1、实验目的与要求
(1) 综合掌握java基本程序结构；
(2) 综合掌握java面向对象程序设计特点；
(3) 综合掌握java GUI 程序设计结构；
(4) 综合掌握java多线程编程模型；
(5) 综合编程练习。
2、实验内容和步骤
任务1：填写课程课后调查问卷，网址：https://www.wjx.cn/jq/33108969.aspx。
任务2：综合编程练习
练习1：设计一个用户信息采集程序，要求如下：
（1） 用户信息输入界面如下图所示:
（1）用户点击提交按钮时，用户输入信息显示控制台界面；
（2）用户点击重置按钮后，清空用户已输入信息；
（3）点击窗口关闭，程序退出。
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.*;
import javax.swing.*;
public class DemoJFrame {
public static void main(String[] args) {
EventQueue.invokeLater(() -> {
JFrame frame = new FrameTest();
frame.setTitle("Students Detail");
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
});
}
}
class FrameTest extends JFrame {
private JPanel panel;
private JTextField fieldname;
private JTextField fieldadress;
private JRadioButton male, female;
private ButtonGroup bg;
private JLabel jPanel;
private JCheckBox reading, singsing, dancing;
private JComboBox
private JButton validate, reset;
public FrameTest() {
setSize(700, 500);
panel = new JPanel();
panel.setLayout(null);
bg = new ButtonGroup();
male = new JRadioButton("Male", false);
male.setBounds(150, 330, 80, 50);
female = new JRadioButton("Female", false);
female.setBounds(150, 300, 80, 50);
bg.add(male);
bg.add(female);
addJLabel("sex:", 100, 300);
addJLabel("name:", 100, 50);
addJLabel("address:", 100, 150);
addJLabel("Qualification:", 400, 50);
addJLabel("Hobby:", 400, 150);
fieldname = new JTextField();
fieldname.setBounds(150, 70, 120, 30);
fieldname.setVisible(true);
fieldadress = new JTextField();
fieldadress.setBounds(150, 160, 130, 100);
fieldadress.setVisible(true);
reading = new JCheckBox("Reading");
reading.setBounds(450, 160, 100, 30);
singsing = new JCheckBox("dancing");
singsing.setBounds(450, 180, 100, 30);
dancing = new JCheckBox("singing");
dancing.setBounds(450, 200, 100, 30);
JComboBox = new JComboBox<>();
JComboBox.addItem("初中");
JComboBox.addItem("高中");
JComboBox.addItem("大学");
JComboBox.setBounds(500, 65, 100, 20);
validate = new JButton("提交");
validate.setBounds(200, 400, 100, 35);
reset = new JButton("重置");
reset.setBounds(400, 400, 100, 35);
validate.addActionListener(new Action1());
reset.addActionListener(new Action2());
panel.add(reading);
panel.add(singsing);
panel.add(dancing);
panel.add(validate);
panel.add(reset);
panel.add(JComboBox);
panel.add(fieldname);
panel.add(fieldadress);
panel.add(male);
panel.add(female);
add(panel);
}
public void addJLabel(String n, int a, int b) {
jPanel = new JLabel(n);
jPanel.setBounds(a, b, 100, 50);
panel.add(jPanel);
}
private class Action1 implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent event) {
System.out.println("name:" + fieldname.getText() + "
" + "address:" + fieldadress.getText());
System.out.println("Qualification:" + JComboBox.getSelectedItem());
System.out.println("Hobby:");
if (reading.isSelected() == true)
System.out.print(reading.getText());
if (singsing.isSelected() == true)
System.out.print(singsing.getText());
if (dancing.isSelected() == true)
System.out.print(dancing.getText());
System.out.println("
" + "sex:");
if (male.isSelected() == true)
System.out.println(male.getText());
if (female.isSelected() == true)
System.out.println(female.getText());
}
}
private class Action2 implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent event) {
fieldname.setText(null);
fieldadress.setText(null);
reading.setSelected(false);
singsing.setSelected(false);
dancing.setSelected(false);
bg.clearSelection();
JComboBox.setSelectedIndex(0);
}
}
}
练习2：采用GUI界面设计以下程序：
l 编制一个程序，将身份证号.txt 中的信息读入到内存中；
l 按姓名字典序输出人员信息；
l 查询最大年龄的人员信息；
l 查询最小年龄人员信息；
l 输入你的年龄，查询身份证号.txt中年龄与你最近人的姓名、身份证号、年龄、性别和出生地；
l 查询人员中是否有你的同乡。
l 输入身份证信息，查询所提供身份证号的人员信息，要求输入一个身份证数字时，查询界面就显示满足查询条件的查询结果，且随着输入的数字的增多，查询匹配的范围逐渐缩小。
package ID;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
/**
* @version 1.34 2015-06-12
* @author Cay Horstmann
*/
public class button {
public static void main(String[] args) {
EventQueue.invokeLater(() -> {
JFrame frame = new Main();
frame.setTitle("身份证");
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
});
}
}
package ID;
public class Person implements Comparable
private String name;
private String ID;
private int age;
private String sex;
private String birthplace;
public String getname() {
return name;
}
public void setname(String name) {
this.name = name;
}
public String getID() {
return ID;
}
public void setID(String ID) {
this.ID = ID;
}
public int getage() {
return age;
}
public void setage(int age) {
this.age = age;
}
public String getsex() {
return sex;
}
public void setsex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public String getbirthplace() {
return birthplace;
}
public void setbirthplace(String birthplace) {
this.birthplace = birthplace;
}
public int compareTo(Person o) {
return this.name.compareTo(o.getname());
}
public String toString() {
return name + " " + sex + " " + age + " " + ID + " " + birthplace + "
";
}
}
package ID;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.util.*;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
public class Main extends JFrame {
private static ArrayList
private static ArrayList
private JPanel panel;
private JPanel buttonPanel;
private static final int DEFAULT_WIDTH = 600;
private static final int DEFAULT_HEIGHT = 300;
public Main() {
personlist = new ArrayList<>();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
File file = new File("身份证号.txt");
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis));
String temp = null;
while ((temp = in.readLine()) != null) {
Scanner linescanner = new Scanner(temp);
linescanner.useDelimiter(" ");
String name = linescanner.next();
String ID = linescanner.next();
String sex = linescanner.next();
String age = linescanner.next();
String place = linescanner.nextLine();
Person Person = new Person();
Person.setname(name);
Person.setID(ID);
Person.setsex(sex);
int a = Integer.parseInt(age);
Person.setage(a);
Person.setbirthplace(place);
personlist.add(Person);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("查找不到信息");
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
System.out.println("信息读取有误");
e.printStackTrace();
}
JPanel panel = new JPanel();
panel.setLayout(new BorderLayout());
JTextArea jt = new JTextArea();
panel.add(jt);
add(panel, BorderLayout.CENTER);
JPanel buttonPanel = new JPanel();
buttonPanel.setLayout(new GridLayout(1, 7));
JButton jButton = new JButton("字典排序");
JButton jButton1 = new JButton("年龄最大和年龄最小");
JLabel lab = new JLabel("你的老乡");
JTextField jt1 = new JTextField();
JLabel lab1 = new JLabel("查找年龄相近的：");
JTextField jt2 = new JTextField();
JLabel lab2 = new JLabel("输入你的身份证号码：");
JTextField jt3 = new JTextField();
JButton jButton2 = new JButton("退出");
jButton.setBounds(110, 90, 40, 50);
jButton1.setBounds(110, 90, 40, 50);
jt1.setBounds(110, 90, 40, 50);
jt2.setBounds(110, 90, 40, 50);
jt3.setBounds(110, 90, 40, 50);
jButton2.setBounds(110, 90, 40, 50);
jButton.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
Collections.sort(personlist);
jt.setText(personlist.toString());
}
});
jButton1.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
int max = 0, min = 100;
int j, k1 = 0, k2 = 0;
for (int i = 1; i
j = personlist.get(i).getage();
if (j > max) {
max = j;
k1 = i;
}
if (j < min) {
min = j;
k2 = i;
}
}
jt.setText("年龄最大：" + personlist.get(k1) + "年龄最小：" + personlist.get(k2));
}
});
jButton2.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
dispose();
System.exit(0);
}
});
jt1.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
String find = jt1.getText();
String text = "";
String place = find.substring(0, 3);
for (int i = 0; i
if (personlist.get(i).getbirthplace().substring(1, 4).equals(place)) {
text += "
" + personlist.get(i);
jt.setText("老乡：" + text);
}
}
}
});
jt2.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
String yourage = jt2.getText();
int a = Integer.parseInt(yourage);
int near = agenear(a);
int value = a - personlist.get(near).getage();
jt.setText("年龄相近：" + personlist.get(near));
}
});
jt3.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
list = new ArrayList<>();
Collections.sort(personlist);
String key = jt3.getText();
for (int i = 1; i
if (personlist.get(i).getID().contains(key)) {
list.add(personlist.get(i));
jt.setText("你可能是：
" + list);
}
}
}
});
buttonPanel.add(jButton);
buttonPanel.add(jButton1);
buttonPanel.add(lab);
buttonPanel.add(jt1);
buttonPanel.add(lab1);
buttonPanel.add(jt2);
buttonPanel.add(lab2);
buttonPanel.add(jt3);
buttonPanel.add(jButton2);
add(buttonPanel, BorderLayout.SOUTH);
setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT);
}
public static int agenear(int age) {
int min = 53, value = 0, k = 0;
for (int i = 0; i
value = personlist.get(i).getage() - age;
if (value <0)
value = -value;
if (value < min) {
min = value;
k = i;
}
}
return k;
}
}
练习3：采用GUI界面设计以下程序
l 编写一个计算器类，可以完成加、减、乘、除的操作
l 利用计算机类，设计一个小学生100以内数的四则运算练习程序，由计算机随机产生10道加减乘除练习题，学生输入答案，由程序检查答案是否正确，每道题正确计10分，错误不计分，10道题测试结束后给出测试总分；
l 将程序中测试练习题及学生答题结果输出到文件，文件名为test.txt。
package math;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.Toolkit;
import javax.swing.JFrame;
public class math {
public static void main(String args[]) {
Toolkit t = Toolkit.getDefaultToolkit();
Dimension s = t.getScreenSize();
EventQueue.invokeLater(() -> {
JFrame frame = new main();
frame.setBounds(0, 0, (int) s.getWidth() / 2, (int) s.getHeight() / 2);
frame.setTitle("算术测试");
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
});
}
}
package math;
import java.awt.Font;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Collections;
import java.util.Scanner;
import javax.swing.*;
import java.math.*;
public class main extends JFrame {
private String[] c = new String[10];
private String[] c1 = new String[10];
private int[] list = new int[10];
int i = 0, i1 = 0, sum = 0;
private PrintWriter out = null;
private JTextArea text, text1;
private int counter;
public main() {
JPanel Panel = new JPanel();
Panel.setLayout(null);
JLabel JLabel1 = new JLabel("");
JLabel1.setBounds(500, 800, 400, 30);
JLabel1.setFont(new Font("Courier", Font.PLAIN, 20));
JButton Button = new JButton("生成题目");
Button.setBounds(50, 150, 150, 50);
Button.setFont(new Font("Courier", Font.PLAIN, 20));
Button.addActionListener(new Action());
JButton Button2 = new JButton("确定答案");
Button2.setBounds(300, 150, 150, 50);
Button2.setFont(new Font("Courier", Font.PLAIN, 20));
Button2.addActionListener(new Action1());
JButton Button3 = new JButton("读出文件");
Button3.setBounds(500, 150, 150, 50);
Button3.setFont(new Font("Courier", Font.PLAIN, 20));
Button3.addActionListener(new Action2());
text = new JTextArea(30, 80);
text.setBounds(30, 50, 200, 50);
text.setFont(new Font("Courier", Font.PLAIN, 30));
text1 = new JTextArea(30, 80);
text1.setBounds(270, 50, 200, 50);
text1.setFont(new Font("Courier", Font.PLAIN, 30));
Panel.add(text);
Panel.add(text1);
Panel.add(Button);
Panel.add(Button2);
Panel.add(Button3);
Panel.add(JLabel1);
add(Panel);
}
private class Action implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent event) {
text1.setText("");
if (i <= 10) {
int a = (int) Math.round(Math.random() * 100);
int b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
int m = (int) Math.round(Math.random() * 3);
switch (m) {
case 0:
while (a % b != 0) {
a = (int) Math.round(Math.random() * 100);
}
while (b == 0) {
b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
}
c[i] = (i + ":" + a + "/" + b + "=");
list[i] = Math.floorDiv(a, b);
text.setText(i + ":" + a + "/" + b + "=");
i++;
break;
case 1:
c[i] = (i + ":" + a + "*" + b + "=");
list[i] = Math.multiplyExact(a, b);
text.setText(i + ":" + a + "*" + b + "=");
i++;
break;
case 2:
c[i] = (i + ":" + a + "+" + b + "=");
list[i] = Math.addExact(a, b);
text.setText(i + ":" + a + "+" + b + "=");
i++;
break;
case 3:
while (a < b) {
b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
a = (int) Math.round(Math.random() * 100);
}
c[i] = (i + ":" + a + "-" + b + "=");
text.setText(i + ":" + a + "-" + b + "=");
list[i] = Math.subtractExact(a, b);
i++;
break;
}
}
}
}
private class Action1 implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent event) {
if (i <10) {
text.setText(null);
String z = text1.getText().toString().trim();
int a = Integer.parseInt(z);
if (text1.getText() != "") {
if (list[i1] == a)
sum += 10;
}
c1[i1] = z;
i1++;
}
}
}
private class Action2 implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent event) {
try {
out = new PrintWriter("text.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
for (int counter = 0; counter <10; counter++) {
out.println(c[counter] + c1[counter]);
}
out.println("成绩" + sum);
out.close();
}
}
}
任务3：本学期课程已结束，请汇总《面向对象程序设计课程学习进度条》的数据，统计个人专业能力提升的数据。并从学习内容、学习方法、学习心得几个方面进行课程学习总结，也希望你对课程的不足提出建议和意见
总结：JAVA特点：简单的、面向对象的、分布式的、强壮的、安全的、体系结构中立的、可移植的、解释型的、高性能的、多线程的、动态的语言。
源文件的命名规则：如果源文件中有多个类，那么只能有一个类是 public类。如果有一个类是public类，那么源文件的名字必须与这个类的名字完全相同，扩展名是.java。如果源文件没有public类，那么源文件的名字只要和某个类的名字相同，并且扩展名是.java就可以了。
Java流程控制语句：控制语句: if语句, switch语句.循环语句 :while , do…while ，for break和continue语句 ：break——跳出switch结构；终止并跳出循环体。continue——结束本次循环。
类体内容由两部分构成：类成员变量：用来刻画类属性；类成员方法：用来刻画类内操作。
局部变量:在方法体中定义的变量和方法的参数被称为局部变量。类成员变量和局部变量的区别：类成员变量在整个类内都有效，局部变量只在定义它的方法内有效。如果局部变量的名字与成员变量的名字相同，则成员变量被隐藏。
类成员方法：方法的定义包括两部分：方法声明和方法体。构造方法：名字必须与类名完全相同，没有返回值类型；构造方法可以重载；每个类至少有一个构造方法，若程序员没有定义构造方法，系统会自动产生一个默认构造方法，这个默认构造方 法无参数，方法体为空；程序员为类定义了构造方法，系统就不再提供默认构造方法；用途：初始化类对象。
方法重载：一个类中可以有多个具有相同的名字的方法。但这些方法或者是参数的个数不同，或者是参数的类型不同。
创建对象需两个步骤：对象声明和为对象分配内存。
Static关键字：用static修饰的成员变量称为类（静态）变量，用static修饰的方法称为类（静态）方法。实例变量和类变量的区别：如果类的成员变量有类变量，那么该类所有对象的类变量内存是相同的。具有访问权限的类变量可以通过某个对象访问，也可以通过类名访问。具有访问权限的实例变量仅可以通过对象访问，不能使用类名访问。实例方法和类方法的区别：实例方法可以被类创建的任何对象调用执行。类方法不仅可以被类创建的任何对象调用执行，也可以直接通过类名调用
this关键字：this表示类的当前对象。this可以出现在实例方法和构造方法中，但不可以出现在类方法中。this关键字出现在构造方法中时，代表使用该构造方法所创建的对象。this出现在类的实例方法中时，代表正在调用该方法 的当前对象。
实现类继承的方式：在类的声明中，通过使用关键字extends来创建一个类的子类。Java只支持单继承，不允许多继承 。Java允许有多层继承。
方法重写是指：子类中定义一个方法，这个方法的名字、返回类型、参数个数和类型与从父类继承的方法完全相同。子类重写父类，被重写的方法不能比父类拥有更严格的访问权限
super关键字：子类中访问父类中被隐藏的成员变量，super.成员变量，子类调用父类中的方法。调用父类中的特定构造方法 super() ，调用父类中被重写的方法 super.方法()
多态性有两种表现形式：①方法的多态性（方法重载）②对象的多态性。对象多态性是在继承应用上的一种扩展
final关键字:final关键子可修饰类、方法成员、成员变量和方法中的参数。final类不能被继承，即不能有子类。方法被修饰为final方法，则这个方法不能被重写。一个成员变量被修饰为final的，就是常量，常量必须 赋给初值，而且不能再发生变化。方法的参数被修饰为final的，该参数的值不能被改变。
抽象类：用关键字abstract修饰的类称为abstract类（抽象类）。 abstract类不能被实例化； abstract类可以有abstract方法；对于abstract方法，只允许声明，不允许实现，且要用 abstract关键字进行修饰；抽象类的子类必须重写所有的抽象方法。
接口的声明与使用：关键字interface来定义一个接口。接口的定义与类的定义相似，包括接口的声明和接口体。接口体中包含常量定义和抽象方法定义两部分。接口使用规则：一个类可以实现多个接口；如果一个类使用了某个接口，那么这个类必须实现该接口的所有方法，即为这些方法提供方法体。
方法的权限访问修饰符： public，protected ，default(不加访问说明符时)， private。方法的其它修饰符 static ,final ,abstract ,synchronized。
类和类之间关系：is a： 继承，实现关系。has a： 组合，聚合，关联关系。use a： 依赖关系
抛出异常：throws语句是在方法的声明中使用来抛出异常，用来指定方法可能抛出异常，但不想在当前方法中处理这个异常。throw语句是在方法体内使用抛出异常类的对象，程序在执行到throw语句时立即终止，它后面的语句都不执行。要捕捉throw抛出的异常，则必须使用try-catch语句。
Java中的每个事件类都有一个相应的监视器接口，接口中声明了一个或多个抽象的事件处理 方法。如果一个类实现事件监视器接口，其对象就可以作为对应事件的监视器，具备监视和处理事件的能力。
多线程机制是Java语言的重要特征之一，使用多线程技术可以使系统同时运行多个执行体，加快程序的响应时间，提高计算机资源的利用率。使用多线程技术可以提高整个应用系统的性能。
程序、进程与线程的区别：程序是一段静态的代码，它是应用软件执行的蓝本。进程是程序的一次动态执行过程，它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。线程是比进程更小的执行单位,一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程，形成多条执行线索，每条线索，即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过 程，也是一个动态的概念。
多线程和多任务：多线程和多任务是两个既有联系又有区别的概念。多任务是针对操作系统而言的，代表着操作系统可以同时执行的程序个数；多线程是针对一个程序而言的，代表着一个程序内部可以同时执行的线程个数，而每个线程可以完成不同的任务。
线程的状态与生命周期：新建：当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态。此时它已经有了占用内存空间和其他资源的资格。运行：线程创建之后就具备了运行的条件，一旦轮到它来享用CPU资源时，即JVM将CPU使用权切换给该线程时，此线程的就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了(即run方法执行的过程)。阻塞：有3种原因的阻塞：等待阻塞：执行了wait() 方法；同步阻塞：获取synchronized同步锁失败；其他阻塞：执行了sleep()、join()方法；终止：run方法结束。
创建线程的方式有两种：通过创建Thread类的子类来实现；通过实现Runnable接口的类来实现。
Thread的子类创建线程的关键操作：设计Thread的子类，重写父类的run方法，用Thread类或子类创建线程对象，使用start方法启动线程，JVM将CPU使用权切换给线程时，自动执行 run方法。
通过Runnable接口实现多线程的关键操作：设计一个实现Runnable接口的类，重写run方法；以该类的对象为参数建立Thread类的对象；调用Thread类对象的start方法启动线程，将执行权转交到run方法。
经过一学期Java课的学习，对Java这门语言有了进一步的认识，但学习Java之路还很漫长。老师的教学方式对我们学习Java有很大的帮助，也感谢助教在百忙之中抽时间为我们解疑。
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