Разработка компьютерного приложения "Кипящая жидкость" с применением навыков программирования на языке Java. Проектирование алгоритма для решения поставленной задачи, его предметная область. Создание приложения с графическим пользовательским интерфейсом.
Аннотация к работе
Местом прохождения практики является кафедра экономической математики, информатики и статистики (ЭМИС) при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР). Кафедра ЭМИС организована на экономическом факультете в 2004 году. Кроме того , открытие кафедры было обусловлено современными тенденциями, связанными как с развитием многоуровневого образования, так и с расширением возможности выбора студентами вариантов продолжения своей профессиональной подготовки после получения степени бакалавра [1]. Кафедра является профилирующей по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии», а также обеспечивает обучение студентов экономического факультета всех специальностей по профилю своей специализации. Научные исследования на кафедре ЭМИС выполняются по направлениям: · параллельное программирование;В сосуде произвольной формы, залитом жидкостью, необходимо сымитировать кипение жидкости. На дне сосуда образуются пузыри, при движении вверх они растут, а дойдя до поверхности, лопаются. Для создания приложения необходимо выполнить следующие задачи: · изучить процесс кипения; · разработать алгоритм имитации кипения жидкости;Все современные интегрированные среды разработки приложений на Java, такие, как NETBEANS IDE, SUNJAVASTUDIOCREATOR, INTELLIJ IDEA, BORLANDJBUILDER, Eclipse, опираются на сервисы, предоставляемые JDK. JAVADEVELOPMENTKIT (сокращенно JDK) - бесплатно распространяемый компанией ORACLECORPORATION (ранее SUMMICROSYSTEMS) комплект разработчика приложений на языке Java, включающий в себя компилятор Java (javac), стандартные библиотеки классов Java, примеры, документацию, различные утилиты и исполнительную систему Java(JRE). Большинство из них для компиляции Java - программ используют компилятор из комплекта JDK.Исходный код любой программы на языке Java представляется обычными текстовыми файлами, которые могут быть созданы в любом текстовом редакторе или специализированном средстве разработки и имеют расширение java. Результат работы компилятора сохраняется в бинарных файлах с расширением class. Java-приложение, состоящее из таких файлов, подается на вход виртуальной машине, которая начинает их исполнять, или интерпретировать, так как сама является программой. Такой подход применен для упрощения выявления проблем, компилятор сразу сообщает об ошибках и указывает их расположение в коде. Поиск же исключительных ситуаций (exceptions - так в Java называются некорректные ситуации) во время исполнения программы (runtime) потребует сложного тестирования, при этом причина дефекта может обнаружиться совсем в другом классе.По мере нагрева жидкости на греющей поверхности образуются пузырьки пара, внутрь которых испаряется жидкость. За счет этого пузырьки увеличиваются в объемах. Если два пузырька соприкасаются, то они сливаются в один. Новый пузырь создается в диапазоне [rad; width-rad], где rad - радиус пузыря, а width - ширина сосуда. Скорость движения пузыря принимает случайное значение в заданном диапазоне.В классе Mains, который наследуется от класса JFRAME, происходит создание главного меню приложения. В конструкторе данного класса происходит создание и позиционирование на форме элементов управления, а именно кнопок «Старт», «О программе» и «Выход». При нажатии на кнопку «Старт» в меню происходит создание экземпляра класса Form, наследуемого от класса JCOMPONENT. В конструкторе класса производится инициализация свойств окна, в котором производится вывод пузырьков, а также создание и запуск таймера, выполняющего работу основного цикла приложения. Затем для каждого пузырька производится вызов метода next, для генерации следующей позиции пузырька и проверка на условие выхода за границы сосуда.В результате выполнения вычислительной практики создано приложение, удовлетворяющее поставленным ограничениям. При запуске приложения открывается стартовое окно - главное меню приложения, которое представлено на рисунке 7.1. При нажатии на кнопку «О программе» открывается диалоговое окно, в котором представлен справочный материал о программе.
План
Содержание
1. Введение
2. Постановка задачи
3. Среда разработки
4. Платформа Java
5. Алгоритм решения задачи
6. Реализация
7. Результаты
Заключение
Список использованных источников
Введение
Местом прохождения практики является кафедра экономической математики, информатики и статистики (ЭМИС) при Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР).
Кафедра ЭМИС организована на экономическом факультете в 2004 году. Основными целями ее создания в составе экономического факультета стали обучение студентов экономических специальностей по информационным и математических дисциплинам, а также подготовка студентов информационного направления. Кроме того , открытие кафедры было обусловлено современными тенденциями, связанными как с развитием многоуровневого образования, так и с расширением возможности выбора студентами вариантов продолжения своей профессиональной подготовки после получения степени бакалавра [1].
Основной задачей научной деятельности на кафедре ЭМИС является выполнение научных исследований и развитие научно-технической деятельности обучающихся, а также подготовка кадров высшей квалификации.
Кафедра является профилирующей по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии», а также обеспечивает обучение студентов экономического факультета всех специальностей по профилю своей специализации.
Научные исследования на кафедре ЭМИС выполняются по направлениям: · параллельное программирование;
· прогнозные методы в экономике;
· искусственный интеллект и принятие решений;
· интеллектуальный анализ данных и распознавание образов;
· проблемы теории управления техническими системами;
· моделирование физико-химических превращений в материалах.
В настоящее время среди пользователей персональных компьютеров пользуются популярностью различные игровые компьютерные приложения, используемые в развлекательных целях, что объясняет актуальность написания новых игровых приложений.
Целью данной вычислительной практики является закрепление навыков программирования на языке Java путем разработки компьютерного приложения «Кипящая жидкость». В ходе вычислительной практики необходимо исследовать предметную область, разработать алгоритм для решения поставленной задачи, создать приложение с графическим пользовательским интерфейсом на языке программирования Java. компьютерный приложение кипящий жидкость
Вывод
В результате выполнения вычислительной практики создано приложение, удовлетворяющее поставленным ограничениям.
При запуске приложения открывается стартовое окно - главное меню приложения, которое представлено на рисунке 7.1.
Рисунок 7.1 - Стартовое окно приложения
При нажатии на кнопку «О программе» открывается диалоговое окно, в котором представлен справочный материал о программе. Внешний вид диалогового окна можно наблюдать на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2 - Диалоговое окно «О программе»
При нажатии на кнопку «Старт» открывается окно с рабочей областью приложения, в котором пользователь может наблюдать демонстрацию процесса кипения. Это окно представлено на рисунке 7.3.
Рисунок 7.3 - Демонстрация процесса кипенияВ результате вычислительной практики были рассмотрены задачи кафедры ЭМИС, на которой проходила практика, сформулирована цель, которая заключается в создании игрового компьютерного приложения «Кипящая жидкость», были поставлены такие задачи, как: · изучить процесс кипения;
· разработать алгоритм имитации кипения жидкости;
· разработать дружеский интерфейс;
· организовать многоклассовость проекта;
· организовать работу с файлами.
Также, была рассмотрена среда разработки NETBEANS Platform, в которой выполнялась реализация проекта.
В ходе реализации проекта был получен опыт создания приложений с графическим пользовательским интерфейсом, опираясь на язык программирования Java, а также реализовано игровое компьютерное приложение «Кипящая жидкость».
Приложение отлажено и протестировано.
Список литературы
1. Кафедра экономической математики, информатики и статистики (ЭМИС) [электронный ресурс]. - Официальный информационный портал университета. - URL: http://www.tusur.ru/ru/faculties/ekf/chairs/emis (дата обращения: 8.07.2014).
2. Томский университет систем управления и радиоэлектроники [Электронный ресурс]. - URL: http://www.tusur.ru/ (дата обращения 15.08.2014)
3. Начало работы с платформой Eclipse - К. Анищук, Д. Галлардо [Электронный ресурс]. - DEVELOPERWORKS. - URL: http://www.ibm.com/developerworks/ru/library/os-eclipse-platform/ (дата обращения: 2.07.2014).
4. Язык программирования Java - К. Арнольд, Д. Гослинг - Санкт - Петербург: изд - во Питер, 1997 г., 304 стр.
5. Программирование на Java - Н.А. Вязовик - Санкт - Петербург: изд - во Питер, 2003 г., 590 стр.
6. Наследование [Электронный ресурс]. - URL: http://developer.alexanderklimov.ru/android/java/extends.php (дата обращения 24.08.2014).
7. Наследование и полиморфизм. [Электронный ресурс]. - URL: http://2programmer.ru/java/494 (дата обращения 24.08.2014).
8. Инкапсуляция [Электронный ресурс]. - URL: http://2rrr.ru/?Osnovy_obtzektno-orientirovannogo_programmirovaniya:Inkapsulyaciya (дата обращения 12.08.2014).