法：（参数是两个复数类对象，返回值是复数类对象）public Complex addComp(Complex C1,Complex C2)

求两个复数的差的方法：（参数是两个复数类对象，返回值是复数类对象）public Complex subComp(Complex C1,Complex C2)

求两个复数的乘积的方法：（参数是两个复数类对象，返回值是复数类对象，新复数实部=两复数实部乘积-两复数虚部乘积，新复数虚部=两复数实部与虚部

交叉乘积之和，）public Complex multiComp(Complex C1,Complex C2)

比较两个复数是否相等的方法（参数是两个复数类对象，返回值是boolean 类型）public boolean equalComp(Complex C1,Complex C2)

在Application中测试该类的方法，实部x和虚部y可由main方法参数提供输入。

三、实验要求：

1. 正确地定义类、方法和属性;

2. 学会方法的参数传递和返回值的用法；

3. 熟练使用类及其成员修饰符

4.使用构造函数创建类的对象；

5.类变量与实例变量，以及类方法与实例方法的使用

6.程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。

7.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示，

并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。

四、实验步骤：

1．(第1题)定义一个学生类(Student)及它的属性和方法；定义主类和main()，在main()方法中创建学生对象,并通过对象调用它的方法setName(),getName()，输出学生的名字name和年龄age。

2. (第2题) 定义类Point及它的属性、方法和构造函数，定义主类和

main()，在main()方法中创建两个坐标对象，,并通过对象调用getMiddle 方法后得到一个新的点坐标，调用show（）显示该对象的坐标值。

3. (第3题)定义一个复数(z=x+iy)类Complex，及它的属性、方法和构造函

数；定义主类和main()方法，在main()方法中创建两个复数类Complex 对象，并通过复数类对象调用它们的属性和方法，输出方法执行结果。

五、自做实验

1.构造一个类来描述屏幕上的一个点，该类的构成包括点的x和y两个坐标，

以及一些对点进行的操作，包括：取得点的坐标值，对点的坐标进行赋值，编写应用程序生成该类的对象并对其进行操作。

2.编写实现:有一个三角形类Triangle，成员变量有底边x和另一条边y，和两

边的夹角a（0

数）和修改角度（参数为角度）。

3.编写实现: 构造函数为 Triangle(int xx,int yy,int aa) 参数分别为x,y,a

赋值在main方法中构造两个对象，求出其面积，然后使用修改角度的方法，修改两边的夹角，再求出面积值。(提示：求高的方法 h=y*Math.sin(a) ) 注意：构造方法用于对成员变量初始化，无参数的构造方法将成员变量初始化为0值。

实验四 java继承与多态

一、实验目的：

掌握继承、多态的概念与实现方法；

掌握包和接口的定义和使用方法；

了解JA V A语言实现多继承的途径；

二、实验内容：

1．分别编写两个类Point2D，Point3D来表示二维空间和三维空间的点，使之满足下列要求：

(1) Point2D有两个整型成员变量x, y (分别为二维空间的X,Y方向坐标)，

Point2D的构造方法要实现对其成员变量x, y的初始化。

(2)Point2D有一个void型成员方法offset(int a, int b)，它可以实现Point2D的

平移。

(3)Point3D是Point2D的直接子类，它有有三个整型成员变量x,y,z (分别为

三维空间的X,Y,Z方向坐标)，Point3D有两个构造方法：Point3D(int x,int y,int z)和Point3D(Point2D p,int z)，两者均可实现对Point3D的成员变量x, y,z的初始化。

(4)Point3D有一个void型成员方法offset(int a, int b,int c)，该方法可以实现

Point3D的平移。

(5)在Point3D中的主函数main()中实例化两个Point2D的对象p2d1，p2d2，

打印出它们之间的距离，再实例化两个Point2D的对象p3d1，p3d2，打印出他们之间的距离。

2．定义抽象类Shape，抽象方法为showArea()，求出面积并显示，定义矩形类Rectangle,正方形类Square,圆类 Circle，根据各自的属性，用showArea方法求出各自的面积，在main方法中构造3个对象，调用showArea方法。

定义接口DiagArea，其中包含方法double getDiagonal()求对角线长, double getArea()求面积，定义一个矩形类，实现此接口，并自行扩充成

员变量和方法，定义一个正方形类继承矩形类（如矩形有长w和宽h，正方形有边x，并有相应的构造函数，有一个方法中一次直接显示边长、面积和对角线长）,在另一类中的主方法里使用测试该类。

三、实验要求：

1. 能实现类的继承关系；

2. 用多种方法创建各个类的对象；

3. 程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。

4. 写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示，

并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。

四、实验步骤：

1．(第1题)定义Point2D，及定义它的属性和方法；

定义子类Point3D，及定义它的属性和方法；在Point3D中的主函数main()中实例化两个Point2D的对象，并通过这两个对象调用它们的属性和方法，输出方法执行结果。

2．(第2题)定义抽象类Shape，抽象方法为showArea()，再定义矩形类Rectangle,正方形类Square,圆类 Circle，和各自的属性。定义主类、主方法，在main方法中构造3个对象，调用showArea方法；定义接口DiagArea，其中包含方法double getDiagonal()，在主main方法中输出方法执行结果。

六、自做作实验

1．定义一个描述人的基本类，该类包括人的性别和出生日期两个数据成员，以及设置和获取这些属性值的方法成员；再定义一个大学生类，使大学生类具有人的所有属性外，还具有姓名、学号，大学入学成绩，籍贯属性以及设置和获取这些属性值的方法成员；编写完整的程序，完成一个具有班级学生信息管理功能的程序。

2创建一个接口Shape，其中有抽象方法area，类Circle 、Rectangle实现area 方法计算其面积并返回。又有Star实现Shape的area方法，其返回值是0，Star类另有一返回值boolean型方法isStar；在main方法里创建一个Vector，根据随机数的不同向其中加入Shape的不同子类对象（如是1，生成Circle

对象；如是2，生成Rectangle对象；如是3，生成Star对象）。然后将Vector 中元素依次取出，判断其是否为Star类。如是返回其是个Star。否则返回其面积。

3..学校中有老师和学生两类人，而在职研究生既是老师又是学生，对学生的管理和对教师的管理在他们身上都有体现。

1)设计两个信息管理接口StudentManageInterface和TeacherManageInterface。其中，StudentInterface接口包括setFee()方法和getFee()方法，分别用于设置和获取学生的学费；TeacherInterface接口包括setPay()方法和getPay()方法，分别用于设置和获取教师的工资

2) 定义一个研究生类Graduate，实现StudentInterface接口和TeacherInterface 接口，它定义的成员变量有name(姓名)、sex(性别)、age(年龄)、fee(每学期学费)、pay(月工资)。

3) 创建一个姓名为“zhangsan”的研究生，统计他的年收入和学费，如果收入减去学费不足2000元，则输出“provide a loan”(需要贷款)信息。

提示：

1)定义两个接口，分别在其中申明两个方法。

2)定义主类Graduate，实现这两个接口。

3)定义主类的成员变量，和构造方法。

4)给出四个接口方法的实现。

5)给出一个计算是否需要贷款的方法，在里面统计年收入和学费，并输

出是否需要贷款的信息。

6)写main方法。在其中创建一个姓名为“zhangsan”的研究生，调用计算

是否需要贷款的方法。

4．书后练习

实验五 Java的异常处理

一、实验目的：

理解 java 语言中独特的异常处理机制;

掌握异常处理方法;

正确地使用捕获异常和声明抛弃异常的两种异常处理的方法;

了解自定义异常类的使用;

理解抛出异常和声明抛出异常的区别与联系;

二、实验内容：

1．从命令行得到5个整数，放入一整型数组，然后打印输出，要求：如果输入数据不为整数，要捕获Integer.parseInt()产生的异常，显

示“请输入整数”，捕获输入参数不足5个的异常(数组越界)，显示

“请输入至少5个整数”。

2．写一个方法void sanjiao(int a,int b,int c)，判断三个参数是否能构成一个三角形，如果不能则抛出异常IllegalArgumentException，

显示异常信息a,b,c+”不能构成三角形”，如果可以构成则显示三角

形三个边长，在主方法中得到命令行输入的三个整数，调用此方法，并

捕获异常。

3.自定义类Sanj，其中有成员 x,y,z,作为三边长，构造方法Sanj(a,b,c)

分别给x,y,z赋值,方法求面积getArea和显示三角形信息(三个边

长)showInfo，这2个方法中当三条边不能构成一个三角形时要抛出自

定义异常NotSanjiaoException，否则显示正确信息。在另外一个类中

的主方法中构造一个Sanj对象(三边为命令行输入的三个整数)，显示

三角形信息和面积，要求捕获异常。

三、实验要求：

1. 通过实验掌握捕获异常和声明抛弃异常的两种异常处理的方法；

2. 程序必须能够捕获Integer.parseInt()产生的异常并作相应的处理；

3. 程序必须能够将处理的相应的信息输出出来；

4. 写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提材

示，并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。

四、实验步骤：

1. (第1题) 使用try…..catch…. finally语句对Integer.parseInt()

产生的异常进行捕获处理;

2. (第2题) 定义方法void sanjiao(int a,int b,int c)中,不符合条件

则抛出异常(if a+b<=c(或a+c<=b,b+c<=a) then throw new IllegalArgumentException(),),再定义main方法,调用此方法，用

try…..catch…. finally语句并捕获异常;

3. (第3题) 定义三角形类及相应的方法, 在定义的方法中对不符合条件则

抛出异常(如上题) ,再定义main方法,对正确的数据输出正确信息,否则

捕获异常;

五、自做实验

1.参考下面的程序，试修改程序，捕获相关异常，使得程序能正常运行。[提示：用错误数据测试，即可得到异常类名，运行时主方法参数输入 abc 测试]

public class StringIndexOutOf{

public static void main(String args[]){

System.out.println("字符串索引越界异常");

String str=args[0]; System.out.println(“第四个字符

为”+str.charAt(3));

int aa=Integer.parseInt(args[0]); System.out.println(“平方为”+aa*aa);

}

}

实验六 Java数组、字符串及常用类应用

一、实验目的：

掌握数组的定义和使用方法；熟悉数组的排序、查找等算法。

掌握字符串的使用方法。

二、实验内容：

1.编写Application程序,从命令行参数输入10个整数并保存在数组中，求数

组中最大、最小、数据的和、平均值。

2.从命令行参数一日期，如“2005-5-6”，计算与今日之间的天数间隔。

3.将命令行第一个参数每个字符放入一字符数组，然后逆序输出

4．编写Application程序,接受用户输入一段英文文字后，输出其中的字符数、单词数和句子数（设句子以“？”、“！”、“.”结束）。

5．打印杨辉三角的前10层。

6.编写Applet程序，使用 *画一条正弦曲线(提示：y=a* sin(x)，坐标要取

整)

三、实验要求：

1.熟练对象数组及创建初始化和未初始化的数组的方法;

2. 熟悉从命令行参数的使用;

3. 熟悉String 和StringBUFFER的使用方法

4. 熟悉常用类库的使用;

5.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示，

并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。

四、实验步骤：

1(第1题).从命令行输入10个数到数组，用循环语句分别求最大、最小、数据的和、平均值。

2. (第2题)利用String类的各种方法，分别判断字符是否为“？”、“！”、“.”,用3个计数器分别计数。

3(第3题)将命令行第一个参数字符串中的每个字符作为数组元素放入一字符数组，再循环语句逆序数组元素。

4．(第4题)定义一个二维数组，第一维的长度为所打印杨辉三角的层数（即

10），第二维为每一层的数据个数（也就是其所在的层数）。

5 (第5题)利用Math类中sin函数，在Paint()方法中用Graphics类drawString()

画一条正弦曲线.

五、自做实验

1.求Fibonacci序列的前n项，要求：

在main方法中定义一数组，数组的长度n为一final定义的常量,使用一单独方法，无返回值，参数为一数组，在方法中给数组赋予序列的值,在main方法中调用该方法，然后打印结果数组的内容

2.声明一个矩阵类Matrix，成员变量是一个二维数组，设数组元素类型为int，请设计方法：

(1)构造方法：

Matrix() //构造一个10X10个元素的矩阵，没有数据

Matrix(int n,int m) //构造一个nXm个元素的矩阵，数据由随机数产生

Matrix(int table[][]) //以一个整型的二维数组构造一个矩阵

要求使用this

(2) 实例方法：

public void output() //输出Matrix类中数组的元素值

public void transpose() //输出一个矩阵的转置矩阵

2.随机数求法：

Math.random( )返回0-1的小数,由上题中的Matrix类派生出正方形Square

类，在构造方法中调用父类的构造方法（使用super）。

3. 编写一个Java程序，完成以下功能：

（1）声明一个名为s的String对象，并使它的内容是“My name is Carrol”；

（2）打印整个字符串；

（3）打印字符串的长度；

（4）打印字符串的第一个字符；

（5）打印最后一个字符；

（6）打印字符串的第一个单词。

*4．编写一个程序，用散列表实现学生成绩单的存储和查询，并将若干个查

询结果存放到一个向量中，通过循环将向量对象内容逐个输出。

*5.从命令行读入一浮点数值，将其转化为中文金额的大写方式，如123.45，转化为：壹佰贰拾叁元肆角伍分，中间有多个0只要一个零。

*6．利用Vector对象改写上面的程序，输入元素个数由用户自由确定。

实验七图形用户界面与事件处理机制（一）

一、实验目的：

掌握Java图形组件和布局管理器的使用；

掌握使用Java事件处理机制的使用。

掌握图形界面的各种控件的使用，如：标签、文本框、按钮、复选框、列表框、窗框等。

二、实验内容：

1.编写Application程序，在Frame中加入2个按钮(Button)和1个标签

(Label)，单击两个按钮，显示按钮的标签于Label。

2．在Applet中加入1个文本框，1个文本区，每次在文本框中输入文本，回车后将文本添加到文本区的最后一行。

3．在Applet中加入2个复选框，显示标题为“学习”和“玩耍”，根据选择的情况，分别显示“玩耍”、“学习”、“劳逸结合”。

4．在Applet中加入1个滚动列表框List、1个下拉列表框Choice和1个按钮，点击按钮将List中的项目移到Choice组件中，

5. 编写Application程序，在Frame中加入80个按钮，分20行4列，用

GridLayout布局方式，按钮背景为黄色(Color.yellow)，按钮文字颜色为红色(Color.red)。

6．设计一个简单计算器，如下图所示。在“操作数”标签右侧的两个文本框输入操作数，当单击操作符＋，－，×，÷按钮时，对两个操作数进行运算并将结果填入到“结果”标签右侧的文本框中。

三、实验要求：

1.采用布局管理器进行界面的布局；

2. 学会对不同的事件用相应的事件处理器；

3.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提材

示，并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。

四、实验步骤：

1．运用一种或多种布局管理器，绘制出一个简单的计算器；

2. 为按钮注册事件监听器，使其点击按钮，并在显示区域同步显示当前输

入或运算结果；

3. 编译运行程序，检查计算器的正确性；

五、自做实验

1．学生可以视个人情况完成更复杂更完善的计算器功能，通过多种布局管理方法实现更美观的界面布局。

2．编写Applet程序，在控制按钮程序中，实现播放音乐，显示图片等操作。

3.编写Java Applet程序，使它在浏览器中通过响应功能按钮的点击事件绘

制各种简单的几何图形（矩形、圆形、扇形、多边形和他们的填充效果），并且能够通过接收传递参数控制图形的绘制。

4.在Applet中做2个按钮，点击它们，分别画一个填充的蓝矩形和粉红色圆，

位置随机，并统计每个按钮点击的次数

实验七图形用户界面与事件处理机制（二）

一、实验目的：

掌握菜单、弹出式菜单设计。

会处理事件以及设置输入对话框。

了解对文本域JTextArea中字符进行复制和粘贴的操作。

二、实验内容：

1.在窗口中建立菜单和弹出式菜单，”文件”中有”打开”项目，点击后弹

出文件对话框，在界面中的1个文本框中显示打开的文件名。

*2. 设计一个JAVA程序模仿记事本（NotePad）的部分功能，界面如下图。

三、实验要求：

1.学会建立菜单和弹出式菜单；

2. 学会文件对话框的使用；对不同的事件用相应的事件处理器；

3.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提材

示，并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。

四、实验步骤：

1.(第1题) 从打开文件对话框中获取文件名,将文件名放入文本框。

2.(第2题)新建文件时，文本域为空；打开文件和保存文件时要给出输入对

话框，输入相应文件名后进行操作；选择退出菜单将退出整个程序。

再对文本域中选中的字符能够进行复制和粘贴操作。

3. 编译运行以上程序

五、自做实验：

1.利用所学的Java语言知识，完成一个实现秒表功能的Applet程序。它的

GUI界面如下所示：利用所学的Java语言知识，完成一个实现秒表功能的Applet程序。它的GUI界面如下所示：

要求该程序能够完成以下功能：

（1）在界面上方的文本框中，按照"小时：分钟：秒"的顺序实时显示系统时间；

（2）当按下界面中间的"Current Time:"按钮时，当前系统时间能够在界面下方的文本框中显示出来。

提示：可以通过调用java.util.Data类的方法，获得系统时间。Data 类的接口如下所示，

public class Date {

// 返回当前系统时间的小时值

public String getHours( ) { …}

// 返回当前系统时间的分钟值

public String getMintues( ) { … }

// 返回当前系统时间的秒钟值

public String getSeconds( ) { …}

…

}

2．编写一个计算器程序，只有加减乘除功能，当作Applet运行。