JAVA线程程序设计实验报告

线程程序设计

一、课题内容和要求

内容：设计和编写一个编写一个指针式时钟程序，应用线程实现时钟的走动。

要求：本实验旨在通过实验，培养学生将JAVA 线程的相关知识点（包括线程调度，线程同步等）有机结合并加以综合应用，在实验中设计多线程程序的能力。

二、设计思路分析

class Clock:一个指针式时钟的主类

class Layout: 添加窗口和时钟组件

class ClockPaint:定义时钟组件

三、概要设计

public class Clock extends JFrame {

public static void main(String[] s) ;

}

class Layout extends JFrame {

public Layout();

}

class ClockPaint extends JPanel implements Runnable {

int x, y, r;

int h, m, s;

double rad = Math.PI / 180;

public ClockPaint(int x, int y, int r);

public void paint(Graphics g);

public void run();

}

时钟的绘制:

运行时钟:

四、详细设计

import java.awt.*;

import javax.swing.*;

import java.util.*;

public class Clock extends JFrame {

public static void main(String[] s) {

new Layout();

}

}

class Layout extends JFrame {// 添加窗口和时钟组件public Layout() {

ClockPaint cp = new ClockPaint(20, 20, 70);

add(cp);

setBounds(260, 120, 200, 200);

setResizable(false);

this.setTitle("指针式时钟");

this.setVisible(true);

}

}

class ClockPaint extends JPanel implements Runnable {// 定义时钟组件

int x, y, r;// 时钟的位置坐标和半径

int h, m, s;// 小时，分钟，秒

double rad = Math.PI / 180;// 定义弧度

public ClockPaint(int x, int y, int r) {// 构造函数

this.x = x;

this.y = y;

this.r = r;

Calendar now = Calendar.getInstance();// 初始化日历对象

s = now.get(Calendar.SECOND) * 6;// 获得初始秒转换成度数

m = now.get(Calendar.MINUTE) * 6;// 获得初始分钟转换成度数

h = (now.get(Calendar.HOUR_OF_DAY) - 12) * 30

+ now.get(Calendar.MINUTE) * 6 / 12;// 获得初始小时转换成度数加分钟实现连贯

Thread t = new Thread(this);// 新建线程

t.start();// 启动线程

}

public void paint(Graphics g) {// 绘制时钟

g.setColor(Color.BLACK);// 画背景

g.fillRect(0, 0, r * 3, r * 3);

g.setColor(Color.WHITE);// 画圆

g.drawOval(x, y, r * 2, r * 2);

int d = 0;// 每6度画一个小点

int x1, y1, x2, y2;

for (int i = 0; i < 60; i++) {

x1 = (int) ((r - 2) * Math.sin(rad * d));

y1 = (int) ((r - 2) * Math.cos(rad * d));

g.drawString(".", x + r + x1 - 1, x + r - y1 + 1);

d += 6;

}

d = 30;// 从30度开始每30度画一个数字和一线

for (int i = 1; i <= 12; i++) {

x1 = (int) ((r - 14) * Math.sin(rad * d));

y1 = (int) ((r - 14) * Math.cos(rad * d));

g.drawString(i + "", x + r + x1 - 4, x + r - y1 + 5);

x1 = (int) ((r - 6) * Math.sin(rad * d));

y1 = (int) ((r - 6) * Math.cos(rad * d));

x2 = (int) ((r - 2) * Math.sin(rad * d));

y2 = (int) ((r - 2) * Math.cos(rad * d));

g.drawLine(x + r + x2, y + r - y2, x + r + x1, y + r - y1);

d += 30;

}

g.setColor(Color.RED);// 按时间画秒针

x1 = (int) ((0.8 * r) * Math.sin(rad * s));

y1 = (int) ((0.8 * r) * Math.cos(rad * s));

g.drawLine(x + r, y + r, x + r + x1, y + r - y1);

g.setColor(Color.BLUE);// 按时间画分针

x1 = (int) ((0.6 * r) * Math.sin(rad * m));

y1 = (int) ((0.6 * r) * Math.cos(rad * m));

g.drawLine(x + r, y + r, x + r + x1, y + r - y1);

g.setColor(Color.YELLOW);// 按时间画时针

x1 = (int) ((0.4 * r) * Math.sin(rad * h));

y1 = (int) ((0.4 * r) * Math.cos(rad * h));

g.drawLine(x + r, y + r, x + r + x1, y + r - y1);

g.setColor(Color.GREEN);// 显示时间

Calendar now1 = Calendar.getInstance();

g.drawString(

now1.get(Calendar.HOUR_OF_DAY) + "："

+ now1.get(Calendar.MINUTE) + "："

+ now1.get(Calendar.SECOND), 0, 10); }

public void run() {// 运行时钟

while (true) {

try {

Thread.sleep(1000);// 中断一秒后重新运行} catch (Exception ex) {

System.out.println(ex);

}

s += 6;// 秒针走6度

if (s >= 360) {// 秒针走完一分钟后重置

s = 0;

m += 6;

if (m == 72 || m == 144 || m == 216 || m == 288) {// 分针走完5分钟后重置

h += 6;

}

if (m >= 360) {// 分针走完一小时后重置

m = 0;

h += 6;

}

if (h >= 360) {// 时针走完12小时后重置

h = 0;

}

}

this.repaint();// 重新绘制时钟

}

}

}

五、测试数据及其结果分析

1时钟界面：

2结果：输出正常。

六、调试过程中的问题

一开始没有考虑分钟走五分钟时针应走一小格，在参考机械时钟的设计后，实现了时钟的连贯走动。

七、程序设计总结

1、通过该实验掌握了应用线程实现时钟的走动的方法。

2、学会了编写时钟的算法、多线程的设计与使用。

3、在逐步地优化和调试中实现了一个较切合实际的时钟界面。