【Java】《面向对象与多线程综合实验》报告
- 说明：这是武汉理工大学计算机学院【面向对象与多线程综合实验】课程的实验报告
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- 谨记：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。
《面向对象与多线程综合实验》报告
１ 实验目的
运用Java语言，以迭代方式逐步编程实现一个小型档案管理系统。由此了解软件开发的一般过程，深入理解面向对象语言的基本概念和基本原理，理解和掌握继承与多态、异常处理、输入输出流、GUI设计、JDBC数据库操作、网络编程、多线程等技术；熟练掌握在Java语言环境下，上述技术的具体实现方法。
2 系统功能与描述
1) 用户登录：根据用户输入的登录名、密码进行验证登陆，通过验证后方可登陆系统。将用户的角色分为系统管理人员、档案录入人员，档案浏览人员三类，根据用户的角色，为用户分配不同的可执行操作。
2) 档案浏览员功能：能进行档案的浏览和档案的下载，并且可以自定义文件下载保存的路径；还可以进行个人密码等信息的修改。
3) 档案录入员功能：可进行任意位置的档案的上传，并能够实现档案浏览员的全部功能。
4) 系统管理员功能：可以进行添加新用户、修改某个已存在用户的密码和角色以及删除某个已存在的用户，并且能实现档案浏览员的全部功能。
5) GUI界面设计：将上述功能使用GUI实现，以达到人机交互的作用，使用户能够轻松使用，轻松实现各项功能。
6) 将用户的信息以及上传的文件信息保存到数据库中，以便系统退出再次登录后，信息保持不变。
3 模块设计
3.1 GUI模块
3.1.1 登录模块
1) 功能介绍：提示用户输入登录名和密码，并将密码显示为不可见，然后进行角色匹配，将展示的用户界面中不可用的功能设置为不可访问。
2) 界面展示：
3) 流程图：
4) 登陆窗口的界面设计的伪代码：
public loginFrame() {
super("欢迎使用档案管理系统"); ……
//定义【输入账号】的 【文本框】
TextFieldinputUserName_Field = new TextField(); ……
//定义【输入密码】的【文本框】
JPasswordFieldinputUserPassword_Field = new JPasswordField();
……
/*监听输入密码的文本框，判断输入的内容是否为回车，以实现快速登陆*/
inputUserPassword_Field.addKeyListener(newKeyAdapter() {
publicvoid keyPressed(KeyEvent e) {
//如果按下回车，将当前用户名、密码文本框的文本长度、内容传递给successLogin（……）方法进行登陆判断
if(e.getKeyChar()== KeyEvent.VK_ENTER ) {
successLogin(inputUserName_Field.getText().length(),
inputUserPassword_Field.getText().length(),
inputUserName_Field.getText(),
inputUserPassword_Field.getText());
}}
});
/*【登陆】按钮及其【监听】*/
JButton login = new JButton("登陆");
login.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
successLogin(……同上); }
}); ……
}
successLogin方法：
publicvoid successLogin(int namelength,int passwordlength,String userName,StringuserPassword) {
//如果用户没有输入任何信息,就点击【登陆】按钮，进行提示
if(namelength==0|| passwordlength==0) {
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名或密码为空！ ");}
//用户正常输入用户名和密码，点击【登陆】按钮，程序正常进行
else{
Userusr = DataProcessing.searchUser(userName, userPassword);
……
//如果没有找到
if(usr== null) {
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户名或密码错误！");
}else{
userRole = usr.getRole(); //得到当前用户的角色
userName= usr.getName(); //从数据库中获取当前用户名
loginFrame.this.setVisible(false); //将当前登陆界面设置不可见
userFramef2 = new userFrame(userName,userRole);
f2.setVisible(true);//显示登陆之后的界面
………………
}//else
}//else
}//successLogin()
3.1.2用户管理模块
1) 功能介绍：此模块为系统管理员专属的界面，共分为添加、删除、修改用户三个版面。添加用户界面，提供新用户名、新密码的文本输入框和新用户角色选择的下拉框；删除用户界面，通过下拉菜单展示全部当前数据库中的全部用户名，通过鼠标的当前选择来确定要删除的用户；修改用户界面，可以实现某个用户的密码和角色的修改，同样通过下拉菜单显示全部信息。
2) 界面展示：
3) 设计伪代码：
//**用户管理界面**//
publicuserManageFrame() throws SQLException {
setTitle("用户管理界面");
……
//**通过tabbedPane来建立可跳转的标签***//
JTabbedPanetabbedPane = new JTabbedPane(JTabbedPane.TOP); ……
/*****【修改用户】标签以及其可执行操作***/
JPanelchangeUserInfo = new JPanel();
tabbedPane.addTab("修改用户", null, changeUserInfo, null);
……
//******使用【下拉标签】展示全部【用户名】************//
JComboBoxuserNameChoose_change = new JComboBox();
//****将表中的 用户信息添加到 下拉菜单中***************
Enumerationd;
d =DataProcessing.getAllUser();
intindex = DataProcessing.users.size();
for(int i = 0; i < index; i++) {
Usera2 = d.nextElement();
userNameChoose_change.addItem(a2.getName());
}
//userNameChoose_change.setSelectedItem(null);
userNameChoose_change.setBounds(166,27, 132, 24);
changeUserInfo.add(userNameChoose_change);
……
//****使用【下拉标签】展示全部【角色】*//
JComboBoxuserRoleChoose_change = new JComboBox();
userRoleChoose_change.setModel(newDefaultComboBoxModel(new String[] {"administrator","operator", "browser"}));
userRoleChoose_change.setBounds(166,111, 132, 24);
changeUserInfo.add(userRoleChoose_change);
//**点击【修改】按钮，执行用户信息修改操作****//
JButtonsuer_change = new JButton("修改"); //“修改”用户信息按钮
suer_change.addActionListener(newActionListener() {
publicvoid actionPerformed(ActionEvent e) {
Stringrole = userNameChoose_change.getSelectedItem().toString();
if(/*如果输入的信息正确，非空*/){
if(change.changeUserInfo(/*相关参数*/)) { //如果通过修改
JOptionPane.showMessageDialog(null,"信息修改成功！");
// 插入刷新方法，刷新用户管理界面的用户信息};
}
else{
JOptionPane.showMessageDialog(null,"请输入口令！！！");
}
}
});
//**【删除用户】标签以及其可执行操作**//
JPaneldeleteUser = new JPanel();
tabbedPane.addTab("删除用户", null, deleteUser, null);
……
JButtonsure_del = new JButton("删除"); //确认“删除”用户按钮
sure_del.addActionListener(newActionListener() {
publicvoid actionPerformed(ActionEvent e) {
Stringabc = null;
Administratordel = new Administrator(abc, abc, abc);
if(del.delUser(userDelNameList.getSelectedItem().toString())){
JOptionPane.showMessageDialog(null, "用户删除成功！");
//添加刷新方法，将界面刷新
……
//**【添加用户】标签以及其可执行操作****//
JPaneladdUser = new JPanel();
tabbedPane.addTab("新增用户", null, addUser, null);
userName_input= new JTextField(); ……
userPassword_input= new JTextField(); ……
JComboBoxuserRole_list = new JComboBox(); ……
addUser.add(userRole_list);
JButtonsure_add = new JButton("添加"); //“添加”用户按钮
sure_add.addActionListener(newActionListener() {
publicvoid actionPerformed(ActionEvent e) {
if(/*用户输入的信息无误，非空*/ ) {
if(add.addUser(/*相关参数*/) {
JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户添加成功！");
//添加刷新方法，将当前界面刷新 }
elseJOptionPane.showMessageDialog(null, "用户已存在！！！");
}
else JOptionPane.showMessageDialog(null,"用户添加失败！");
}
});
………………
3.1.3 文件下载模块
1) 功能介绍：首先通过列表展示当前已存在的全部文件信息，然后根据用户的需求，点击下载按钮，输入要下载的文件档案号，再选择要保存的路径，点击下载即可实现下载。
2) 界面展示：
3) 上传文件方法代码：
publicboolean downloadFile(String ID,String downloadpath) throws IOException,SQLException{
try{
byte[]buffer=new byte[1024];
Docdoc=DataProcessing.searchDoc(ID);
if(doc==null) return false;
String uploadpath=uploadpaths+doc.getFilename();
Stringdownloadpaths=downloadpath+"\\"+doc.getFilename();
BufferedInputStream infile=new BufferedInputStream(newFileInputStream(uploadpath) );
BufferedOutputStreamtargetfile=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(downloadpaths) );
while(true)
{ int byteRoad=infile.read(buffer);//从文件数据给字节数组
if(byteRoad==-1)//在文件尾，无数据可读
break;
targetfile.write(buffer,0, byteRoad);//将读到的数据写入目标文件
}
infile.close(); targetfile.close(); return true;
}catch(Exceptione) {
System.out.println("下载文件操作出错"+e.toString()); }
returnfalse;
}
3.1.4 文件上传模块
1) 功能描述：提示用户输入档案号，从资源管理器中选择要上传的文件，以及输入文件描述等信息，执行确认上传操作。
2) 界面展示：
3) 上传文件代码：
public boolean uploadFile(String ID,Stringfilename,String description,String filepath) throws IOException, SQLException{
try {
int byteread = 0;
File oldfile = new File(filepath);
String targetfile = uploadpaths +File.separator + oldfile.getName();
if (oldfile.exists()) { //文件存在时
InputStream inStream = newFileInputStream(filepath); //读入
FileOutputStream fs = newFileOutputStream(targetfile);
byte[] buffer = new byte[1444];
while ((byteread =inStream.read(buffer)) != -1) {
fs.write(buffer, 0, byteread); }
inStream.close();
fs.close();
Timestamp timestamp = newTimestamp(System.currentTimeMillis());
DataProcessing.insertDoc(ID, userName,timestamp, description, filename);
return true;
}
else return false;
} catch (Exception e) {
System.out.println("上传文件操作出错"+e.toString());
}
return false;
}
3.1.4 个人信息修改模块
1) 功能介绍：仅供每个用户修改自己的密码。需要核实当前密码是否正确才能进行修改，否则不给予通过。
2) 流程图：
3) 运行结果展示：
4) 逻辑伪代码：
if(/*读取数据库成功并且原密码正确*/)
if( (/*新密码文本框内容一致并且不为空*/) {
if(/*调用修改密码方法，返回值为true*/)
/*显示提示框：密码修改成功*/
else{
/*显示提示框：密码修改失败*/ } }
else {
/*显示提示框：新密码不一致或为空！*/}
else {
/*显示文本框：原密码错误！！*/ }
3.2 数据库模块
1) 功能介绍：将添加的用户信息、上传的文件信息等数据改为储存在数据库中，后期直接从数据库中读取数据。
2) 运行截图：
4 开发难点与体会
1)刚开始实验的时候，已经提供了DataProcessing类和User类，并将信息保存在Hashtable中。除了理解提供的两个类、对类中的方法实现的功能的理解和如何调用之外，并没有多大的难点。
2)输入输出流的难点：这是在第三次实验中实现的功能。由于当时做实验的时候，刚开始学这一部分，对课本上的内容也是一知半解，并没有深刻理解，所以做实验的时候难度比较大。特别是两个文件流outputstream和inputstream的用法以及它们的方法，都不是很熟悉，做实验的时候，理想与现实的差距有点大。
最终，除了仔细研究课本之外，通过网上CSDN博客的实例，也学到了不少关于文件处理的方法，更加深刻理解了输入输出流的使用。
3)GUI开发难点：前三次实验都是类似于命令行的基本操作，功能实现相对较简单。然而，到了GUI设计的时候，要求改写成窗口界面，瞬间感觉难度挺大。比如，各种文本框的布局如何安排，文件列表怎么写……不过，通过老师教我们使用的windowbuilder来构建窗口界面，瞬间感觉难度降低了。不过，面对各种容器与组件，又无从下手。在预览窗口左侧显示的各种组件，每一个是做什么的，大部分不是很清楚。所以，只好逐个测试。为了使界面面板的每个文本框、按钮等组件可随意调节大小，发现使用绝对布局可以实现。但是，文件列表缺无法显示列表头，只能显示列表中的信息。只好通过网上的实例，发现加上一句话，就可以实现了。
4)除此之外，实验并不是只做一个窗口界面，而是需要登陆界面、文件管理界面、用户管理界面、个人信息界面……问题就是，如何通过一个界面的按钮，调用出另一个界面？当某个列表的信息修改了之后，如何刷新列表的信息？对于界面之间的调用，刚开始准备在一个类里边实现，但发现难度太大，而且好多内容不是很理解，所以，就为每一个界面创建一个类，全部界面的类编写完毕之后，从登陆界面的类开始，为其他界面的类创建对象来实现窗口的调用，这样难度减小了，各种逻辑关系也可以得到很好的处理。对于刷新界面，可以采用将当前需要刷新信息的界面关闭，重新创建一个该界面类的对象，再次打开这个界面即可实现刷新。
5)数据库开发难点：主要是因为对于数据库并不熟悉，改写Dataprocessing类的时候，出现各种各样的错误，像语法错误，或者是某个类的调用错误。还有就是以前在其他类可以直接获取本类中的信息的参数错误，只能通过本类的方法返回值来获取相关信息。
5 实验总结
首先是巩固了基本的Java知识。
本学期的Java语言程序设计课程所学的众多的内容，仅仅通过两次的Java实验是不能够全面覆盖的。所以，通过本次的面向对象与多线程综合实验，基本上覆盖了课堂所学的知识，将理论知识付诸实践当中，熟悉知识的同时，深刻理解了Java语言的魅力，还体会到了Java语言与C++编程的不同之处。
其次是深刻理解了面向对象编程的基本思想。
在以前，编程的时候喜欢将代码全部写进一个函数中，或者直接写进主函数中。这样，不仅代码看起来混乱。而且容易造成代码上的逻辑关系错误。通过本次多线程实验的迭代开发，我深刻的体会到封装的重要性。将每个部分，将要实现什么功能写成一个方法，只进行参数之间的传递，这样，如果出现错误，容易修改。而且，特别是一次次的迭代开发，每次的功能增加，修改的代码可以大大减少，提高了编写效率。
再次，懂得了理论联系实际的重要性。
课堂上，我们学到的仅仅是理论，只知道这个类是做这个的，这个方法实现的是这样的功能，可能当堂记住了，可是课后再来看的时候，又多了几分陌生。仅仅有理论是远远不够的，等到实践的时候，却发现现实并没有那么简单。这其中会遇到各种各样的困难，各种各样的错误。当然，还有随着开发软件的更新换代，旧的方法可能并不适用了。还有就是，基本的理论并不能满足当前实验的需求，这就要求我们自主学习。通过本次使用，从课外也学到了不少知识。
最后，发现了自己的不足之处，对下一步学习起到了警示。
通过这次实验，发现自己的不足之处。Java很强大，可是自己了解的还是太少，对其中的很多简单的可以直接调用的方法，却要自己去写。对Java的类库知道的太少，每个类的方法所实现的功能不熟悉，需要逐个看，所以导致实验的时候，速度提不上去而浪费了时间。总之，就是对知识掌握的不够牢固，知识面比较窄。今后的学习，要巩固基本知识的同时，广泛涉猎各种拓展知识。
通过本次实验，收获知识的同时，也发现了自己的不足之处。虽然实验结束，但学习的脚步一直未停歇。今后的学习，不仅要将实验中学到的知识再次升华，还有积极改进学习中的不足之处，争取在今后的学习中更进一步！