[计算机软件及应用]Java高级程序设计实验指导.doc

实验一 Java 集合框架 在Java编程中，集合框架是组织和管理数据的核心工具。这个实验旨在帮助学生深入理解Java集合框架的基本概念和使用方法。集合框架包括List、Set、Queue等接口以及ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等实现类。实验内容可能涵盖以下知识点： 1. **List接口**：List接口代表一个有序的集合，允许有重复元素。ArrayList和LinkedList是其主要实现类，ArrayList基于数组实现，适合随机访问；LinkedList基于链表，适合插入和删除操作。 2. **Set接口**：Set接口不允许有重复元素，其主要实现类有HashSet和TreeSet。HashSet基于哈希表，插入和查找速度快；TreeSet基于红黑树，保持元素排序。 3. **Map接口**：Map接口存储键值对，HashMap、TreeMap和LinkedHashMap是其常见实现。HashMap快速查找，但无顺序；TreeMap按键排序；LinkedHashMap保持插入顺序或访问顺序。 实验步骤可能包括创建集合、添加元素、遍历集合、查找元素、删除元素等操作，同时涉及泛型、迭代器、Comparable和Comparator接口的使用。 实验结果与分析部分，学生需要展示代码实现，并分析不同集合类型在性能和功能上的差异。 实验二 Java 多线程应用基础 多线程是Java的一个重要特性，用于提高程序的并发性和效率。实验目的是让学生掌握如何创建和管理线程，以及理解线程同步和通信机制。 1. **线程创建**：通过实现Runnable接口或者继承Thread类创建线程。对比两种方式的优缺点，例如实现 Runnable 更利于代码重用和避免单继承限制。 2. **线程控制**：学习start()、run()、join()、sleep()、yield()、interrupt()等线程控制方法。 3. **线程同步**：了解synchronized关键字，死锁和活锁的概念，以及wait()、notify()和notifyAll()方法在同步中的作用。 4. **线程通信**：研究BlockingQueue接口及其实现，如ArrayBlockingQueue和LinkedBlockingQueue，以及Producer-Consumer模型。 实验结果与分析会包含线程运行的示例，分析并发执行的效果，以及在不同同步策略下的行为。 实验三 JDBC 基础 JDBC（Java Database Connectivity）是Java连接数据库的标准API。实验旨在让学生掌握JDBC连接数据库、执行SQL语句和处理结果集的基本操作。 1. **JDBC驱动管理**：了解DriverManager注册驱动，以及DataSource连接池的使用。 2. **数据库连接**：通过Connection对象建立与数据库的连接，理解关闭连接的重要性。 3. **SQL执行**：使用Statement或PreparedStatement执行SQL，对比两者的区别，如预编译SQL防止SQL注入。 4. **结果集处理**：使用ResultSet遍历查询结果，理解其游标概念。 实验结果分析将展示如何从数据库获取和处理数据，讨论事务管理和异常处理的最佳实践。 通过这三个实验，学生不仅能够掌握Java高级程序设计的关键技术，还能在实践中提升问题解决能力和代码质量，为将来开发更复杂的Java应用程序打下坚实基础。