Java程序设计

更新: 1/6/2025 字数: 0 字时长: 0 分钟

考试题型：四道大题
时间：10:40 - 12:40
地点：西楼 - 514
监考老师：赵雪、马媛

基础知识

开发到运行的三个步骤

编写代码：使用 IDE 或文本编辑器编写 .java 文件。
编译代码：用 javac 将 .java 文件编译为 .class 字节码文件。
运行程序：用 java 命令在 JVM 上运行 .class 字节码文件。

Scanner 类的使用

java

// Scanner 类位于 java.util 包中，使用前需要导入。
import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 Scanner 对象，System.in 表示从标准输入（键盘）读取数据
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // 提示用户输入一个整数
        System.out.print("请输入一个整数：");

        // 使用 nextInt() 方法，从用户输入中读取一个整数
        int number = scanner.nextInt();

        // 输出结果
        System.out.println("您输入的整数是：" + number);

        // 关闭 Scanner
        scanner.close();
    }
}

switch 分支语句

java

switch (表达式) {
    case 值1:
        // 执行代码块1
        break;
    case 值2:
        // 执行代码块2
        break;
    // 可选，处理所有未匹配的情况
    default:
        // 执行默认代码块
}

表达式：必须是 byte、short、int、char 或其包装类，以及 enum 和 String
case 值：必须是常量表达式，不能重复
break：跳出 switch 块，避免继续执行后续的 case 代码
default：可选，处理所有未匹配的情况
如果省略 break，程序会继续执行后续的 case 代码，直到遇到 break 或 switch 结束。
JDK 7 之前 switch 不支持 String，因为 switch 的实现基于整数类型的跳转表。而 JDK 7 对 switch 的底层实现进行了扩展，允许 String 类型，编译时会对 String 进行哈希计算并转换为整数处理。

数组的三种创建方式

先声明后创建

java

ClassName[] array;
array = new ClassName[3];

声明的同时创建
java
```
ClassName[] array = new ClassName[3];
```
1

声明的同时直接赋值

java

ClassName[] array = {new ClassName(), new ClassName(), new ClassName()};

构造方法

java

public class 类名 {
    // 构造方法
    public 类名() {
        // 初始化代码
    }
    public 类名(参数列表) {
        // 带参数的构造方法
    }
}

java

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name; // 将参数赋值给当前对象的属性
        this.age = age;
    }
}

构造方法名称必须与类名相同。
没有返回值，不能使用 return 语句。
创建对象时自动调用。
如果没有显式定义构造方法，Java 会提供一个默认无参构造方法。
可以定义多个构造方法，但方法参数列表不同。

静态修饰符

静态变量
- 静态变量属于类，而不是某个对象。所有对象共享同一个静态变量的值。
- 静态变量在类加载时初始化，生命周期贯穿程序整个运行周期。
- 可以通过类名直接访问，也可以通过对象访问（不推荐）。
静态方法
- 静态方法属于类，而不是对象，可以通过类名直接调用。
- 静态方法不能访问非静态变量或调用非静态方法，因为它们不依赖于具体对象。
- 适用于不需要依赖对象状态的方法，例如工具类方法。
静态代码块
- 用于类的初始化。在类加载时执行，只执行一次。
- 可以出现在类的任何地方，执行顺序按照定义的顺序执行。

包的概念

包（package） 是 Java 中用于组织类和接口的结构，类似于文件夹。它的主要作用包括：

防止类名冲突：包为类提供了命名空间，不同包中的同名类不会冲突。
组织代码：将相关类和接口归类，增强代码结构的清晰性。
访问控制：通过包控制类和成员的可见性，增强安全性。
代码复用：便于将代码打包成库供其他项目使用。

使用包时，通过 package 关键字声明类所属的包，并可用 import 语句引入其他包中的类。

图形界面

图形界面布局管理器
- FlowLayout 流式布局：按从左到右、从上到下的顺序排列组件。
- BorderLayout 边界布局：将容器分为东、南、西、北、中五个区域。
- GridLayout 网格布局：以表格形式排列组件，每个组件大小相同。
- CardLayout 卡片布局：将多个组件层叠在一起，一次只显示一个组件，适合实现多页面切换。
- GridBagLayout 网格包布局：功能强大的布局管理器，允许组件在网格中跨行跨列，组件大小可以不同，适用于复杂的布局需求。

异常处理

try-catch-finally 块
用于捕获和处理异常。try 块中放置可能抛出异常的代码，catch 块处理异常，finally 块用于释放资源，无论是否发生异常都会执行。
java
```
try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (ExceptionType e) {
    // 处理异常
} finally {
    // 始终执行的代码
}
```
1
2
3
4
5
6
7
throw 关键字
在方法体内显式抛出异常。用于在特定条件下手动抛出异常。
java
```
public void someMethod() {
    throw new IllegalArgumentException("Invalid argument");
}
```
1
2
3
throws 关键字
在方法签名中声明可能抛出的异常，由调用者负责处理。适用于将异常传播到上层调用。
java
```
public void someMethod() throws IOException {
    // 可能抛出异常的代码
}
```
1
2
3

自定义异常

创建自定义异常类，继承自 Exception 或 RuntimeException，并在代码中根据需要抛出自定义异常。

java

class CustomException extends Exception {
    public CustomException(String message) {
        super(message);
    }
}

public void someMethod() throws CustomException {
    throw new CustomException("This is a custom exception");
}

线程的使用

在 Java 中，使用线程有两种主要方法：

继承 Thread 类：创建一个类继承 Thread，重写 run() 方法，然后调用 start() 方法启动线程。
实现 Runnable 接口：创建一个类实现 Runnable 接口，重写 run() 方法，使用 Thread 类将其传入构造函数，调用 start() 方法启动线程。

推荐使用实现 Runnable 接口的方法，因为它更灵活，可以避免多继承的限制。

练习题

编写代码

java

public class Car {

    private String brand;
    private double price;
    private int amount;
    private String energyType;

    public Car(String brand, double price, int amount, String energyType) {
        // 写出为属性赋值的代码
        // 1）_______________
        // 2）_______________
        // 3）_______________
        // 4）_______________
    }
}

this.brand = brand; // 将参数 brand 赋值给成员变量 brand
this.price = price; // 将参数 price 赋值给成员变量 price
this.amount = amount; // 将参数 amount 赋值给成员变量 amount
this.energyType = energyType; // 将参数 energyType 赋值给成员变量 energyType

使用 this 关键字指代当前对象的属性，可以区分参数和成员变量。
通过构造函数将参数值赋值给类的成员变量。

对象数组

写出生成上面 10 个 Car 对象数组的语句。

java

Car[] cars = new Car[10];
cars[0] = new Car("Brand1", 10000.0, 1, "Electric");
cars[1] = new Car("Brand2", 15000.0, 2, "Gasoline");
// ... 初始化其余 8 个对象

创建一个 Car 类型的数组，长度为 10。
使用 new Car() 创建每个数组元素。

数据库操作

java

import java.sql.*;

class ClassroomManager {

    private Connection cn = null;
    private PreparedStatement ps = null;
    private final String DB_URL = /* 1）______________ */;
    private final String USER = "root";
    private final String PASS = "1234";

    public void Classroom(String name, int capacity, String status) {

        try {
            // 加载数据库驱动
            /* 2）______________ */.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");

            // 连接数据库
            cn = DriverManager./* 3）______________ */(DB_URL, USER, PASS);

            // 创建SQL语句
            String sql = "INSERT INTO classroom (name, capacity, status) VALUES (?, ?, ?)";
            ps = cn.prepareStatement(sql); // 准备SQL语句

            // 设置参数
            ps.setString(1, name);
            ps.setInt(2, capacity);
            ps.setString(3, status);

            int i = ps.executeUpdate(); // 执行SQL语句

            if (i > 0) {
                JOptionPane.showMessageDialog(null, "教室资源录入成功！", "教室管理系统", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE); // 显示消息框
            }

        } catch (/* 4）______________ */) {
            e.printStackTrace();
        } catch (/* 5）______________ */) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭连接
            try {
                if (ps != null) ps.close();
                if (cn != null) cn.close();
            } catch (/* 6）______________ */) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

jdbc:mysql://localhost:3306/school // 填入正确的数据库 URL
Class // 加载 MySQL 驱动
getConnection // 调用 getConnection 方法
ClassNotFoundException e // 捕获 ClassNotFoundException 异常
SQLException e // 捕获 SQLException 异常
SQLException e // 捕获 SQLException 异常

根据题目给出的“数据库类型”和“数据库名”修改 JDBC URL
捕获 ClassNotFoundException 和 SQLException，处理加载驱动和数据库操作中的异常。

程序找错误

修改前改动内容修改后

java

import javax.awt.*;

public class ReciteWords implements JFrame {

    private JTextPane jlb = new JTextPane();
    private JComboBox jcb1 = new JComboBox(new Object[]{"顺序", "随机"});
    private JComboBox jcb2 = new JComboBox(new Object[]{"1秒", "2秒", "3秒", "4秒", "5秒", "6秒", "7秒", "8秒", "9秒", "10秒"});

    public void ReciteWords() {
        this.setSize(600, 200);
        this.setVisible(false);
        this.setResizable(false); // 窗体大小不可变
        this.setLocationRelativeto(null); // 窗口居中
        this.setTitle("背单词");

        jlb.setEditable(false); // 设置显示区域的文本框为不能编辑状态

        JPanel p = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER, 10, 0));
        p.add(new JLabel("播放模式"));
        p.add(jcb1);
        p.add(new JLabel("播放速度"));
        p.add(jcb2);

        this.add(p, BorderLayout.NORTH);
        this.add(jlb, BorderLayout.CENTER);
    }
}

java

import javax.swing.*; 
import javax.awt.*; 
import java.awt.*; 

public class ReciteWords implements JFrame { 
public class ReciteWords extends JFrame { 

    private JTextPane jlb = new JTextPane();

    private JComboBox jcb1 = new JComboBox(new Object[]{"顺序", "随机"}); 
    private JComboBox<String> jcb1 = new JComboBox<>(new String[]{"顺序", "随机"}); 
    private JComboBox jcb2 = new JComboBox(new Object[]{"1秒", "2秒", "3秒", "4秒", "5秒", "6秒", "7秒", "8秒", "9秒", "10秒"}); 
    private JComboBox<String> jcb2 = new JComboBox<>(new String[]{"1秒", "2秒", "3秒", "4秒", "5秒", "6秒", "7秒", "8秒", "9秒", "10秒"}); 

    public void ReciteWords(){ 
    public ReciteWords() { 
        this.setSize(600, 200);
        this.setVisible(false); 
        this.setVisible(true); 
        this.setResizable(false); // 窗体大小不可变
        this.setLocationRelativeto(null); 
        this.setLocationRelativeTo(null); 
        this.setTitle("背单词");

        jlb.setEditable(false); // 设置显示区域的文本框为不能编辑状态

        JPanel p = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER, 10, 0));
        p.add(new JLabel("播放模式"));
        p.add(jcb1);
        p.add(new JLabel("播放速度"));
        p.add(jcb2);

        this.add(p, BorderLayout.NORTH);
        this.add(jlb, BorderLayout.CENTER);
    }
}

java

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

public class ReciteWords extends JFrame {

    private JTextPane jlb = new JTextPane();
    private JComboBox<String> jcb1 = new JComboBox<>(new String[]{"顺序", "随机"});
    private JComboBox<String> jcb2 = new JComboBox<>(new String[]{"1秒", "2秒", "3秒", "4秒", "5秒", "6秒", "7秒", "8秒", "9秒", "10秒"});

    public ReciteWords() {
        this.setSize(600, 200);
        this.setVisible(true);
        this.setResizable(false); // 窗体大小不可变
        this.setLocationRelativeTo(null); // 窗口居中
        this.setTitle("背单词");

        jlb.setEditable(false); // 设置显示区域的文本框为不能编辑状态

        JPanel p = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER, 10, 0));
        p.add(new JLabel("播放模式"));
        p.add(jcb1);
        p.add(new JLabel("播放速度"));
        p.add(jcb2);

        this.add(p, BorderLayout.NORTH);
        this.add(jlb, BorderLayout.CENTER);
    }
}

添加 import javax.swing.*; 以便使用 JFrame、JTextPane 等类
修改 import javax.awt.*; 为 import java.awt.*; 正确导入 awt 包
修改 implements JFrame 为 extends JFrame 因为 JFrame 不是接口，所以不能被实现
修改 public void ReciteWords() 为 public ReciteWords() 因为构造方法没有返回值
修改 this.setVisible(false); 为 this.setVisible(true); 使窗口可见
修改 setLocationRelativeto 为 setLocationRelativeTo 因为方法名错误

可选修改

java

private JComboBox jcb1 = new JComboBox(/* 省略 */); 
private JComboBox<String> jcb1 = new JComboBox<>(/* 省略 */); 
private JComboBox jcb2 = new JComboBox(/* 省略 */); 
private JComboBox<String> jcb2 = new JComboBox<>(/* 省略 */);

接口抽象类

1.定义接口：创建一个名为 Payment 的接口，包含一个方法 pay(double amount)，用于执行支付操作。
2.定义抽象类：创建一个名为 AbstractPayment 的抽象类，实现 Payment 接口。
3.实现具体支付方式：创建三个类 CreditCardPayment、AlipayPayment 和 WeChatPayment，分别实现 AbstractPayment 抽象类，并实现 pay 方法。三个类的 pay 方法中输出显示“XXX支付金额：XXX元”。

定义接口 Payment

java

public interface Payment {
    void pay(double amount);
}

定义抽象类 AbstractPayment

java

public abstract class AbstractPayment implements Payment {
    @Override
    public abstract void pay(double amount);
}

实现具体支付方式

CreditCardPayment 类

java

public class CreditCardPayment extends AbstractPayment {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("信用卡支付金额：" + amount + "元");
    }
}

AlipayPayment 类

java

public class AlipayPayment extends AbstractPayment {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("支付宝支付金额：" + amount + "元");
    }
}

WeChatPayment 类

java

public class WeChatPayment extends AbstractPayment {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("微信支付金额：" + amount + "元");
    }
}

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wkwbk

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