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一、目的
通过用户图形界面设计，掌握JavaSwing开发的基本方法。
二、实验内容与设计思想
实验内容：
课本验证实验：
Example10_6
图 1
Example10_7
图 2
图 3
Example10_15
图 4
设计思想：
①学生信息管理系统：
※结果截图：
图 5 窗口效果图
图 6 写入学生信息
图 7 写入学生信息成功
图 8 输入查询学生的ID
图 9 查询成功
图 10 存储学生信息的文件
图 11 加载学生信息成功
图 12 输入查询加载后学生的ID
图 13 查询成功
图 14 输入不存在的学生ID(异常处理)
※设计思路：
1、该应用程序通过一个图形用户界面(GUI)允许用户输入和查看学生信息。
2、用户可以通过"Save"按钮保存输入的学生信息，"Load"按钮加载已保存的学生信息，"Query"按钮3、查询特定学生信息。
4、学生信息包括ID，姓名，年龄，专业，以及性别。
5、为了实现对学生信息的存储和查询，程序使用了Java中的HashMap数据结构。
※主要代码结构：
1、在StudentInfoGUI构造函数中，初始化组件并添加事件监听器。
2、定义三个按钮：“Save”，“Load”和“Query”，并为每个按钮添加一个动作监听器。
3、定义一个JPanel并添加组件以显示学生信息。
4、定义三个私有方法：saveStudentInfo(), loadStudentInfo() 和 queryStudentInfo()。这些方法处理按钮的点击事件。
5、在主窗口中显示所有组件。
※主要代码段的文字分析：
1、JTextField idField, nameField, ageField, majorField;：这些是用于输入学生信息的文本框。
2、JCheckBox maleCheckBox, femaleCheckBox;：这些是用于选择学生性别的复选框。
3、JTextArea outputArea;：这是一个文本区域，用于显示输出信息。
4、Map<String, Student> students;：这是一个HashMap，用于存储学生信息。键是一个字符串（学生的ID），值是一个Student对象。
5、saveButton.addActionListener(new ActionListener() {...});：为"Save"按钮添加一个动作监听器，当点击该按钮时，调用saveStudentInfo()方法。
6、loadButton.addActionListener(new ActionListener() {...});：为"Load"按钮添加一个动作监听器，当点击该按钮时，调用loadStudentInfo()方法。
7、queryButton.addActionListener(new ActionListener() {...});：为"Query"按钮添加一个动作监听器，当点击该按钮时，调用queryStudentInfo()方法。
8、JPanel panel = new JPanel(new GridLayout(7, 2));：创建一个新的JPanel并设置其布局为7行2列的网格布局。
9、panel.add(new JLabel("ID:")); panel.add(idField);：向面板添加标签和文本框以输入学生ID。
10、panel.add(new JLabel("Name:")); panel.add(nameField);：向面板添加标签和文本框以输入学生姓名。
11、panel.add(new JLabel("Age:")); panel.add(ageField);：向面板添加标签和文本框以输入学生年龄。
12、panel.add(new JLabel("Major:")); panel.add(majorField);：向面板添加标签和文本框以输入学生专业。
三、实验使用环境
Eclipse集成开发环境
四、实验小结
一、实验中遇到的问题及解决过程
在本次实验中，我遇到了以下几个问题：
- 对题目理解不准确：在实验初期，由于没有仔细审题，导致我对实验任务的要求理解不准确。后来通过与同学和老师交流，我逐渐明确了实验任务的目标和要求。
2.代码逻辑错误：在编写代码的过程中，我发现自己的代码逻辑有错误，导致程序无法正常运行。经过仔细排查和调试，最终找到了问题所在并进行了修复。
3.技术难点：在实验过程中，我遇到了一些技术难点，比如如何使用Java中的多线程等。通过查阅相关资料和请教同学，我逐渐掌握了这些技术难点。
二、实验中产生的错误及原因分析
在实验中，我主要出现了以下几个错误：
1.语法错误：在编写代码的过程中，由于疏忽大意，导致出现了语法错误。这些错误在编译阶段就被发现并及时修复。
2.逻辑错误：由于代码逻辑复杂，我在编写代码的过程中出现了逻辑错误。这些错误在测试阶段被发现，并通过调试进行了修复。
3.运行错误：由于环境配置问题或者代码本身的问题，导致程序在运行时出现了错误。这些错误通过仔细排查和调试得到了解决。
三、实验体会和收获
通过本次实验，我获得了以下体会和收获：
1.仔细审题：在实验开始前，一定要仔细审题，明确实验任务的目标和要求。这样可以避免在实验过程中走弯路。
2.多交流：在实验过程中，要多与同学和老师交流，共同解决问题。这样可以拓宽自己的思路，学到更多的知识。
3.善于总结：在实验结束后，要善于总结自己的实验结果和经验教训。这样可以加深对知识的理解和记忆，为以后的实验打下良好的基础。
四、结论
通过本次Java程序设计实验，我深入了解了Java语言的基本特性和编程方法，掌握了多线程等复杂技术的使用方法。虽然在实验过程中遇到了一些问题和挫折，但通过不断地学习和探索，我最终成功地完成了实验任务。这次实验让我更加深刻地认识到编程的复杂性和挑战性，同时也让我更加坚定了自己学习编程的决心和信心。我相信在未来的学习和工作中，我会更加努力地学习和掌握更多的编程知识和技能。
五、参考文献
[1]耿祥义,张跃平，Java面向对象程序设计（第3版） ,清华大学出版社,2020
六、源代码附件
第一题：
package test;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.*;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class StudentInfoGUI extends JFrame {
private JTextField idField, nameField, ageField, majorField;
private JCheckBox maleCheckBox, femaleCheckBox;
private JTextArea outputArea;
private Map<String, Student> students;
public StudentInfoGUI() {
students = new HashMap<>();
idField = new JTextField(10);
nameField = new JTextField(10);
ageField = new JTextField(10);
majorField = new JTextField(10);
maleCheckBox = new JCheckBox("Male");
femaleCheckBox = new JCheckBox("Female");
outputArea = new JTextArea(10, 30);
outputArea.setEditable(false);
JButton saveButton = new JButton("Save");
JButton loadButton = new JButton("Load");
JButton queryButton = new JButton("Query");
saveButton.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
saveStudentInfo();
}
});
loadButton.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
loadStudentInfo();
}
});
queryButton.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
queryStudentInfo();
}
});
JPanel panel = new JPanel(new GridLayout(7, 2));
panel.add(new JLabel("ID:"));
panel.add(idField);
panel.add(new JLabel("Name:"));
panel.add(nameField);
panel.add(new JLabel("Age:"));
panel.add(ageField);
panel.add(new JLabel("Major:"));
panel.add(majorField);
panel.add(new JLabel("Gender:"));
panel.add(maleCheckBox);
panel.add(new JLabel(""));
panel.add(femaleCheckBox);
JPanel buttonPanel = new JPanel();
buttonPanel.add(saveButton);
buttonPanel.add(loadButton);
buttonPanel.add(queryButton);
Container container = getContentPane();
container.setLayout(new BorderLayout());
container.add(panel, BorderLayout.CENTER);
container.add(buttonPanel, BorderLayout.SOUTH);
container.add(new JScrollPane(outputArea), BorderLayout.EAST);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setSize(500, 300);
setVisible(true);
}
private void saveStudentInfo() {
String id = idField.getText();
String name = nameField.getText();
int age = Integer.parseInt(ageField.getText());
String major = majorField.getText();
String gender = maleCheckBox.isSelected() ? "Male" : "Female";
Student student = new Student(id, name, age, major, gender);
students.put(id, student);
try (ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("students.dat"))) {
outputStream.writeObject(students);
JOptionPane.showMessageDialog(this, "Student information saved successfully!");
} catch (IOException ex) {
JOptionPane.showMessageDialog(this, "Error saving student information: " + ex.getMessage(), "Error", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
}
}
private void loadStudentInfo() {
try (ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("students.dat"))) {
students = (Map<String, Student>) inputStream.readObject();
JOptionPane.showMessageDialog(this, "Student information loaded successfully!");
} catch (IOException | ClassNotFoundException ex) {
JOptionPane.showMessageDialog(this, "Error loading student information: " + ex.getMessage(), "Error", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
}
}
private void queryStudentInfo() {
String id = JOptionPane.showInputDialog(this, "Enter student ID:");
if (students.containsKey(id)) {
Student student = students.get(id);
outputArea.setText(student.toString());
} else {
outputArea.setText("Student not found.");
}
}
public static void main(String[] args) {
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
StudentInfoGUI win = new StudentInfoGUI();
win.setTitle("学生信息管理系统");
}
});
}
}
class Student implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private String id;
private String name;
private int age;
private String major;
private String gender;
public Student(String id, String name, int age, String major, String gender) {
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
this.major = major;
this.gender = gender;
}
@Override
public String toString() {
return "ID: " + id + "\nName: " + name + "\nAge: " + age + "\nMajor: " + major + "\nGender: " + gender;
}
}