《Java程序設(shè)計》指導手冊

Java程序設(shè)計》指導手冊一、課程的性質(zhì)和任務(wù)面向?qū)ο蠹夹g(shù)被稱為是程序設(shè)計方法學的一場革命，它已經(jīng)逐步替代了面向過程的程序設(shè)計技術(shù)，成為計算機應用開發(fā)領(lǐng)域的主流趨勢。該技術(shù)所提倡的模擬現(xiàn)實世界的思維方式、數(shù)據(jù)與操作相捆綁的程序風格符合現(xiàn)代大規(guī)模軟件開發(fā)的要求和潮流。JAVA語言是面向?qū)ο蠹夹g(shù)成功應用的著名范例。本課程是計算機專業(yè)的一門專業(yè)課程，通過本課程的學習，培養(yǎng)學生以下幾方面的能力：理解Java跨平臺的虛擬機機制；加深理解面向?qū)ο?、類、封裝及接口繼承；培養(yǎng)學生異常處理及多線程機制思維；讓學生掌握圖形化界面設(shè)計及JDBC數(shù)據(jù)庫編程方面的知識；培養(yǎng)學生的實際動手能力，激勵學生在Java及Web應用設(shè)計及開發(fā)方面的創(chuàng)新精神；培養(yǎng)正規(guī)系統(tǒng)程序設(shè)計的能力二先行課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C語言(可選，如果學習過這門課，Java第二章可略講)操作系統(tǒng)(這門課的學習可幫助學生理解Java中的多線程)三、課程內(nèi)容及其安排早節(jié)：第1早教學內(nèi)容第1章Java概述Java語言簡介Java的發(fā)展選擇Java的原因Java的實現(xiàn)機制Java的體系結(jié)構(gòu)JDK目錄結(jié)構(gòu)Java的API結(jié)構(gòu)Java程序結(jié)構(gòu)Java程序編寫及運行過程Java語言開發(fā)工具SunJDK軟件包BorlandJBuilderMicrosoftVisualJ++1.4Java和C、C++的比較教學目的了解Java語言產(chǎn)生的歷史和工作原理，掌握Java語言作為一門面向?qū)ο缶幊陶Z言的基本編程思路，初步接觸Java程序的兩種方式：JavaApplication和JavaApplet，掌握Java程序的結(jié)構(gòu)、編程規(guī)范，學習閱讀Java幫助文檔，并安裝Java開發(fā)環(huán)境和幫助文檔，最后要學會編寫小的Java程序并生成相應的幫助文檔。知識點Java語言的發(fā)展史Java的工作原理Java的體系結(jié)構(gòu)?構(gòu)建Java程序Java程序規(guī)范Java開發(fā)環(huán)境早節(jié)：第2早教學內(nèi)容第2章Java編程基礎(chǔ)2.1數(shù)據(jù)類型2.2常量、變量、表達式2.3流程控制語句2.4數(shù)組、向量2.5字符串學習目標學習Java編程基礎(chǔ)，掌握Java語言的基本數(shù)據(jù)類型、操作符、表達式；掌握Java程序的流程結(jié)構(gòu)，使學生能比較快速地進入學習Java編程環(huán)境，為以后熟練地應用開發(fā)工具進行試驗和驗證各種技術(shù)細節(jié)打下良好的基礎(chǔ)。知識點數(shù)據(jù)類型常量、變量、表達式數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換數(shù)組流程控制語句■~^r. -H-A^rq,-^r.章節(jié)：第3章教學內(nèi)容第3章Java面向?qū)ο缶幊堂嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基礎(chǔ)面向?qū)ο蟾攀?.1.2面向?qū)ο笾械幕靖拍?.1.3面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法的優(yōu)點3.2類與對象3.2.1類的聲明、類體3.2.2創(chuàng)建對象與構(gòu)造方法3.3域的定義與實現(xiàn)3.4方法的定義與實現(xiàn)3.5類的繼承與多態(tài)3.6包3.7接口與內(nèi)部類學習目標了解面向?qū)ο缶幊痰幕纠碚摵突靖拍?，掌握面向?qū)ο缶幊痰幕痉椒ǎ瑢W習后能夠編寫體現(xiàn)OOP風格的Java程序。知識點?類和對象的概念?面向?qū)ο蟮奶匦?類變量和類方法?封裝和修飾符的使用?內(nèi)部類?接口?包層次的理解和使用-H- ar^r.早節(jié)：第4早教學內(nèi)容第4章異常處理異常概述什么是異常異常發(fā)生的原因異常處理機制異常的分類異常的層次結(jié)構(gòu)Java定義的標準異常類異常的處理自定義異常學習目標了解異常的類體系結(jié)構(gòu)，檢查和非檢查型異常。能夠根據(jù)設(shè)計中的實際需要設(shè)計異常類并在程序中拋出和捕獲處理異常。?異常的概念?使用try,catch和finally語句?描述異常分類?開發(fā)程序來處理自己的異常-H- r-早節(jié)：第5早教學內(nèi)容第5章圖形用戶界面設(shè)計與事件處理5.1圖形界面組件JFC簡介AWTSwing5.2布局管理器...6FlowLayout（順序布局）GridLayout（網(wǎng)格布局）GridBagLayout（網(wǎng)格包布局）BorderLayout（邊界布局）CardLayout（卡片布局）空布局和setBounds方法5.3事件處理..4*5.3.5Java的事件處理機制AWT事件結(jié)構(gòu)Swing事件結(jié)構(gòu)事件適配器事件處理實例5.4綜合實例（計算器、記事本、樹形組件實例）學習目標學會使用AWT和Swing編寫基本的GUI應用程序，掌握布局管理器，和GUI的事件模型。知識點AWT類庫布局管理器GUI的事件模型?Swing類庫■~^r. -H-A^rq章 節(jié)：第6章教學內(nèi)容第6章多線程基本概念多線程(包括線程的概念、線程的并發(fā)性、多線程的使用場合)6.1.2線程的生命周期6.1.3線程的調(diào)度與優(yōu)先級6.2創(chuàng)建線程6.2.1用Thread類建立多線程6.2.2用Runnable接口建立多線程6.3線程的控制(包括結(jié)束、測試、延遲線程及設(shè)定線程的優(yōu)先級)6.4線程同步與鎖6.4.1利用synchonized實現(xiàn)對共享數(shù)據(jù)的同步控制6.4.2利用wait(),notify(),notifyAll()實現(xiàn)線程間的相互通信學習目標學習Java中線程的使用，掌握線程的調(diào)度和控制方法，理解多線程的互斥和同步的實現(xiàn)原理，熟悉多線程的應用。知識點?線程的概念?線程的生命周期?線程的控制與調(diào)度?線程的同步早節(jié)：第7早教學內(nèi)容第7章 Applet與多媒體編程Applet類Applet簡介Applet的生命周期HTML和Applet的參數(shù)傳遞Applet和Application的合并運行7.1.5使用Java存檔文件7.1.6Plug-in插件圖形處理基本圖形畫布7.2.3文字輸出（字符串、字符和字節(jié)的輸出，字體控制）7.2.4顏色與繪圖模式的控制圖像處理動畫處理聲音處理學習目標學習Applet類以及編寫和運行Applet的相關(guān)內(nèi)容，掌握Applet在HTML中的應用。掌握Java語言中所有與圖形有關(guān)的功能，掌握Java語言的多媒體編程方法。知識點Applet運行機制Applet與HTML的參數(shù)傳遞Java語言中與圖形有關(guān)的處理?圖像、動畫與聲音處理習題3第一題相關(guān)題目，二3-H- q早節(jié)：第8早教學內(nèi)容第8章Java輸入輸出處理8.1流的概念8.2流的分類8.3數(shù)據(jù)流的應用8.3.1文件輸入/輸出流的應用8.3.2緩沖流的應用8.3.3數(shù)據(jù)輸入/輸出流的應用8.4文件類—般文件類8.4.2隨機存取文件類學習目標學習Java中輸入輸出的處理方法，理解流的概念，掌握各種輸入輸出流類的使用方法,可以編寫出更為完善的Java程序。知識點流的概念基本輸入輸出流類文件與目錄對象的序列化■~^r. -H-A^rc章節(jié)：第9章教學內(nèi)容第9章Java網(wǎng)絡(luò)編程網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)URL編程Socket通訊9.4綜合實例（聊天室、簡單的Web瀏覽器）學習目標學會使用Java的類庫來編寫socket應用程序。知識點?開發(fā)代碼來建立網(wǎng)絡(luò)連接?理解TCP/IP和UDP協(xié)議?用ServerSocket和Socket類來實現(xiàn)TCP/IP客戶和服務(wù)器?用DatagramPacket和DatagramSocket來有效地進行基于UDP的網(wǎng)絡(luò)通信。章節(jié)：第10章教學內(nèi)容第10章Java數(shù)據(jù)庫編程JDBC的概念10.2連接Access數(shù)據(jù)庫連接SQLserver數(shù)據(jù)庫綜合實例（數(shù)據(jù)庫查詢、多數(shù)據(jù)表選擇、數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)）學習目標理解和掌握ODBC、ODBC-JDBC橋、JDBC的基本知識；掌握如何加載一個JDBC數(shù)據(jù)庫驅(qū)動；掌握在Java中如何通過JDBC連接數(shù)據(jù)庫；并能進行數(shù)據(jù)庫編程。知識點JDBC的概念?加載JDBC數(shù)據(jù)庫驅(qū)動使用JDBC連接數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的操作

教學內(nèi)容的學時安排課程教學總學時數(shù)72學時（其中課堂學時40，實驗32，不包括課程設(shè)計）。內(nèi) 容課內(nèi)學時實驗學時一、Java概述20二、Java編程基礎(chǔ)22三、Java面向?qū)ο缶幊?4四、異常處理22五、圖形用戶界面設(shè)計與事件處理86六、多線程42七、Applet與多媒體編程44八、Java輸入輸出處理44九、Java網(wǎng)絡(luò)編程44十、Java數(shù)據(jù)庫編程44合 計4032四、實訓安排章節(jié)實訓內(nèi)容一、Java概述實驗一.java開發(fā)環(huán)境的設(shè)置實驗二javaapplet和應用程序練習二、Java編程基礎(chǔ)實驗一數(shù)據(jù)類型的練習實驗二程序結(jié)構(gòu)的練習三、Java面向?qū)ο缶幊虒嶒炓痪毩曨惡蛯ο蟮膭?chuàng)建實驗二練習接口的定義及使用實驗三練習包的使用四、異常處理實驗一異常的練習五、圖形用戶界面設(shè)計與事件處理實驗一組件的練習實驗二事件的練習八、多線程實驗一基本線程的練習實驗二線程的調(diào)度與同步練習七、Applet與多媒體編程實驗一圖形的繪制實驗二動畫練習、聲音和圖像的練習八、Java輸入輸出處理實驗一字節(jié)流和字符流的練習實驗二文件的練習九、Java網(wǎng)絡(luò)編程實驗一url編程實驗二socket編程十、Java數(shù)據(jù)庫編程實驗一和數(shù)據(jù)庫的連接實驗二操縱數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)實訓一熟悉開發(fā)工具和運行環(huán)境實訓目的1．設(shè)置環(huán)境變量。2.掌握Java開發(fā)環(huán)境JDK的使用。3．掌握Java程序的編寫、編譯和運行方法。4.編寫簡單的Java程序。實訓內(nèi)容設(shè)置環(huán)境變量path和classpath。編寫一個簡單的程序，輸出“你好！歡迎學習Java。”。對該程序進行編譯并運行。實訓二Java編程基礎(chǔ)訓練實訓目的進一步熟悉Java語言的編程環(huán)境。掌握Java提供的數(shù)據(jù)類型及表達式的使用。3.進一步掌握Java控制語句的語句的使用進一步掌握數(shù)組的使用。實驗內(nèi)容數(shù)據(jù)類型的練習隨意選擇若干變量名，將其分別定義為整型、浮點型、字符型、布爾型并賦適當初值，最后對它們進行隨意的比較，同時輸出比較結(jié)果。程序結(jié)構(gòu)的練習百錢百雞問題。中國古代數(shù)學家張丘建在他的《算經(jīng)》中提出了著名的“百錢百雞問題”：雞翁一，值錢五；雞母一，值錢三；雞雛三，值錢一；百錢買百雞，翁、母、雛各幾何？采用窮舉的方式找出x、y、z全部可能的組合，為了提高運行速度，可在循環(huán)控制條件上進行法優(yōu)化。實際上100元錢絕對不可能買100只公雞，最多只能買20只。100元錢最多也只能買33只母雞，即xv=20,yv=33,z=100-x-y,可縮小窮舉的范圍。數(shù)組的練習一維數(shù)組。利用冒泡排序法對任意10個整數(shù)從大到小排序并輸出。二維數(shù)組。求出矩陣中所有元素的和。實訓三類、接口和包的使用實訓目的掌握類的創(chuàng)建及其成員定義。對象的創(chuàng)建和使用。掌握方法的定義及使用。掌握接口的定義。實驗內(nèi)容設(shè)計銀行賬戶類及存取款操作方法。其中銀行賬戶類Account中包括:?賬戶信息：賬號、姓名、開戶時間、身份證號碼等。?存款方法：put()。取款方法：get()。查看賬戶現(xiàn)有金額方法：howmatch()。要求：銀行賬戶類聲明為public，其中的成員變量聲明為private，方法聲明為public。閱讀下面的程序，對程序運行結(jié)果進行分析。下面的程序文件名為School.java,存放在目錄D:\myjava\school中，程序中把類School添加到相應的包中，在編譯運行后分析運行結(jié)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();}/**編譯：D:\>javacD:\myjava\school\School.java運行：D:\>javaschool.School分析為什么程序運行結(jié)果為：Programming...Programming...Programming...而不是：Programming...HavingclassesWorking...**/編寫一個接口定義，產(chǎn)生一年的12個月的一組常量為：1，2，3，4，5，6，7，89，10，11，12。實訓四異常的使用實訓目的了解Java異常基礎(chǔ)，會創(chuàng)建并處理有異常的Java程序。掌握異常機制的應用。實驗內(nèi)容1?編寫一個類，在main（）的try塊里拋出一個Exception對象。傳遞一個字符串參數(shù)給Exception的構(gòu)造函數(shù)。在catch子句里捕獲此異常對象，并且打印字符串參數(shù)。添加一個finally子句，打印一條信息以證明這里確實得到了執(zhí)行。使用extends關(guān)鍵字建立一個自定義異常類。為這個類寫一個接受字符串參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，把此參數(shù)保存在對象內(nèi)部的字符串引用中。寫一個方法打印此字符串。寫一個try???catch子句，對這個新異常進行測試。定義一個對象引用并初始化為null，嘗試用此引用調(diào)用方法。把這個調(diào)用放在try-catch子句里以捕獲異常。編寫能產(chǎn)生ArrayIndexOutOfBoundsException異常的代碼，并將其捕獲。實訓五圖形用戶界面（1）實訓目的掌握常用組件的使用。掌握布局管理器的使用。利用布局管理器的混合使用來創(chuàng)建較復雜的圖形用戶界面。實驗內(nèi)容設(shè)計一個計算器的面板，只要求布置九個數(shù)字按鈕和基本算術(shù)運算的按鈕。設(shè)計一程序，要求在圖形用戶界面中輸入產(chǎn)品的說明書，輸入內(nèi)容有產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)品編號、產(chǎn)品說明。如下圖。利用面板（JPanel）設(shè)計圖7.4所示的版面的容器結(jié)構(gòu)，在窗口中放置五個標簽，五個標簽的擺放位置要求如圖。如下圖。

實訓目的1．理解Java事件處理機制。2．掌握常用事件處理方法。3．進一步掌握Swing組件的使用。實驗內(nèi)容設(shè)計基于AWT的計算器，如下圖所示。該程序除了使用到awt以外，還使用到了拷貝，粘貼功能，是由CopyPaste實現(xiàn)的。設(shè)計基于swing的記事本，如下圖所示。3?設(shè)計基于swing的文件夾（樹形結(jié)構(gòu)）。該程序完全由swing完成，通過樹形結(jié)構(gòu)來表示整個磁盤結(jié)構(gòu)，里面用到了關(guān)于操作系統(tǒng)的API,感興趣的同學可以通過查閱API來了解這些內(nèi)容，程序的界面如下。馬DirectoriesTree9C0rnpLiter卜C：j.?匚口crinfiguratirmfeaturespluginsreadmeo-eclipsecrinfiguratirmfeaturespluginsreadmeajdk1.5.0_06ProgramFilesRECYCLERSystemVoIurneInturrnationE'iF'lH'l該程序使用了swing，F(xiàn)ileTree類是程序的主類，里面用到了大量的是內(nèi)部類。在實際項目中編寫圖形應用程序的時候，這種方法經(jīng)常會被使用，所以，大家要熟悉這種方法。實訓七使用多線程編程實訓目的1．加深對多線程的理解。2．掌握多線程的設(shè)計方法。3．靈活使用多線程調(diào)度控制，理解線程同步機制。編寫一個Applet程序，在瀏覽器上顯示時間，每隔一秒刷新一次。要求該程序的執(zhí)行不會影響到瀏覽器的其它功能，即Applet必須創(chuàng)建線程來不斷更新時間的顯示。2?請編寫一個類，類名為MulThread，定義含一個字符串參數(shù)的構(gòu)造方法，并實現(xiàn)Runnable接口，接口中的run()方法如下實現(xiàn)：方法先在命令行顯示該線程信息，然后隨機休眠小于1秒的時間，最后顯示線程信息結(jié)束：finished*線程名。編寫一個Application程序，在其中通過Runnable創(chuàng)建MulThread類的三個線程對象t1，t2,t3,并啟動這三個線程。假設(shè)某家銀行可以接受顧客的匯款，每進行一次匯款，便可計算出匯款的總額?，F(xiàn)有兩名顧客，每人都分三次，每次100元將錢匯入。試編寫一個程序，來模擬顧客的匯款操作。實訓八瀏覽器中的圖形和多媒體應用設(shè)計實訓目的1.掌握Applet的編程方法。掌握Graphics類提供的各種填充圖形的方法的使用。掌握AudioClip類提供的各種播放聲音方法的使用。實驗內(nèi)容圖形繪制練習利用Graphics類提供的各種填充圖形的方法，練習繪制各種實心圖形。2?動畫聲音的練習利用AudioClip類提供的各種播放聲音方法，練習播放一段帶背景音樂的講話聲音。實訓九輸入輸出流的應用實訓目的熟悉流式輸入輸出方法。掌握文件的存取操作。掌握輸入輸出流的使用方法。實驗內(nèi)容1?編寫一個名為File1.java的Application程序，其功能為：檢測文件File1.java是否存在并輸出其長度。2?編寫一個名為File2.java的Application程序，其功能為：將該程序文件的內(nèi)容以順序讀寫方式顯示在屏幕上。編寫一個圖形界面的Application程序，包括一個文本框和一個按鈕，在文本框中輸入若干字符串，然后將其保存在文件里。實訓十網(wǎng)絡(luò)編程實訓目的理解TCP/IP協(xié)議。掌握URL編程。掌握Sockets編程。實驗內(nèi)容1．編程實現(xiàn)在Application中訪問遠程主機文件。2．編程實現(xiàn)在Applet中訪問遠程服務(wù)器主機文件。提示：將遠程文件的URL地址轉(zhuǎn)化為Java程序中的URL類對象；調(diào)用URL類中的openStream()以打開遠程文件(返回為二進制格式的InputStream類對象，逐個字節(jié)read()它，但對文本文件可以經(jīng)過流格式轉(zhuǎn)化為緩沖字符流格式BufferReader)。利用文件流類中的read()讀取遠程文件內(nèi)容。關(guān)閉遠程文件流。進一步完善第九章的聊天室程序。實訓十一Java數(shù)據(jù)庫編程實訓目的掌握Java和數(shù)據(jù)庫的連接方法。練習ODBC數(shù)據(jù)源的配置。掌握SQLServer驅(qū)動的下載、安裝、配置及使用方法。練習SQL語句的使用。實驗內(nèi)容在Northwind數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建以下三個表：S(sname,password,sage,favorite);C(cno,cname,);SC(snamel,cno,score));在每個表中插入若干條記錄，并將S表中字段sname值為'wang'的favorite字段的值改為'sing'。對Northwind數(shù)據(jù)庫中的表Shippers的記錄，按下圖所示界面設(shè)計程序。可查閱有關(guān)書籍練習resultSet類中各種方法的使用。要求：使用配置ODBC數(shù)據(jù)源的方法和使用SQLServer驅(qū)動兩種方法實現(xiàn)。五、課程設(shè)計面向?qū)ο笳n程設(shè)計是計算機科學與技術(shù)專業(yè)實踐性環(huán)節(jié)之一，是學習《Java程序設(shè)計》課程中進行的階段性的綜合練習。其目的在于