20165230 《Java程序设计》实验一（Java开发环境的熟悉）实验报告
一、实验报告封面
课程：Java程序设计 班级：1652班 姓名：田坤烨 学号：20165230 成绩：
指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2018年4月2日
实验时间：13:45 - 3:25
实验序号：实验一 实验名称：Java开发环境的熟悉
实验题目：实现学生成绩管理功能（增删改，排序，查找），并进行测试（正常情况，异常情况，边界情况）
实验内容：
- 使用JDK编译、运行简单的Java程序；
- 使用IDEA 编辑、编译、运行、调试Java程序。
实验要求：
- 没有Linux基础的同学建议先学习《Linux基础入门（新版）》《Vim编辑器》 课程；
- 完成实验、撰写实验报告，注意实验报告重点是运行结果，遇到的问题(工具查找，安装，使用，程序的编辑，调试，运行等)、解决办法（空洞的方法如“查网络”、“问同学”、“看书”等一律得0分）以及分析（从中可以得到什么启示，有什么收获，教训等）；
- 实验报告中统计自己的PSP(Personal Software Process)时间；
- 严禁抄袭。
二、实验内容及步骤
（一）使用JDK编译、运行简单的java程序
-
建立“20165230exp1”的目录 ；
-
在“20165230exp1”目录下建立src,bin等目录；
-
在“20165230exp1”目录下通过
javac -d bin src/Hello.java编译；通过java -cp bin tky.Hello运行，得到结果 -
再用
tree查看目录结构，截图如下：
-
代码提交码云：
（二）IDEA下Java程序开发、调试
1、创建HelloJDB项目，输入如下代码：
package tky;
public class HelloJDB {
public static void main(String[] args) {
int i = 5;
int j = 6;
int sum = add(i, j);
System.out.println(sum);
sum = 0;
for (i = 0; i < 100; i++)
sum += i;
System.out.println(sum);
}
public static int add(int augend, int addend) {
int sum = augend + addend;
return sum;
}
}
2、运行代码
- 通过
run运行（或快捷键Alt+Shift+F10）：
3、设置断点
- 通过在左侧行数栏单击行数（或快捷键
Ctrl+F8）
4、单步调试
-
通过
Debug开始调试（或使用Alt+Shift+F9快捷键） -
使用
Step Into(或快捷键F7)和Step Over（或快捷键F8）继续向下运行程序
-
注意区别
- 使用
Step Into(或快捷键F7)：单步执行，遇到子函数就进入并且继续单步执行 Step Over（或快捷键F8）：在单步执行时，在函数内遇到子函数时不会进入子函数内单步执行，而是将子函数整个执行完再停止，也就是把子函数整个作为一步Run to Cursor:程序将运行至光标处
5、设置条件断点
- 设置断点后点击右键，在
Condition栏里设置判断条件，此处将条件设置为i==50
6、继续运行程序
- 通过
Resume（或快捷键F9），或者直接点击红色方框处的图标，程序将从上一个断点运行至下一个断点（此处为运行至条件断点
（三）练习
1、设计思路
根据题目要求初步设计四个类：
- 首先设计一个Student类封装学生的基本信息，包括学号、姓名、成绩、平均成绩、总成绩
- 设计主程序，显示所要操作的界面与结果输出
- 具体设计一个Operation操作类，实现各种功能，包括增删改，排序，查找
- 最后设计一个wrongException测试类，用来测试异常情况
2、代码
(1)Student.java
class Student{
private int ID;
private String name;
private int grade;
public int getID(){
return ID;
}
public void setID(int ID){
this.ID=ID;
}
public String getName(){
return name;
}
public void setName(String name){
this.name=name;
}
public int getGrade() {
return grade;
}
public void setGrade(int grade) {
this.grade = grade;
}
}
(2)Test.java
import java.lang.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
public class Test{//主程序
public static void main(String[] args){
Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入学生人数：");
Student[] stuArr = new Student[in.nextInt()];
Operation adminStu = new Operation();
while(true){
System.out.println("-----请选择你要执行的功能-----");
System.out.println("1：添加一个学生");
System.out.println("2：查找一个学生");
System.out.println("3：根据学生编号更新学生基本信息");
System.out.println("4：录入学生成绩");
System.out.println("5：根据成绩进行排序");
System.out.println("6:删除学生信息");
System.out.println("7：退出系统");
String number = in.next();
if(number.equals("1")){
System.out.println("请输入学生的学号：");
int num = in.nextInt();
System.out.println("请输入学生的姓名：");
String name = in.next();
System.out.println("请输入学生的成绩：");
int grade = in.nextInt();
try{
adminStu.Create(num,name,grade,stuArr);//添加学生
}
catch(wrongException e){
System.out.println("出现错误");
System.out.println(e.warnMess());
}
}else if(number.equals("2")){
System.out.println("请输入学生的学号进行查找：");
int num = in.nextInt();
try{
adminStu.find(num,stuArr);//查找学生
}
catch(wrongException e){
System.out.println("出现错误");
System.out.println(e.warnMess());
}
}else if(number.equals("3")){
System.out.println("请输入需要更改的学生的学号：");
int num = in.nextInt();
System.out.println("请输入学生的姓名：");
String name = in.next();
System.out.println("请输入学生的成绩：");
int grade = in.nextInt();
try{
adminStu.update(num,name,grade,stuArr);//更新学生基本信息
}
catch(wrongException e){
System.out.println("出现错误");
System.out.println(e.warnMess());
}
}else if(number.equals("4")){
System.out.println("执行输入成绩操作");
System.out.println("请输入学生的学号：");
int num = in.nextInt();
try {
adminStu.input(num, stuArr);//输入成绩
}
catch(wrongException e){
System.out.println("出现错误");
System.out.println(e.warnMess());
}
}else if(number.equals("5")){
System.out.println("根据成绩排序操作");
adminStu.Sort(stuArr);//按总分排序
}else if(number.equals("6")) {
System.out.println("请输入需要删除的学生学号");
int num = in.nextInt();
try {
adminStu.delete(num, stuArr);
}
catch(wrongException e){
System.out.println("出现错误");
System.out.println(e.warnMess());
}
} else if(number.equals("7")){
System.out.println("程序已退出");
//break;
System.exit(0);
}
}
}
}
(3)Operation.java
import java.util.*;
public class Operation {//用来管理学生的一个类
public boolean exist(int num, Student stu) {//判断学生是否存在的方法
if (stu != null) {
if (stu.getID() == num) {
return true;
} else {
return false;
}
}
return false;
}
public void Create(int num,String name,int grade,Student[] arr)throws wrongException{//添加学生的方法
Student stu = new Student();
stu.setID(num);
stu.setName(name);
stu.setGrade(grade);
int i = this.setIndex(arr);
if(i==99999){
throw new wrongException("学生人数已添满，不能再添加了");
}
else {
arr[i] = stu;
}
System.out.println("学号：" + arr[i].getID() + " 姓名：" + arr[i].getName() + " 成绩: " + arr[i].getGrade());
}
public int setIndex(Student[] arr){//返回数组为空的下标
for(int i=0;i<arr.length;i++){
if(arr[i]==null){
return i;
}
}
return 99999;
}
public void delete(int num, Student[] arr) throws wrongException {//删除学生成绩
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (this.exist(num, arr[i])) {
if (arr[i].getID() == num) {
arr[i] = null;
System.out.println("已成功删除");
return;
}
}
}
throw new wrongException("没有这个学生存在");
}
public void find(int num, Student[] arr) throws wrongException {//查询学生的方法
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {//判断学生是否存在
if (this.exist(num, arr[i])) {
System.out.println("有这个学生，信息如下");
System.out.println("学号：" + arr[i].getID() + " 姓名：" + arr[i].getName() + " 成绩: " + arr[i].getGrade());
return;
}
}
throw new wrongException("没有这个学生的存在");
}
public void update(int num, String name, int grade, Student[] arr) throws wrongException {//更新学生基本信息的方法
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (this.exist(num, arr[i])) {
arr[i].setName(name);
arr[i].setGrade(grade);
System.out.println("更新学生信息成功！");
return;
}
}
throw new wrongException("没找到这个学生更新信息失败");
}
public void input(int num, Student[] arr) throws wrongException {//输入学生成绩的方法
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (this.exist(num, arr[i])) {
System.out.println("请输入成绩：");
Scanner in = new Scanner(System.in);
if (in.hasNextInt()) {//输入非整形数则不执行
arr[i].setGrade(in.nextInt());
} else {
return;
}
System.out.println("学号：" + arr[i].getID() + " 姓名：" + arr[i].getName() + " 成绩: " + arr[i].getGrade());
return;
}
}
}
public void Sort(Student[] arr) {//根据成绩从高到低排序的方法
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[i] != null && arr[j] != null) {
if (arr[i].getGrade() < arr[j].getGrade()) {
Student t = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = t;
}
}
}
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] != null) {
System.out.println("学号：" + arr[i].getID() + " 姓名：" + arr[i].getName() + " 成绩: " + arr[i].getGrade());
}
}
}
}
(4）wrongException.java
class wrongException extends Exception { //自定义异常
String Message;
public wrongException(String s) {
Message = s;
}
public String warnMess( ){
return Message;
}
}
3、运行结果
命令行实现：
-
功能1：添加一个学生
-
功能2：查找一个学生
-
功能3：更新学生信息
-
功能4：录入学生成绩
-
功能5：根据成绩排序
-
功能6：删除一个学生
IDEA测试：
-
功能1调试：
-
功能2调试：
-
异常情况：
4、实验遇到的问题
-
问题1：录入同样的学号，没有提示添加同一个人的错误，而是继续往里添加
-
问题1解决方案:通过
throw添加抛出异常情况，解决问题 -
问题2：在测试异常的时候出现两句"学生已存在，不能添加"
-
问题2解决方案：发现是将该句写入了for循环里
-
问题3：排序功能无法实现
-
问题3解决方案： 通过检查代码发现是在添加学生的方法里，没有实现上一个学生添加完后保存进数组，而是在添加下一个后将上一个覆盖，最后通过反复修改与测试，成功实现排序功能
5、实验心得
本次实验需要实现的要求比较多，一开始拿到题目时没有思路，通过学习教材和学长学姐的博客，找到了设计基本的思路：首先根据需求构建框架，进行抽象与封装；然后设计主类与具体实现的类；最后还需要进行异常测试。在实验的过程中，遇到了很多问题，通过在网上查询和询问同学都一一解决。我意识到写一个程序就是逐步精益求精的过程，刚开始程序只能实现简单的功能，通过慢慢向功能类中添加功能代码并测试，再加上异常测试，不断的完善与进步。同时还有许多知识需要我不断的学习与积累，才能实现功能的强大。
6、码云代码链接
https://gitee.com/BESTI-IS-JAVA-2018/20165230/commit/14789a6afe780ca47651d866afc347036ff493c1
7、PSP时间
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|
|需求分析 | 10min | 2% | |
| 设计 | 40min | 10% |
| 代码实现 | 30min | 8% | |
|分析总结 | 120min | 30% |