20202306 实验一《Linux基础与Java开发环境》实验报告
# 20202306 2021-2022-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验一报告
课程：《程序设计与数据结构》
班级： 2023
姓名： 李金城
学号：20202306
实验教师：王志强
实验日期：2021年9月19日
必修/选修： 必修
## 1.实验内容
1、基于命令行进行简单的Java程序编辑、编译、运行和调试。
2、练习Linux基本命令；
3、学习Java程序的JDB调试技能：https://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371262.html
4、编写简单的Java程序。
## 2. 实验过程及结果
一、基于命令行进行简单的Java程序编辑、编译、运行和调试
1、命令行：vim的命令行是在文件中进行基本操作的必要知识，通过三个模式的转换和输入，控制光标、插入位置、空行等基本操作。
（1）三个模式的互换：i——普通模式进入插入模式；：——普通模式进入命令行模式；Esc——命令行模式进入命令行模式。
（2）光标移动：h（左）、l（右）、j（下）、k（上）、w（移动到下一个单词）、b（移动到上一个单词）。
（3）插入（插入模式）：i（在当前光标处进行编辑）、l（在行首插入）、A（在行末插入）、a在光标后插入一个新行、o（在当前行后插入一个新行）、O（在当前行前插入一个新行）、cw（替换从光标所在位置后到一个单词结尾的字符）。
（4）删除：x（删除光标所在处的字符）、X（删除光标所在前一个字符）、dd（删除整行/剪切）、dw（删除一个单词）、D（删除至行位）、d^（删除至行首）、dG（删除至文档结尾）、d1G（删除至文档首部）、ndd（n为数字，表示删除n行）
（5）保存与退出：：q！（退出但不保存）、shift+zz /：x /：wq（保存并退出）、：w【文件】（另存到【文件】中）、：wq！（强制保存并退出）
（6）重复指令：.表示重复上一个命令操作
（7）游标跳转：gg（移动到第一行）、G（移动到最后一行）、nG（n为数字，表示移动到第n行）、w（到下一个单词的开头）、e（到当前单词的结尾/下一个单词的结尾）、b（到前一个单词的开头）、ge（到前一个单词的结尾）、0 / ^（到行头）、$（到行尾）
（8）显示行号：：set nu
（9）复制与粘贴（普通模式）：nyy（n为数字，复制游标所在的n行），p（粘贴到光标下）、P（粘贴到光标后）
（10）撤销与替换：r+【待替换字母】（将游标所在字母替换为指定字母）、~（反转游标所在字母的大小写）、R（连续替换，直到按下Esc）、cc（替换整行）、cw（替换一个单词）、u{n}（撤销n次操作）
2、java程序的操作：
（1）编辑：
a.应用linux命令行指令：vi 【File name】，新建一个文件或进入先前编辑过的“File name”文件。
b.再应用vim的相关操作，对程序进行编辑。
（2）编译:
根据java的语法结构，一个基本程序如下图所示：
也就是说一个java程序需要由class+主类名称、public static void main（String【】 args）的常规语句、方法体三部分组成
（3）运行：文件确认编译无误后，在终端输入命令：java 【File name】，即可在终端中看到程序的输出或程序错误的提示。
用户名:~$ java test
An Emergency Broadcsat
（4）调试：
a.需提前下载jdk程序，可在终端输入javac -version，若存在该程序则会显示其版本，若需要下载，终端会输出以sudo开头的语句，输入该语句即可联网下载。
b.下载完毕后，可输入javac -g【文件名】.java，此时会出现【文件名】.class的文件，接下来输入jdb 【文件名】，即可开始调试。
c.加载成功后我们通常会在main处设置第一个断点：stop in 【文件名】.main。
d.在n行添加断点：stop in 【文件名】：n（n表示行数）。
e.运行开始：run。
f.进行下一步：next，直到程序结束。
g.其他：help（打开帮助手册）、clear in 【文件名】：n（删除在n行处的断点）、clear（查看设置的断点）、print i（查看变量i的值）、set i=n（将变量i的值改为n）、cont（执行到程序结束或下一个断点）。
二、练习Linux基本命令
（1）关于文件：vi 【文件名】（生成一个文件，并进入）、rm 【文件名】（删除这个文件）【文件名】 -version（查询该文件是否存在）、cat 【文件名】（显示文件中的内容）
（2）关于目录：ls（查询目录）、ls -a（查询全部目录，包括隐藏目录）、cd（切换到根目录）
（3）复制：cp test test1（复制文件test到test1）
（4）文件改名：mv test test1（将文件test的名称改为test1）
（5）查找文件：find 【文件名】
（6）打开帮助手册：man man（man 指令名：详细查看关于该指令的使用说明）
（7）修改时间：touch -t 【时间】 【文件名】
三、学习Java程序的JDB调试技能（基本与一、2、（4）相同）
补充内容：
1、在Linux中打开三个标签页：vim编辑代码、javac编译运行、JDB调试
2、Alt+n：表示进入第n个标签
3、查看变量的值：print或者eval
4、利用list可以查看运行到了源代码的什么位置，use或者sourcepath指出源代码的位置
5、利用up、down可以进行类的调试
四、编写简单的Java程序
例：
1 public class test
2 {
3 public static void main（String【】 args）
4 {
5 System.out.println("An Emergency Broadcast");
6 }
7 }
其中，test为程序名/主类名称，调用了println方法，进行输出。
例：
1 import java.util.Scanner;
2 public class Echo
3 {
4 public static void main(String[] args)
5 {
6 String message; //定义一个字符串message
7 Scanner scan = new Scanner(System.in); //创建Scanner类对象
8 System.out.println("Enter a line of text:");
9 message = scan.nextLine();
10 System.out.println("You entered:\"" + message + "\"");
11 }
12 }
其中，要求用户输入一个字符串，最终达到输出字符串的目的。
例：
1 public class text
2 {
3 public static void main(String[]args)
4 {
5 Scanner in=new Scanner(System.in);
6 System.out.println("guess a number between 1and100）");
7 int a=in.nextInt();
8 int b=(int)(Math.random()*100);
9 while(a!=b)
10 {
11 if(a<b)System.out.println("too little");
12 else System.out.println("too much");
13 System.out.println("guess more：");
14 a = in.nextInt();
15 }
16 System.out.println("Bingo!The right answer is " + b);
17 }
18 }
其中，系统生成一个随机数，用户进行猜数游戏。
## 3. 实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题1：安装JDB时出现问题，根据教程上的提示和网站下载也没能安装上JDB。
- 问题1解决方案：通过细致观察，我发现当我输入java -version时下方出现了以sudo开头的下载方案，于是我尝试一番，终于成功安装好了JDB，并进行了第一次调试。
- 问题2：码云的上传没有及时记忆和理解，导致无法将程序上传到码云。
- 问题2解决方案：通过查询资料，我在博客园发现了一篇帖子，其中详细地介绍了上传方法。
- 问题3：java程序的书写繁琐，且需要记忆的指令极多，这给记忆造成了很大的难题。- 问题1：安装JDB时出现问题，根据教程上的提示和网站下载也没能安装上JDB。
- 问题3解决方案：通过看书，多亲手敲代码，而不是靠死记硬背。学习的过程要融汇贯通，勤能补拙，多多练习才能百战不殆。
## 其他（感悟、思考等）
初次遇到java，它复杂且繁琐的操作指令就给与我很大的压力，尤其是老师操作时，终端和文件里花花绿绿的代码和老师看似轻松的操作，令人目不暇接。然而在看了教材之后，我开始渐渐理解老师的用意和课上讲解的内容了。首先预习是很关键的步骤，课后的总结笔记也是必要的，由于课时原因，老师教学内容多，有时好像刚上课不久就下课了。也是因为java语言的强大魅力，吸引我上课专注地听讲，它操作指令背后的逻辑让人充满好奇心和探索欲。每个指令的应用，即字母和符号的组合，竟然可以在虚拟机中起到这样的作用，尤是让人感到兴奋和精彩。然而java的学习也并不是轻松顺利的，在CDSN、博客园、码云以及云班课中存在了大量的java实例和讲解介绍，这都需要我们去学习和探索。学习要凌驾于书本之上，多进行机操，成为真正可用的java人才。也因为它具备的难度和挑战性，也要求我们要坚持且孜孜不倦的学习态度，唯有如此才能做到知行合一，“码”耕不辍。
## 参考资料
- [《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》](https://book.douban.com/subject/26851579/)
- [《Java程序设计与数据结构教程（第二版）》学习指导](http://www.cnblogs.com/rocedu/p/5182332.html)
- https://www.cnblogs.com/rocedu/p/5155128.html
