20165230 《Java程序设计》实验一（Java开发环境的熟悉）实验报告

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：

1. 使用JDK编译、运行简单的Java程序；
2. 使用IDEA 编辑、编译、运行、调试Java程序。

实验要求：

1. 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；
2. 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）；
3. 实验报告中统计自己的PSP(Personal Software Process)时间；
4. 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

1. 建立“20165230exp1”的目录 ；

2. 在“20165230exp1”目录下建立src,bin等目录；

3. 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

4. 再用tree查看目录结构，截图如下：
   
   

5. 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

1. 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
2. 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
3. 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：

1. 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
2. 设计主程序，显示所要操作的界面与结果输出
3. 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
4. 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%            |