20145233韩昊辰 《Java程序设计》实验报告一：Java开发环境的熟悉（Windows+IDEA）

20145233 《Java程序设计》实验报告一：Java开发环境的熟悉

实验要求

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。

实验内容

命令行下Java程序开发

IDEA下Java程序开发、调试

练习（通过命令行和IDEA两种方式实现，在IDEA下练习调试程序）

设计学生成绩管理系统

实验步骤

前期准备

1.预先安装好JDK，并配置好环境变量，相关操作在第一篇博客环境变量的配置中已经进行了说明。

2.接下来下载idea，这里我使用的老师共享的idea资源。

需求分析

1.设计一个管理系统，可以录入学生的信息，以及每个学生各科目的成绩。

2.可以计算每个学生的平均分。

3.可以用某一门的成绩来进行排序。

设计

主类的设计：

首先要定义接口：java.util.Scanner;，提供用户输入的功能；

定义主函数，记录三个输入变量，分别是左右操作数（double型），以及中间的运算符（字符串型）

将结果进行输出

测试类的设计：

对一些易错的输入实例进行测试，需要调用主类；

修改错误，完成测试。

代码实现&调试

1.打开idea，穿件一个名为shiyan1的文件夹，将所有的.java文件都放在里面，便于调试和运行。

2.分别创建Test.java,Hanshu.java,Student.java三个文件。

3.Test类代码

import java.util.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        System.out.println("------请先定义学生的人数：------");
        Student[] stuArr = new Student[in.nextInt()];
        Hanshu adminStu = new Hanshu();
        while(true){
            System.out.println("-----请选择需要执行的功能-----");
            System.out.println("01：添加一个学生");
            System.out.println("02：查找一个学生");
            System.out.println("03：根据学生学号更新学生基本信息");
            System.out.println("04：根据学生学号删除学生");
            System.out.println("05：根据学号输入学生各门成绩");
            System.out.println("06：根据某门成绩进行排序");
            System.out.println("07：根据总分进行排序");
            System.out.println("00：退出系统");

            String number = in.next();
            if(number.equals("01")){
                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("请输入学生的年龄：");
                int age = in.nextInt();
                adminStu.Create(num,name,age,stuArr);//添加学生
            }else if(number.equals("02")){
                System.out.println("执行查找学生基本信息的操作");
                System.out.println("请输入学生的学号进行查找：");
                int num = in.nextInt();
                adminStu.find(num,stuArr);//查找学生
            }else if(number.equals("03")){
                System.out.println("执行更新学员的基本信息操作");
                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("请输入学生的年龄：");
                int age = in.nextInt();
                adminStu.update(num,name,age,stuArr);//更新学生基本信息
            }else if(number.equals("04")){
                System.out.println("执行删除学生操作");
                System.out.println("请输入学生学号：");
                int num = in.nextInt();
                adminStu.delete(num,stuArr);//删除学生
            }else if(number.equals("05")){
                System.out.println("执行输入成绩操作");
                System.out.println("请输入学生学号：");
                int num = in.nextInt();
                adminStu.input(num, stuArr);//输入成绩
            }else if(number.equals("06")){
                System.out.println("执行根据选择的科目成绩排序操作");
                System.out.println("请选择需要排序的科目名(1.java 2.C语言)：");
                int num = in.nextInt();
                adminStu.courseSort(num,stuArr);//按科目成绩排序
            }else if(number.equals("07")){
                System.out.println("执行根据总分排序操作");
                adminStu.sumSort(stuArr);//按总分高低排序
            }else if(number.equals("00")){
                System.out.println("--------程序已退出--------");
                //break;
                System.exit(0);
            }
        }
    }
}

4.创建Student类代码

public class Student {//学生类
    private int num;
    private String name;
    private int age;
    private int java;
    private int C;
    private int sum;
    private double avg;

    public int getNum() {
        return num;
    }
    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public int getJava() {
        return java;
    }
    public void setJava(int java) {
        this.java = java;
    }
    public int getC() {
        return C;
    }
    public void setC(int c) {
        C = c;
    }
    public int getSum() {
        return sum;
    }
    public void setSum() {
        this.sum = this.java+this.C;
    }
    public double getAvg() {
        return avg;
    }
    public void setAvg() {
        this.avg=this.sum/2;
    }
    public String toString(){
        String str = "\t"+this.num+"\t\t"+this.name+"\t\t"+this.age+"\t\t"
                +this.java+"\t\t"+this.C +"\t\t"+this.sum+"\t\t"+this.avg;
        return str;
    }
}

5.创建Hanshu类代码：

import java.util.*;
public class Hanshu {//用来管理学生的一个类
    String msg = "\t学号\t姓名\t年龄\tjava\tC语言\t总分\t平均分";
    public void print(Student[] arr){//刷新学生成绩数据方法
        System.out.println(msg);
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            if(arr[i]!=null){
                arr[i].setSum();
                arr[i].setAvg();
                System.out.println(arr[i]);
            }
        }
    }
    public boolean exist(int num,Student stu){//判断这个编号的学生是否存在的方法
        if(stu!=null){
            if(stu.getNum()==num){
                return true;
            }else{
                return false;
            }
        }
        return false;
    }
    public void Create(int num,String name,int age,Student[] arr){//添加学生的方法
        Student stu = new Student();
        stu.setNum(num);
        stu.setName(name);
        stu.setAge(age);
        int i = this.setIndex(arr);
        if(i==9999){
            System.out.println("学生人数已添满，不能再添加了");
        }else{
            arr[i]=stu;
        }
        this.print(arr);
    }
    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 9999;
    }
    public void find(int num,Student[] arr){//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])==true){
                System.out.println(msg);
                System.out.println(arr[i]);
                return;
            }
        }
        System.out.println("-----没有找到这个学生-----");
    }
    public void update(int num,String name,int age,Student[] arr){//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])==true){
                arr[i].setName(name);
                arr[i].setAge(age);
                System.out.println("--------更新学生信息成功！-------");
                this.print(arr);
                return;
            }
        }
        System.out.println("------没找到这个学生更新信息失败------");
    }
    public void delete(int num,Student[] arr){//删除学生的方法
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            if(this.exist(num,arr[i])){
                arr[i] = null;
                this.print(arr);
                return;
            }
        }
        System.out.println("您所指定学号的学生不存在");
    }
    public void input(int num,Student[] arr) {//输入学生成绩的方法
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (this.exist(num, arr[i])) {
                Scanner in = new Scanner(System.in);
                System.out.println("请输入" + arr[i].getName() + "java的成绩：");
                if (in.hasNextInt()) {//输入非整形数则不执行
                    arr[i].setJava(in.nextInt());
                } else {
                    return;
                }
                System.out.println("请输入" + arr[i].getName() + "C语言的成绩：");
                if (in.hasNextInt()) {
                    arr[i].setC(in.nextInt());
                } else {
                    return;
                }
                this.print(arr);
                return;
            }
        }
    }
    public void courseSort(int num,Student[] arr){//根据指定科目排序的方法
        if(num==1){
            //这里不使用冒泡排序（因为冒泡排序是相邻的比较，而相邻的可能不存在，那么相隔的两个就不能交换）
            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].getJava()<arr[j].getJava()){
                            Student t = arr[i];
                            arr[i] = arr[j];
                            arr[j] = t;
                        }
                    }
                }
            }
        }else if(num==2){
            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].getC()<arr[j].getC()){
                            Student t = arr[i];
                            arr[i] = arr[j];
                            arr[j] = t;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        this.print(arr);
    }
    public void sumSort(Student[] arr){//根据总分排序的方法
        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].getSum()<arr[j].getSum()){
                        Student t = arr[i];
                        arr[i] = arr[j];
                        arr[j] = t;
                    }
                }
            }
        }
        this.print(arr);
    }
}

6.调试

IDEA中调试很简单，Ctrl+Shift+F10，也可以直接鼠标点击run进行选择，即可编译运行；

IDEA可以边编译边纠错，所以编译运行时没有发现什么错误；

不过通过咨询同学，以及在网上查找相关的知识，学到了断点调试、单步执行等方法，可以让JVM只编译你选中的部分，对其中的语法错误可以一句一句纠错，使得发现解决问题的时间大大提高，但是idea的好处就体现在它比较智能，在出现语法问题，或者其他错误的时候，可以变成红色字体来帮助你发现错误，这是很好用的。

idea中的执行结果

1.

2.

命令行下的开发

这里第一个我开始执行的时候出错，我想到这里有三个代码，系统当然没有办法识别其中的代码，我就在想如何正确执行代码，这里我问了高其同学，理解了如何正确使用编译。

所以在编译Test.java文件时，须在命令行下输入以下指令：javac -d . *.java，这样，JVM会把编译生成的.class文件放在文件夹shiyan中，执行时输入指令：java lab01.CalculatorDemo或java lab01.CalculatorTest即可运行以上文件。

这里贴上正确的代码结果在cmd中的运行：

但是，因为我的自作聪明，因为在编译的时候，我使用的是idea，在里面虚拟编译的时候，我在代码中加了很多/t，只为了在显示结果的时候可以对齐，在idea中，确实可以完美运行，但是在cmd中，居然没有对齐，而且格式这么恶心。但是也算是完美运行了。

分析总结

其实在刚刚拿到这个题目的时候，我的头都大了，因为我觉得这个是相当复杂的，因为要对学生成绩录入，这是需要用到之前的很多知识，最后用了一周的时间，再结合向同学咨询以及在网上查的一些资料，终于完成了这个实验，在实验跑起来的时候，我的天，那感觉简直了，高兴，觉得自己这么长时间的努力终于有了回报。

而且在这段时间内，真的是对之前的所有的东西有了检验，但是在这之间的问题还是很多，有的代码会不知道如何用，还要在开始翻书，自己还是没有办法独立的写出一个程序，这也就表明，看别人的代码觉得简单，实际上自己真的编一个代码还是很难的，这也就是说我还是需要很多努力。

并且使用多了idea的开发环境，我慢慢对于基础的原始的cmd编译有所遗忘，要不是咨询了同学，我这个代码都没有办法在cmd上完成运行。我将本次实验的三个类全部放在了包shiyan中，这就使得用命令行编译时要注意了。不能直接使用java c命令编写，因为这三个类属于特定的包中，必须要用javac -d指令，这样编译的.class文件才能被java指令执行.

PSP时间:

步骤	时间	百分比
需求设计	20min	6.67%
设计	100min	33.3%
代码实现	150min	50%
测试	15min	5%
分析总结	15min	5%

参考资料

《Java学习笔记(第8版)》学习指导

积极主动敲代码，使用JUnit学习Java