Lab1-v4

Laboration 1

Introduktion till Java, kompilering och exekvering

Syfte: Uppgiftens syfte är att bekanta sig med systemet och att kunna skapa, kompilera och köra några enkla Java-program. Det är inte avsikten att du ska förstå alla detaljer i de program som du skapar nedan, utan syftet är att du ska få prova på vad man kan göra i Java. Under kursens gång kommer vi att återkomma till det du träffar på i denna lab.

Förberedelser: Om du har glömt hur UNIX och Emacs fungerar så kan det vara en bra idé att repetera dessa moment från datorintroduktionen. Se också till att du känner till det lösenord du senast använde i hus 1, eftersom det är datorsalarna där vi använder. Har du glömt ditt lösenord, kontakta någon av de datoransvariga för att få ett nytt lösenord. I hus 1 sitter de på plan 4, rum 1439 och 1443.

Du bör också ha läst igenom kap 1.1 - 1.4 i Skansholm för att förstå de begrepp som används. I laborationen kommer du att testa de exempelprogram som finns i bokens kap 1.5 - 1.8, läs gärna dessa avsnitt under laborationens gång, så kan det vara lättare att förstå vad du gör.

Övningarna under denna lab är mycket enkla. Anledningen till detta är att du ska lära dig de praktiska handgreppen, så att du framvöer inte behöver fundera på hur systemet fungerar utan i stälelt i framtiden kan koncentrera dig på programmeringsproblemen.

Allmänt: Uppgifterna ska lösas och redovisas individuellt. Muntligt samarbete är dock tillåtet och rekommenderas.

Redovisning: När du har avslutat sista uppgiften, be Elena, din labassistent, komma för att godkänna ditt arbete. Var beredd att visa det eller de program hon begär. Om hon är nöjd med dina lösningar, behöver du inte lämna in något.

Uppgifter:

Börja med att logga in på ditt datorkonto. Se till att Du befinner dig i din huvudkatalog (detta sker automatiskt om du inte gör något särskilt).
Starta Netscape om du inte redan läser detta i Netscape. Gå sedan till: http://www.docs.uu.se/~andersb/sts/gp// Här hittar du länkar till kursinformation. Här kommer även laborationer och lektionsuppgifter läggas in. Lägg ett bokmärke här och kom ihåg att gå hit och titta ofta!
Skapa nu en arbetskatalog för Java, förslagsvis ger du den namnet java. Skapa den med kommandot:

mkdir java

Se sedan till att arbetskatalogen blir din aktuella katalog, genom att gå dit med

cd java

Alla Javaprogram du skriver under kursen lägger du enklast i denna katalog.

Vi ska nu skriva några Java-program och kompilera och testköra dessa. Du använder lämpligen emacs för att skriva in dina program. Starta emacs, och se till att emacs-fönstret är ditt aktiva fönster. Skapa en fil Example1.java. Skriv in följande lilla program precis som det står:

public class Example1 { public static void main(String[] arg) { System.out.println("Välkommen till Java!"); }
public static void main(String[] arg) { System.out.println("Välkommen till Java!");
System.out.println("Välkommen till Java!");
}

Spara filen i emacs (filen ska alltså heta samma sak som klassen i koden ovan, och alla källkodsfiler ska ha tillägget .java). Avsluta inte emacs. Titta efter vilka filer du har, genom att ge kommandot ls i kommandofönstret.
Nu är det dags att kompilera programmet, dvs översätta det så att vi sedan kan köra det. I vårt fall översätts källkoden till s k Javabytekode (se kursboken kap 1.4). Du kompilerar filen genom att i kommandofönstret ge kommandot

javac Example1.java

Om du skrivit in programmet rätt så ska du efter en stund få tillbaka kommandopromptern i fönstret, om du skrev fel får du antagligen en massa felmeddelanden i fönstret. Om du fått några fel, rätta till dessa i källkoden (i emacs-fönstret), spara filen igen och kompilera om den, tills det blir rätt. I din java-katalog ska nu finnas två filer: Example1.java, Example1.class. Kolla detta med kommandot ls. Filen Example1.class skapades vid kompileringen, och är den fil som du nu ska exekvera ("köra"). För att köra programmet startar du en JVM (Java Virtual Machine), som kommer att interpretera din fil Example1.class. Du startar JVM och exekverar filen genom att skriva:

java Example1

(Observera att du inte ska skriva .class efter filnamnet ovan). Vad hände?

Ändra nu litet grann i filen Example1.java (med hjälp av emacs), ändra litet på stavning eller lägg in några konstiga tecken eller ta bort någon "klammer". Gör om kompileringen och se vad som händer.
Skapa nu en ny fil Example2.java i emacs. Skriv in följande program:

import java.awt.*;
public class Example2 extends Frame {
Label lab;
Example2() {
lab=new Label("Välkommen till Java!");
add(lab, "North");
pack();
setVisible(true);
}
public static void main(String[] arg) {
Example2 e = new Example2();
}
}

Spara, kompilera och kör detta program precis som förut. Vad händer? Du fick ett fönster, en Frame, se till att detta är det aktiva fönstret. Peka på den övre ramen och tryck ned höger musknapp, du får då fram en meny, välj Close i denna meny för att avsluta programmet. Vad hände?

Anledningen till detta är att menyn inte är aktiverad som standard, programmet avslutas aldrig. För att avsluta programmet trycker du CTRL-C i kommandofönstret (se till att detta är det aktiva fönstret).

Vi ska nu fortsätta med ytterligare ett exempel. Skapa filen Example3.java i emacs och skriv in följande program

import java.awt.*;
public class Example3 extends Frame {
Font f;
Example3() {
f = new Font("SansSerif", Font.BOLD, 24);
setBackground(Color.yellow);
setSize(400, 150);
}
public void paint(Graphics g) {
g.setFont(f);
g.setColor(Color.blue);
g.drawString("Välkommen till Java!!", 45, 100);
}

public static void main (String[] arg) {
Example3 e = new Example3();
e.setVisible(true);
}
}

Spara, kompilera och kör programmet. Även denna gång får du ett fönster med en text i, men fönstret ser litet annorlunda ut än förut. Denna gång har programmet skrivit texten i en tom ruta, i det tidigare exemplet beställde du en ruta med färdig text i.
Alla de program du gjort hittills är av typen fristående program. Det är en traditionell typ av program. En annan typ av Java-program är s k applets. En applet är ett program som är avsett att köras i en webläsare, t ex Netscape eller Internet Explorer, och som kan göras åtkomligt över Internet. Du ska nu skriva ett fjärde program, Example4.java, som blir en applet. Skapa en ny fil i emacs, och skriv in nedanstående program

import java.awt.*;
import java.applet.*;
public class Example4 extends Applet {
Font f;
public void init() {
f = new Font("SansSerif", Font.BOLD, 24);
setBackground(Color.yellow);
}

public void paint(Graphics g) {
g.setFont(f);
g.setColor(Color.blue);
g.drawString("Välkommen till Java!", 45, 100);

Kompilera programmet som vanligt. Du kan dock inte köra det på samma sätt som du kört tidigare program. För att kunna köra en applet behövs förutom själva programmet också en html-fil. Skapa filen Example4.html och skriv in följande:

<html>

<head>

<title>Min första applet</title>

</head>

<body>

<applet code=Example4.class

width=300 height=260>

</applet>

</body>

</html>

Du kan nu köra din applet med kommandot

appletviewer Example4.html

För att avsluta programmet väljer du Quit i menyn Applet i det fönster som skapats.

Du kan också köra programmet i en riktig webläsare. Du måste då tala om för Netscape var din fil ligger någonstans. Det kan du ta reda på med kommandot pwd i kommandofönstret. Du får då en s k path , i mitt fall ser det ut så här:

pwd

/home/andersb/java

Starta Netscape (om du inte redan har en Netscape uppe). Öppna nu filen genom att på Netscapes adressrad ta bort det som redan står där och i stället skriva in var filen finns, dvs dess path, t ex skulle jag skriva in:

file:/home/tina/java/Example4.html

Om nu allting fungerar så kommer din applet att köras i Netscape.

(Att det står file: och inte http:// beror på att den fil du använder ligger lokalt under din java-katalog, och är därmed inte synlig utåt, den är alltså bara åtkomlig när du kör på datorer på området. Om du vill att den ska vara åtkomlig från Internet måste du lägga den i den katalog där du har din hemsida, denna katalog ska heta public_html och ligga på toppnivå i din katalogstruktur, den och filerna i den måste dessutom vara läsbara för alla.)

Java är ett språk med ett litet antal s k språkelement. Dessutom finns till Java ett stort s k bibliotek med olika hjälpprogram. Eftersom dessa är mycket omfattande finns inte allting dokumenterat i kursboken eller i andra böcker, och det finns ingen anledning att lära sig allt. I stället finns omfattande on-line hjälp tillgänglig. Du kan hitta dokumentationen för Java via kursen hemsida. Titta på denna dokumentation:

Surfa till adressen ovan och leta upp dokumentationen för metoderna drawOval och drawArc i klassen Graphics. Detta hittar du i paketet java.awt. Läs om hur man använder metoderna. Man behöver ganska ofta slå upp saker via Internet, eftersom biblioteken i java byggs på hela tiden, och inga böcker dokumenterar detta.

Nu ska vi skapa ett sista exempel. Skapa filen Katt.java, den ska se ut som nedanstående. Om du vill kan du också kopiera filen från /stud/docs/kurs/sts/gp/Katt.java, du behöver dessutom då kopiera filen /stud/docs/kurs/sts/gp/Katt.html

import java.awt.*;

import java.applet.*;
public class Katt extends Applet {
     Font f = new Font("Serif", Font.ITALIC, 18);
     public void init() {
        setBackground(Color.white);
     }

     public void paint(Graphics g) {
        g.setColor(Color.black);
        g.drawRect(50,50,60,60);            //huvud
        g.drawRect(80,225,140,5);           //svans
        g.setColor(Color.white);
        g.fillOval(20,110,120,120);         //vitt inne i kroppen
        g.setColor(Color.black);
        g.drawOval(20,110,120,120);         //rita kropp, kontur
        g.fillOval(75,75,10,10);            //nos
        g.setColor(Color.blue);
        g.fillOval(60,60,10,10);            //ögon
        g.fillOval(90,60,10,10);
        g.setColor(Color.black);
        g.drawLine(50,50,60,30);            //öron
        g.drawLine(60,30,70,50);
        g.drawLine(110,50,100,30);
        g.drawLine(100,30,90,50);
        g.setColor(Color.red);
        g.drawArc(60,80,40,20,180,180);     //mun
        g.setColor(Color.black);
        g.setFont(f);
        g.drawString("Mjava", 200, 50);
     }
}

Du måste också skapa filen Katt.html (eller kopiera den, se ovan):

Kompilera filen Katt.java, och kör sedan programmet antingen med appletviewer eller i Netscape.

När du fått programmet att fungera ska du ändra i det så att du modifierar kattens utseende en smula. I programmet ovan finns ett avsnitt (en metod) som heter paint. Den gör själva ritandet av katten. Katten ritas i en ruta som är 300 punkter bred och 260 punkter hög (se html-koden ovan). Punkten i övre vänstra hörnet har koordinaterna (1,1) och koordinaterna räknas sedan upp åt höger och nedåt, vilket betyder att det nedre högra hörnet har koordinaterna (300, 260). Med hjälp av detta kan du lista ut hur ritandet fungerar ovan. Din uppgift är nu att ändra programmet så att:

Munnen blir gul
Ögonen blir gröna
Öronen blir dubbelt så långa
Svansen blir hälften så lång

----------------

Ansvarig för web-sidan: Anders Berglund.