java实验指导.docx
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java实验指导
实验1 简单Java程序调试
1.1实验目的
（1）掌握Java应用程序和JavaApplet程序的调试步骤；
（2）了解Java程序的基本组成结构；
（3）了解字符方式和图形方式下数据的输出方法。
1.2知识要点
1.2.1Java编程运行环境的安装
（1）在根据自己的操作系统下载安装程序，按安装说明进行安装。
（2）设置环境变量。
以WinXP为例，在“我的电脑”上点右键，打开属性→高级→环境变量→系统变量，选中变量path进行编辑，在后面加入“;C:
\j2sdk1.4.2\bin”，注意：
这里的目录C:
\j2sdk1.4.2是你安装Java的目录。
（3）打开命令提示符窗口，输入javac命令按回车，如果出现命令的使用参数说明，则表示设置正确，如果出现非法命令的错误提示，则应该重新设置。
1.2.2Java程序调试步骤
Java程序的调试分编辑、编译、运行3个步骤，见图1-1。
（1）源程序的编辑
可用记事本等文本编辑器对Java源程序进行输入和修改。
源程序文件的名字一定要与Java的主类名称保持一致。
所谓主类是指Java应用程序中含有main方法的类，JavaApplet程序中继承Applet的类。
（2）对源程序进行编译
命令格式：
javac文件名.java
编译的目的是将Java源程序转化为字节码文件，只有字节码文件才能被Java解释程序运行。
如果程序中有语法错误，则在命令行将显示出错误信息，错误信息中会指示出错的行，错误类型，用户要仔细查看错误，根据错误指示修改源程序。
每次改动程序后要重新编译，直到无错才执行程序。
（3）java应用程序的运行
命令格式：
java文件名
执行程序是执行字节码文件（.class类型的文件），但命令行在java命令后只要给出文件名即可。
运行程序后将产生输出结果，用户可检查分析结果是否正确，如果不正确，说明程序逻辑思路存在问题，检查改正逻辑错误后重新编译运行。
（4）applet程序的运行
在JavaApplet程序编译通过后，运行时必须嵌入在一个HTML文件中，因此，需要制作一个HTML文件（不妨假设名称为x.htm），文件内容中包括有Applet标记。
html文件与字节码文件通常放在同一目录下。
查看Applet运行结果有两种方法：
● 方法1：
用浏览器访问HTML文件
● 方法2：
用JDK中包含的APPLET测试程序（appletviewer）运行HTML文件。
例如：
appletviewer x.htm
1.2.3常见错误处理
错误1：
javac命令为非法
处理办法：
安装java后，path环境变量设置是否正确。
错误2：
执行javac X.java时显示找不到文件X.java文件。
处理办法：
进入到X.java所在的目录进行操作。
在当前目录下用dir显示，看是否有X.java文件，如果发现你保存的文件为X.java.txt，则说明，你保存文件时未选择所有文件类型，Windows自动给文件添加后缀。
解决办法可用如下命令将文件改名：
renameX.java.txt X.java
命令格式为：
rename旧文件名 新文件名
错误3：
文件编译通过，但运行时显示找不到类。
处理办法：
有可能文件名与类名不一致，而且类名未定义为public，例如：
以下程序文件名起名hello.java,编译通过，运行时输入javahello则出现“NoClassDefFoundError”的错误，运行输入javaHello可输出结果。
还有可能是系统的classpath环境未将当前目录作为类的搜索路径。
只要将代表当前目录的“.”放到classpath的设置值中即可。
DOS命令可用：
setclasspath=%classpath%;.
错误4：
常见程序代码问题
括号不匹配；变量未定义；访问未初始化的变量；main方法未设置为static等。
1.2.4几个常用DOS命令
（1）显示当前目录下有哪些文件
命令格式：
dir
（2）更改当前盘
命令格式：
盘符：
例如将当前盘改为D盘用如下命令。
C:
\>D:
D:
\>
（3）进入当前目录下某个子目录
命令格式：
cd子目录名
例如，以下命令进入xyz子目录
D:
\>CDxyz
D:
\xyz>
（4） 设置path路径（假设JDK安装在d盘的jdk14文件夹下
path=%path%;d:
\jdk14\bin
1.2.5Java程序的特点
（1）任何程序代码均封装在类中。
（2） 主类的名称与源程序的文件名保持一致。
（3） 严格区分大小写。
（4） Java应用程序的特点
特点1：
main方法作为程序执行入口
特点2：
在DOS命令方式下执行
（5）JavaApplet程序的特点
特点1：
applet程序必须继承Applet类；
特点2：
Applet程序在HTML页面文件中运行。
1.2.6Java语言的特点
● 简单易学
● 面向对象
● 分布式计算
● 健壮性
● 安全性
● 跨平台和可移植性
● 解释执行
● 多线程
● 动态性
1.2.7Java程序数据的输出显示
（1）字符方式下数据的输出
System.out.println（数据）;
其中，数据可以是任何类型,利用“+”可以将字符串与任意类型数据进行拼接。
（2）图形方式下数据的绘制
g.drawString（字符串,x,y）;
功能:
在x,y位置绘制一个字符串。
g.setColor（Colorc）；
功能：
设置画笔的颜色。
g.drawLine（x1,y1,x2,y2）
功能：
从x1,y1到x2,y2绘制一条直线。
其中，g代表Graphics对象（画笔）,x,y为输出坐标位置。
1.3样例程序
样例1：
编写应用程序输出如下三角形。
*
***
*****
*******
【参考程序】
publicclassStar
{
publicstaticvoidmain（Stringa[]）
{
System.out.println（" *"）;
System.out.println（" ***"）;
System.out.println（"*****"）;
System.out.println（"*******"）;
}
}
程序运行结果如图1-2所示。
【编程技巧】
（1）main方法是应用程序执行入口；
（2）如何在命令控制台输出字符串。
样例2：
编写Applet程序绘制一个红色三角形,三角形中央绘制兰色文字“三角形”。
【参考程序】
（1）Applet程序
importjava.awt.*;
importjava.applet.Applet;
publicclasstriangleextendsApplet{
publicvoidpaint（Graphicsg）{
g.setColor（Color.red）; //设置画笔颜色为红色
g.drawLine（80,20,20,100）;
g.drawLine（20,100,140,100）;
g.drawLine（140,100,80,20）;
g.setColor（Color.blue）; //设置画笔颜色为兰色
g.drawString（"三角形",65,80）;
}
}
【编程技巧】
（1）如何引入某个包的类；
（2）编写Applet程序要继承Applet类；
（3）paint方法会自动执行，用画笔对象可绘制图形。
（2）HTML文件
用appletviewer查看程序运行结果如图1-3所示。
1.4上机练习
✧ 基本题
1）编写一个程序输出如下图案
****** ************* **********
** ** ** **
** ** ** **
** ** ** **
** ** ** ********
** ** ** ** **
** ** ** ** **
** ** ** ** **
***** **** **********
2）编制applet程序，绘制一个长120、宽80的红色矩形，并在矩形内部绘制一个兰色内切椭圆。
✧ 提高题
1）编写一个应用程序绘制一个如下的操作菜单。
*****************************
| 1.增加1个学生 |
| 2.显示所有学生 |
| 3.退出程序 |
| 请输入选择（1-3）：
|
*****************************
2）创建一个applet程序，绘制两个同心圆，园心显示“同心”两个汉字。
实验2 Applet编程
2.1实验目的
（1）熟悉Applet的生命周期及其方法执行特点；
（2）掌握Applet图形绘制方法，如何控制图形输出时的坐标位置变化。
（3）掌握Applet参数传递；
（4）熟悉字体和颜色的控制方法；
（5）了解Applet图像显示和声音播放方法。
了解双缓冲区的应用，改进图像显示效果。
2.2知识要点
2.2.1Applet程序的执行特点
（1）在HTML页面中运行
（2） Applet作为一个对象，是由浏览器的JVM自动创建并自动按如下顺序执行其方法。
init（）→start（）→paint（g）
2.2.2Applet方法
Applet的常用方法见表2-1，Applet在其生命周期的各阶段将自动调用相应方法，用户可根据需要在方法内安排特定的处理代码。
表2-1Applet的常用方法
方法名
描述
init（）
安排初始化处理
start（）
安排启动Applet时所要做的工作
paint（g）
在Applet的界面中绘制文字、图形等
update（g）
实现Applet画面的刷新,默认清除画面后调paint（g）
repaint（）
重新绘制，它将调用update（g）
stop（）
安排停止Applet前所要做的工作
destroy（）
安排浏览器关闭，Applet退出前所要做的工作
2.2.3Applet的图形绘制
借助Applet的“画笔”（Graphics）对象可调用表2-2所示的方法实现各类图形的绘制。
在paint方法执行时，Applet将自动将自己的“画笔”通过参数传递给方法，在其它情形下，也可以通过由父类Component继承而来的getGraphics（）方法得到“画笔”。
表2-2Graphics对象的常用图形绘制方法
方法名
描述
drawString（Strings,intx,inty）;
绘制文字
drawLine（intx1,inty1,intx2,inty2）
绘制直线
drawRect（intx,inty,intwidth,intheight）
绘制矩形
drawOval（intx,inty,intwidth,intheight）
绘制椭圆
drawPolygon（int[]xPoints,int[]yPoints,intnPoints）
绘制多边形
drawArc（int x,int y,int width,int height,int startAngle,int arcAngle）
绘制圆弧
drawRoundRect（intx,inty,intwidth,intheight,intarcWidth,intarcHeight）
绘制园角矩形
fillOval（intx,inty,intwidth,intheight）
绘制填充椭圆
fillRect（intx,inty,intwidth,intheight）
绘制填充矩形
fillRoundRect（intx,inty,intwidth,intheight,intarcWidth,intarcHeight）
绘制填充园角矩形
fillArc（intx,inty,intwidth,intheight,intstartAngle,intarcAngle）
绘制填充扇形
2.2.4控制颜色和字体
Color包含红、绿、蓝的组合，构造方法为：
publicColor（intRed,intGreen,intBlue）
每个参数的取值范围在0～255之间。
Color类提供了一些常用颜色常量，如：
Color.red代表红色。
定义字体对象用如下方法：
FontmyFont=newFont（"宋体",Font.BOLD,12）;
其中，第1个参数为字体名，第3个参数为字体大小。
第2个参数为代表风格的常量，Font类中定义了3个常量：
Font.PLAIN，Font.ITALIC，Font.BOLD分别表示普通、斜体和粗体。
借助表2-3所示的方法可设置画笔或部件使用的字体和颜色。
表2-3设置颜色和字体
方法名
描述
voidsetColor（Colorc）
设置画笔颜色
ColorgetColor（）
读取画笔颜色
voidsetFont（Fontc）
设置画笔或部件字体
FontgetFont（）
读取当前使用字体
voidsetBackground（Colorc）
设置部件的背景颜色
voidsetForeground（Colorc）
设置部件的前景颜色
2.2.5Applet的参数传递
为了增强Applet程序的通用性，Applet允许从HTML标记中获取参数，程序运行时，不同参数值将导致不同的运行结果。
● 通过HTML标记中的标记给它所嵌入的Applet程序传递参数。
● 在Applet程序中利用getParamter（"参数名"）方法获取HTML传递的参数值，结果为字符串类型。
2.2.6Applet的多媒体支持
（1）绘制图像
第1步：
定义图像对象，指出其URL位置和名称。
publicImagegetImage（URL,String）
以下是两个特殊的URL：
getCodeBase（）：
返回Applet字节码文件的URL地址。
getDocumentBase（）：
返回html文件的URL地址。
第2步：
在画面中绘制图像。
publicvoiddrawImage（Image,x,y,imageObserver）
坐标规定图像的左上角位置，最后一个参数imageObserver表示观察者，通常是applet自己，所以通常写this。
为了改进画面的绘制效果，经常利用双缓冲区绘图。
开辟一个内存缓冲区，将图像先绘制在该区域，然后，再将缓冲区的图形绘制到Applet画面。
第1步：
建立图形缓冲区：
ImagecreateImage（width,height）
第2步：
使用Image对象的getGraphics（）方法得到其Graphics对象；
第3步：
利用得到的Graphics对象在内存缓冲区绘图；
第4步：
利用Applet的画笔对象的drawImage方法将内存缓冲区对应的Image绘制到Applet面板上。
（2）播放声音
第1步：
使用Applet类的getAudioClip（URL,String）方法获取AudioClip类型的对象；
第2步：
通过AudioClip接口的方法控制播放：
play（）：
开始播放一个声音文件，本方法每次调用，都从头开始重新播放。
loop（）：
循环播放当前声音文件
stop（）：
停止播放当前声音文件
2.3样例程序
样例1：
绘制可变大小的杨辉三角形
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
注：
行数有Applet参数决定，范围3～8的一个值。
【参考程序】
importjava.applet.*;
importjava.awt.*;
publicclassYanghuiextendsApplet{
introws;
publicstaticlongfac（intn）{
longres=1;
for（intk=2;k<=n;k++）
res=res*k;
returnres;
}
publicstaticlongcom（intn,intm）{
returnfac（n）/（fac（n-m）*fac（m））;
}
publicvoidinit（）{
rows=Integer.parseInt（getParameter（"lines"））;
}
publicvoidpaint（Graphicsg）{
intx,y=10;
for（intn=0;n<=rows;n++）{
x=10;
for（intm=0;m<=n;m++）{
g.drawString（""+com（n,m）,x,y）;
x=x+40;
}
y=y+20;
}
}
}
HTML程序
【说明】本例的难点是如何控制绘制坐标的变化，同一行的输出只要改变x坐标，不同行的则改变y坐标。
【编程技巧】
（1）如何利用二重循环控制输出坐标的变化
（2）如何从Applet参数接收一个整数
样例2：
编制一个程序绘制如图2-1所示的棋盘。
【参考程序】
importjava.awt.*;
importjava.applet.*;
publicclassCheckerboardextendsApplet{
publicvoidpaint（Graphicsg）{
introw; //行号
intcol; //列号
intx,y; //方框左上角的坐标
for（row=0; row<8; row++）{
for（col=0; col<8; col++）{
x=col*20;
y=row*20;
if（（row%2）==（col%2））
g.setColor（Color.red）;
else
g.setColor（Color.black）;
g.fillRect（x,y,20,20）;
}
}
}
}
【编程技巧】
（1）如何利用二重循环控制方框的输出坐标的变化；
（2）如何确定要绘制的方框的颜色值。
样例3：
在Applet画面中用红色大号字绘制“欢迎光临”4字，让其自左向由移动，移动到右边，再重新至左边。
【参考程序】
importjava.awt.*;
importjava.applet.*;
publicclasswelcomeextendsApplet{
intpos=10; //左边从第10个象素位置开始绘制
Imagegraph;
intw;
publicvoidpaint（Graphicsg）{
Stringstr="欢迎光临";
Fontf=newFont（"黑体",Font.BOLD,30）;
FontMetricsfm=getFontMetrics（f）;
w=fm.stringWidth（str）;
g.setFont（f）;
g.setColor（Color.red）;
g.drawString（str,pos,40）;
try{
Thread.sleep（500）; //延迟
}catch（InterruptedExceptione）{}
pos++;
if （pos+w>getWidth（）） //至右边界回到头部
pos=10;
repaint（）;
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