《面向對象程序設計》實驗指導書-

PAGEPAGE1《面向對象程序設計》實驗指導書目錄實驗一、Java編程環(huán)境與基本語法 1實驗二、類的定義與對象的創(chuàng)建 4實驗三、類的繼承與多態(tài) 9實驗四、圖形用戶界面開發(fā) 14實驗五、網絡通信編程 18實驗六、JDBC數據庫訪問與操作 21實驗一、Java編程環(huán)境與基本語法實驗類型：驗證性實驗學時：2一、實驗目的1.熟悉Java語言開發(fā)和運行環(huán)境，試寫最簡單的程序源文件，運行所寫的程序。2.掌握變量定義與數據類型。3.掌握條件與循環(huán)語句的使用。二、實驗設備Windows計算機、JDK開發(fā)包、NetBeans軟件開發(fā)工具。三、實驗原理（一）、Java語言軟件開發(fā)工具包JDKJDK(JavaDevelopmentKit)是Java語言的軟件開發(fā)工具包。JDK是整個Java開發(fā)的核心，它包含了Java的運行環(huán)境（JVM+Java系統(tǒng)類庫）和Java程序開發(fā)類庫。（二）、Java開發(fā)工具Java作為一門主流面向對象的編程語言，相應的圖形化開發(fā)工具很多，比較著名的有IBM公司的Eclipse、Oracle公司的NetBeans和Borland公司的JBuilder等。IBM的Eclipse以其開源和擴展性使其得到了廣泛應用，Oracle公司的NetBeans是Java語言官方推出的一個免費、開源的集成開發(fā)環(huán)境。它可以運行在眾多常見的平臺上，包括Windows、Linux、Solaris和MacOS等。NetBeans基礎開發(fā)環(huán)境為開發(fā)者提供了所需要的所有工具，使得開發(fā)專業(yè)的跨平臺的桌面、企業(yè)、Web和移動應用十分簡便。（三）、Java基本語法任何程序設計語言，都是由基本語法和一系列開發(fā)庫組成的。Java語言也不例外，也是由Java基本語法和Java開發(fā)類庫（JFC）組成的。在Java的基本語法中主要包括了基本數據類型和控制語句這兩部分。四、實驗內容與步驟輸出10000以內的完全數。如果一個數恰好等于它的因子之和(去掉該數本身)，則稱該數為“完全數”又稱完美數或完備數。第一個完全數是6，1+2+3=6。第二個完全數是28，1+2+4+7+14=28。第三個完全數是496，1+2+4+8+16+31+62+124+248=496。創(chuàng)建Java項目PerfactNumApp。定義用于存放某個數其所有因子的數字int[]factors。遍歷從2到10000之間的每個數。對于每個數首先取得其所有因子并存放到數組factors。判斷所有因子之和是否等于其本身，及該數是否為完全數。如果是則輸出該數和其所有因子。輸出后清空因子數組。繼續(xù)判斷下一個數直到10000為止。五、思考題1、如何在NetBeans中新建并運行Java項目？2、如何嵌套使用循環(huán)控制語句？3、如何清空數組中的數據？六、實驗報告輸出10000以內的完全數及其因子的實驗步驟。回答預習中的思考題。七、核心代碼/for(intnum=2;num<=10000;num++){for(inti=2;i<=Math.sqrt(num);i++){if(num%i==0){factors[count]=i;sum=sum+i;count++;factors[count]=num/i;sum=sum+num/i;count++;}}if(num==sum+1){System.out.println("perfactnum="+num);}}

實驗二、類的定義與對象的創(chuàng)建實驗類型：驗證性實驗學時：2一、實驗目的1.掌握類的聲明。2.掌握對象的創(chuàng)建。3.掌握方法的定義和調用。4.掌握構造函數的使用。二、實驗設備Windows計算機、JDK開發(fā)包、NetBeans軟件開發(fā)工具。三、實驗原理1、類的概念把眾多的事物歸納、劃分成一些類是人類在認識客觀世界時經常采用的思維方法。分類的原則是抽象。類是具有相同屬性和服務的一組對象的集合，它為屬于該類的所有對象提供了統(tǒng)一的抽象描述，其內部包括屬性和服務兩個主要部分。在Java語言中，完成對功能操作封裝的單位稱為類。類是有共同特性（屬性）和操作（行為）定義的實體，類是用于組合各個對象所共有操作和屬性的一種機制。可以根據類具有的屬性和方法，賦予類不同的數值，來創(chuàng)建不同的對象實例。構造函數構造方法是類中一種特殊的方法，用來初始化該類的一個新的對象。Java中的每個類都有構造方法。如果沒有指定構造方法，則系統(tǒng)會調用默認的構造方法。默認的構造方法不帶有任何一個參數。構造方法具有和類名相同的名稱，而且不返回任何數據類型，在構造方法的實現中，也可以進行方法重載。四、實驗內容與步驟設計汽車類，使用汽車類可創(chuàng)建不同汽車對象并進行駕駛操作。創(chuàng)建Java項目CarApp。汽車類中定義汽車品牌、車牌號、顏色、檔位等屬性。實現汽車類中的構造函數，汽車駕駛以及換擋等方法。在主類中創(chuàng)建具體的汽車對象，并進行相應的操作。如創(chuàng)建車牌號為“666666”的藍色汽車，并進行駕駛和換擋的調用過程如下：CarMyCar=newCar("BMW",666666,"Blue");System.out.println(MyCar.getNum());System.out.println(MyCar.getColor());MyCar.drive("goahead");MyCar.drive("turnleft");MyCar.drive("goahead",2);MyCar.drive("goahead",5);MyCar.drive("brake",0);輸出結果如下圖所示：五、思考題1、封裝類的基本原理。2、方法的定義與重載的作用。六、實驗報告設計并實現汽車類的詳細步驟，與核心代碼?；卮痤A習思考題。七、核心代碼publicclassCar{privatefinalStringbrand;privateintnum;privateStringcolor;privateintspeedLevel=0;publicCar(){brand="";num=0;color="";}publicCar(Stringbrand){this.brand=brand;}publicCar(Stringbrand,intnum,Stringcolor){this.brand=brand;this.num=num;this.color=color;}/***@returnthebrand*/publicStringgetBrand(){returnbrand;}/***@returnthenum*/publicintgetNum(){returnnum;}/***@paramnumthenumtoset*/publicvoidsetNum(intnum){this.num=num;}/***@returnthecolor*/publicStringgetColor(){returncolor;}/***@paramcolorthecolortoset*/publicvoidsetColor(Stringcolor){this.color=color;}publicvoiddrive(Stringdirection){if(startEngine()){System.out.println("自動擋汽車："+direction);}}publicvoiddrive(Stringdirection,intspeedLevel){if(startEngine()){if(this.speedLevel>speedLevel){System.out.println("手動擋汽車：減速"+direction+""+speedLevel+"檔");}if(this.speedLevel<=speedLevel){System.out.println("手動擋汽車：加速"+direction+""+speedLevel+"檔");}this.speedLevel=speedLevel;}}privatebooleanstartEngine(){System.out.print("引擎工作");System.out.print("齒輪轉動");System.out.println("輪胎轉動");returntrue;}}

實驗三、類的繼承與多態(tài)實驗類型：驗證性實驗學時：2一、實驗目的1.掌握方法的繼承，重載與覆蓋。2.掌握抽象類的定義與繼承。3.理解多態(tài)的概念，掌握接口的實現方法。二、實驗設備Windows計算機、JDK開發(fā)包、NetBeans軟件開發(fā)工具。三、實驗原理類的繼承性繼承是一種由已有的類創(chuàng)建新類的機制。利用繼承，可以先創(chuàng)建一個共有屬性的一般類，根據該一般類再創(chuàng)建具有特殊屬性的新類，新類繼承一般類的屬性和行為，并根據需要增加自己的新的屬性和行為。由繼承而得到的類稱為子類，被繼承的類稱為父類（超類）。Java不支持多重繼承（子類只能有一個父類）。2、多態(tài)性多態(tài)性就是指父類的某個方法被其子類重寫時，可以各自產生自己的功能行為。當一個類有很多子類時，并且這些子類都重寫了父類中的某個方法。那么當子類創(chuàng)建的對象的引用放到一個父類的對象中時，就得到了該對象的一個上轉型對象，那么這個上轉的對象在調用這個方法時就可能具有多種形態(tài)。四、實驗內容與步驟使用面向對象的多態(tài)性模仿會員卡消費系統(tǒng)，設計會員卡類，可派生不同的會員卡類型，當使用不同的會員卡消費時其折扣不同。如一般會員卡消費打9折；VIP會員卡打7折；超級VIP卡打5折。其具體的實現效果如下圖所示：輸入應消費的金額，選擇相應的會員卡，會顯示實際的應付金額和消費狀態(tài)信息。實驗步驟：1、設計會員卡類，包含卡類型和卡內金額兩個屬性。2、由會員卡類進一步派生出不同類型的會員卡，如：一般會員卡消費打9折；VIP會員卡打7折；超級VIP卡打5折。3、對不同會員卡類進行具體實現。4、設計并實現刷卡機類，主要用于人機交互和顯示消費狀態(tài)信息。5、創(chuàng)建不同類型會員卡的具體對象，并進行相應調用顯示消費狀態(tài)信息。其程序實現后的項目結構如下圖所示：五、思考題1、會員卡類中定義了哪些方法，都有什么意義？2、如何調用不同類型會員卡類中所重寫的方法？六、實驗報告1、實現不同會員卡消費的具體步驟。2、回答預習思考題。七、核心代碼//會員卡類publicabstractclassCard{Stringtype;floatamount;publicCard(){}publicCard(Stringtype){this.type=type;}publicCard(Stringtype,intamount){this.type=type;this.amount=amount;}/***@returnthetype*/publicStringgetType(){returntype;}publicbooleancomsume(floattotalPrice){if(this.amount>=this.shouldPay(totalPrice)){this.amount=this.amount-this.shouldPay(totalPrice);returntrue;}else{returnfalse;}}publicabstractfloatshouldPay(floattotalPrice);/***@returntheamount*/publicfloatgetAmount(){returnamount;}/***@paramamounttheamounttoset*/publicvoidsetAmount(floatamount){this.amount=amount;}}//刷卡機類publicclassPOS{publicstaticbooleanslide(Cardcard,floattotalPrice){returnsume(totalPrice);}}

實驗四、圖形用戶界面開發(fā)實驗類型：綜合性實驗學時：4一、實驗目的1.掌握組件與布局管理器構建圖形用戶界面。2.能夠為組件添加相應事件處理器實現人機交互。二、實驗設備Windows計算機、JDK開發(fā)包、NetBeans軟件開發(fā)工具。三、實驗原理通過圖形用戶界面（GraphicalUserInterface，GUI），用戶和程序之間可以方便友好地進行交互。JavaSwing框架Swing框架是JDK中輕量級的圖形用戶界面開發(fā)庫，設計目標是幫助用于編寫在所有平臺上都能良好表現的GUI程序。其類層次結構如下圖所示：事件與事件處理事件，就是發(fā)生在用戶界面上的用戶交互行為而產生的一種效果，如鼠標的各種動作、鍵盤的操作以及發(fā)生在組件上的各種動作，因此事件一般也分為三種類型：鍵盤事件、鼠標事件以及組件的動作事件。事件處理模型將事件源（產生事件的組件）和對事件作出的具體處理（利用一種稱為監(jiān)聽器[listener]的實體來對事件進行具體的處理）分開。組件（事件源）都不處理自己的事件，而是將事件處理委托給外部的處理實體（監(jiān)聽器），這種事件處理模型稱為事件的授權處理模型。不同的事件，可以交由不同類型的監(jiān)聽器去處理。四、實驗內容與步驟開發(fā)圖形界面計算器應用程序。計算器應用程序界面的設計與實現，界面實現效果如下圖所示：實現界面上各個按鈕點擊事件的監(jiān)聽與響應計算器基本功能的業(yè)務邏輯設計與實現各個功能的測試與完善五、思考題1、不同數據類型之間是如何轉換的。如何實現計算數據的錄入。六、實驗報告1、圖形界面計算器應用程序的設計與實現步驟。2、實驗的體會與意見等。七、核心代碼doubled_num1,d_num2,d_result;d_num1=Double.parseDouble(str_num2);d_num2=Double.parseDouble(str_num1);//switch語句判斷運算類型switch(ch_sign){case'+':d_result=d_num1+d_num2;this.jTextField1.setText(String.valueOf(d_result));break;case'-':d_result=d_num1-d_num2;this.jTextField1.setText(String.valueOf(d_result));break;case'*':d_result=d_num1*d_num2;this.jTextField1.setText(String.valueOf(d_result));break;case'/':d_result=d_num1/d_num2;this.jTextField1.setText(String.valueOf(d_result));break;default:this.jTextField1.setText("inputerror");}

實驗五、網絡通信編程實驗類型：驗證性實驗學時：4一、實驗目的1.理解傳輸層網絡通信協(xié)議的基本原理。2.掌握網絡通信的實現過程。二、實驗設備Windows計算機、JDK開發(fā)包、NetBeans軟件開發(fā)工具。三、實驗原理說明傳輸層通常以TCP和UDP協(xié)議來控制端點到端點的通信。用于通信的端點是由Socket來定義的，Socket是由IP地址和端口號組成的。Java提供的面向傳輸層的類主要有Sockets和Datagram。Sockets使用的是TCP協(xié)議，這是傳統(tǒng)網絡程序最常用的方式，可以為兩個不同的程序通過網絡的通信信道進行通信。Datagram則使用UDP協(xié)議，是另一種網絡傳輸方式，它把數據的目的地紀錄在數據包中，然后直接放在網絡上。四、實驗內容與步驟使用TCP或UDP協(xié)議編寫網絡即時通信軟件，能夠實現網絡內的單一通信和多人通信。設計網絡即時通信程序的軟件界面，如下圖所示：網絡通信類的設計與封裝實現單播通信實現多播通信測試運行五、思考題網絡通信的數據如何封裝。2、多播通信如何實現。六、實驗報告1、網絡即時通信軟件的設計與實現步驟。2、實驗的體會與意見等。七、核心代碼//發(fā)送數據byte[]data=this.jTextField1.getText().getBytes();try{DatagramPacketpacket=newDatagramPacket(data,data.length,groupAddress,4455);socket.send(packet);//接收數據while(true){try{byte[]data=newbyte[1024];DatagramPacketpacket=newDatagramPacket(data,data.length);socket.receive(packet);Stringtext=newString(data).trim();jTextArea1.append(text+"\r\n");jTextArea1.setCaretPosition(jTextArea1.getText().length());}catch(IOExceptione){}}

實驗六、JDBC數據庫訪問與操作實驗類型：綜合性實驗學時：2一、實驗目的1.了解JDBC的概念和工作原理。2.掌握使用JDBC實現簡單的數據庫管理。3.掌握常用的JDBCAPI。二、實驗設備Windows計算機、JDK開發(fā)包、NetBeans軟件開發(fā)工具。三、實驗原理說明JDBC（JavaDataBaseConnection）是Java數據庫連接API。JDBCAPI包含在兩個包里：第一個包是java.sql，它包含了JDBCAPI的核心Java數據對象，這包括為DBMS（數據庫管理系統(tǒng)）連接和存儲在DBMS里的數據進行交互而提供的Java數據對象；另外一個包含JDBCAPI的包是javax.sql，它擴展了java.sql，是J2EE/JavaEE的一部分。除其他高級JDBC特性外，javax.sql還包含了那些與Java命名與目錄接口（JNDI）進行交互的Java數據對象，以及管理連接池的Java數據對象。借助于JDBCAPI能夠與一個數據庫建立連接，基于該連接向數據庫發(fā)送SQL語句，并獲取數據庫處理后返回的結果。四、實驗內容與步驟使用JDBCAPI對MySQL數據庫進行訪問控制操作。1.JDBC數據庫驅動器的加載：java.sql.DriverManager。2.數據庫連接：java.sql.Connection。3.傳送執(zhí)行SQL語句：java.sql.Statement。4.獲取數據集：java.sql.ResultSet。五、思考題1、如何與數據建立連接。2、如何獲取數據庫返回的查詢結果。六、實驗報告1、對MySQL數據庫的訪問操作實現步驟。2、實驗的體會與意見等。七、核心代碼//發(fā)送數據Stringdriver="com.mysql.jdbc.Driver";StringURL="jdbc:mysql://localhost:3306/Students";Connectioncon=null;ResultSetrs=null;Statementst=null;PreparedStatementpst=null;//CachedRowSetImplcrs=null;//Stringsql="select*fromStudents_Informationwhereidlike'2010112%'orderbyid";Stringsql="select*fromStudents_Informationorderbyid";try{//顯示加載驅動程序Class.forName(driver);}catch(java.lang.ClassNotFoundExceptione){System.out.println("Can'tloadDriver");}