201871010109-胡欢欢《面向对象程序设计（java）》第十周学习总结
201871010109-胡欢欢《面向对象程序设计（java）》第十周学习总结
博文正文开头：
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项目 |
内容 |
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这个作业属于哪个课程 |
https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/ |
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这个作业的要求在哪里 |
https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11435127.html |
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作业学习目标 |
(1) 掌握java异常处理技术； (2) 了解断言的用法； (3) 了解日志的用途； (4) 掌握程序基础调试技巧； |
随笔正文内容：
第一部分：知识点总结
1：错误类型：
（1）用户输入错误；
（2）代码错误；
（3）物理限制错误；
（4）设备错误；
2.异常
（1）定义：在程序的执行时发生的异常事件，会中断指令的正常执行。异常对象都是派生于Throwable类的一个实例。
（2）分类：所有异常类都是由Throwable继承而来，在下一层分为两个分支：Error和Exception。
（3）设计java程序时，关注Exception层次结构。Exception层次结构又分解为两个分支：一个分支派生于RuntimeException；另一个分支包含其他异常。RuntimeException为运行时异常类，一般是程序错误产生。
3.派生于RuntimeException的异常包含下面几种情况：
（1）错误类型转换
（2）访问空指针
（3）数组访问越界
4.抛出异常：声明抛出异常在方法声明中用throws子句来指明。
（1）throws子句可同时指明多个异常，该方法不对这些异常进行处理，只是声明抛出它们。
（2）一个方法必须声明该方法所有可能抛出的已检查异常，而未检查异常要么不可控制（如Error），要么应该避免发生（如RuntimeException）。如果方法没有声明所有可能发生的已检查异常，编译器会报告一个错误消息。
（3）抛出异常对象通过throw语句来实现。
5.创建异常类。
自定义异常类：定义一个派生于Exception的直接或间接子类。
6.捕获异常：
（1）捕获异常的第一步是用try{}子句选定捕获异常的代码范围，由try所限定的代码块中的语句在执行过程中会自动生成异常对象并抛出。
（2）catch子句：catch块是对异常对象进行处理的代码；
1.每个try代码块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理try代码块中所生成的各类异常事件；
2.catch语句只需要一个形式参数指明它所能捕获的异常类对象，这个异常类必须是Throwable的子类，运行时系统通过参数值把被抛出的异常对象传递给catch块；
3.catch块可以通过异常对象调用类Throwa。
getMessage：用于得到有关异常事件的信息；
printStackTrace：用于跟踪异常事件发生时执行堆栈的内容。
7.堆栈跟踪:程序执行中一个方法调用过程的列表，它包含了程序执行过程中方法调用的特定位置。
8.程序编码时异常处理的两种方式：
（1）积极处理方式：确切知道如何处理的异常应该捕获；
（2）消极处理方式：不知道如何去处理的异常声明抛出。
2、实验内容和步骤
实验1：用命令行与IDE两种环境下编辑调试运行源程序ExceptionDemo1、ExceptionDemo2，结合程序运行结果理解程序，掌握未检查异常和已检查异常的区别。
package project7; //异常示例1 public class ExceptionDemo1 { public static void main(String args[]) { int a = 0; System.out.println(5 / a); } }
运行结果：
示例代码2：
import java.io.*; public class ExceptionDemo2 { public static void main(String args[]) { FileInputStream fis=new FileInputStream("text.txt");//JVM自动生成异常对象 int b; while((b=fis.read())!=-1) { System.out.print(b); } fis.close(); } }
运行结果：
实验2 导入以下示例程序，测试程序并进行代码注释。
实验2：测试程序1
（1）在elipse IDE中编辑、编译、调试运行教材281页7-1，结合程序运行结果理解程序；
（2）在程序中相关代码处添加新知识的注释；
（3）掌握Throwable类的堆栈跟踪方法；
代码如下：
import java.util.*; 4 5 /** 6 * A program that displays a trace feature of a recursive method call. 7 * @version 1.10 2017-12-14 8 * @author Cay Horstmann 9 */ 10 public class StackTraceTest 11 { 12 /** 13 * Computes the factorial of a number 14 * @param n a non-negative integer 15 * @return n! = 1 * 2 * . . . * n 16 */ 17 public static int factorial(int n) //求阶乘 18 { //调用Throwable类的getStackTrace方法访问栈堆轨迹的文本描述信息 19 System.out.println("factorial(" + n + "):"); 20 var walker = StackWalker.getInstance(); //创建对象时调用堆栈的跟踪 21 walker.forEach(System.out::println); //调用对象walker的foreach循环 22 int r; 23 if (n <= 1) r = 1; 24 else r = n * factorial(n - 1); //计算n阶乘需要去调用n-1的阶乘 25 System.out.println("return " + r); 26 return r; 27 } 28 29 public static void main(String[] args) 30 { 31 try (var in = new Scanner(System.in)) 32 { 33 System.out.print("Enter n: "); 34 int n = in.nextInt(); 35 factorial(n); 36 } 37 } 38 }
运行结果：
测试程序2：
Java语言的异常处理有积极处理方法和消极处理两种方式；
下列两个简单程序范例给出了两种异常处理的代码格式。在elipse IDE中编辑、调试运行源程序ExceptionTest.java，将程序中的text文件更换为身份证号.txt，要求将文件内容读入内容，并在控制台显示；
掌握两种异常处理技术的特点。
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//积极处理方式 import java.io.*;
class ExceptionTest { public static void main (string args[]) { try{ FileInputStream fis=new FileInputStream("text.txt"); } catch（FileNotFoundExcption e） { …… } …… } } |
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//消极处理方式
import java.io.*; class ExceptionTest { public static void main (string args[]) throws FileNotFoundExcption { FileInputStream fis=new FileInputStream("text.txt"); } } |
积极处理代码：
import java.io.BufferedReader; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; public class ExceptionTest { public static void main(String[] args) throws IOException { try { FileInputStream fis = new FileInputStream("E://身份证号.txt"); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis)); String m, n = new String(); while ((m = in.readLine()) != null) { n += m + "\n "; } in.close(); System.out.println(n); } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("文件找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("文件错误"); e.printStackTrace(); } } }
运行结果：
消极处理代码：
import java.io.*; 2 3 public class ExceptionTest { 4 public static void main (String args[]) throws IOException 5 { 6 7 try{ 8 FileInputStream fis=new FileInputStream("D://身份证号.txt"); 9 BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis)); 10 String s = new String(); 11 while ((s = in.readLine()) != null) { 12 System.out.println(s); 13 } 14 in.close(); 15 fis.close(); 16 17 } 18 finally { 19 return ; 20 } 21 22 } 23 }
运行结果：
实验3: 编程练习
编写一个计算器类，可以完成加、减、乘、除的操作；
利用计算机类，设计一个小学生100以内数的四则运算练习程序，由计算机随机产生10道加减乘除练习题，学生输入答案，由程序检查答案是否正确，每道题正确计10分，错误不计分，10道题测试结束后给出测试总分；
将程序中测试练习题及学生答题结果输出到文件，文件名为test.txt；
在以上程序适当位置加入异常捕获代码。
代码如下：
import java.io.FileNotFoundException; import java.io.PrintWriter; import java.util.Scanner; public class jisuan { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); jieguo student=new jieguo(); PrintWriter out = null; try { out = new PrintWriter("text.txt"); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } int sum = 0; for (int i = 1; i <=10; i++) { int a = (int) Math.round(Math.random() * 100); int b = (int) Math.round(Math.random() * 100); int c= (int) Math.round(Math.random() * 3); switch(c) { case 0: System.out.println(i+": "+a+"/"+b+"="); while(b==0) { b = (int) Math.round(Math.random() * 100); } int C = in.nextInt(); out.println(a+"/"+b+"="+C); if (C == student.division(a, b)) { sum += 10; System.out.println("right"); } else { System.out.println("false"); } break; case 1: System.out.println(i+": "+a+"*"+b+"="); int D = in.nextInt(); out.println(a+"*"+b+"="+D); if (D == student.multiplication(a, b)) { sum += 10; System.out.println("right"); } else { System.out.println("false"); } break; case 2: System.out.println(i+": "+a+"+"+b+"="); int E = in.nextInt(); out.println(a+"+"+b+"="+E); if (E == student.add(a, b)) { sum += 10; System.out.println("right"); } else { System.out.println("false"); } break ; case 3: System.out.println(i+": "+a+"-"+b+"="); int F = in.nextInt(); out.println(a+"-"+b+"="+F); if (F == student.reduce(a, b)) { sum += 10; System.out.println("right"); } else { System.out.println("false"); } break ; } } System.out.println("成绩"+sum); out.println("成绩:"+sum); out.close(); } } public class jieguo { private int a; private int b; public int add(int a,int b) { return a+b; } public int reduce(int a,int b) { return a-b; } public int multiplication(int a,int b) { return a*b; } public int division(int a,int b) { if(b!=0) return a/b; else return 0; } }
实验4：断言、日志、程序调试技巧验证实验。
实验程序1：
public class AssertDemo { 3 public static void main(String[] args) { 4 test1(-5); 5 test2(-3); 6 } 7 8 private static void test1(int a){ 9 assert a > 0; //引用assert关键字对条件进行检测 10 System.out.println(a); 11 } 12 private static void test2(int a){ 13 assert a > 0 : "something goes wrong here, a cannot be less than 0"; 14 System.out.println(a); 15 } 16 }
禁用断言运行结果：
启用断言运行结果：
实验程序2：
用JDK命令调试运行教材298页-300页程序7-2，结合程序运行结果理解程序；
并掌握Java日志系统的用途及用法。
import java.awt.*; 4 import java.awt.event.*; 5 import java.io.*; 6 import java.util.logging.*; 7 import javax.swing.*; 8 9 /** 10 * A modification of the image viewer program that logs various events. 11 * @version 1.03 2015-08-20 12 * @author Cay Horstmann 13 */ 14 public class LoggingImageViewer 15 { 16 public static void main(String[] args) 17 { 18 if (System.getProperty("java.util.logging.config.class") == null 19 && System.getProperty("java.util.logging.config.file") == null) 20 { 21 try 22 { 23 Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").setLevel(Level.ALL); 24 final int LOG_ROTATION_COUNT = 10; 25 FileHandler handler = new FileHandler("%h/LoggingImageViewer.log", 0, LOG_ROTATION_COUNT); 26 Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").addHandler(handler); 27 } 28 catch (IOException e) 29 { 30 Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").log(Level.SEVERE, 31 "Can't create log file handler", e); 32 } 33 } 34 35 EventQueue.invokeLater(() -> 36 { 37 WindowHandler windowHandler = new WindowHandler(); 38 windowHandler.setLevel(Level.ALL); 39 Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").addHandler(windowHandler); 40 41 ImageViewerFrame frame = new ImageViewerFrame(); 42 frame.setTitle("LoggingImageViewer"); 43 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 44 45 Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").fine("Showing frame"); 46 frame.setVisible(true); 47 }); 48 } 49 } 50 51 /** 52 * The frame that shows the image. 53 */ 54 class ImageViewerFrame extends JFrame 55 { 56 private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; 57 private static final int DEFAULT_HEIGHT = 400; 58 59 private JLabel label; 60 private static Logger logger = Logger.getLogger("com.horstmann.corejava"); 61 62 public ImageViewerFrame() 63 { 64 logger.entering("ImageViewerFrame", "<init>"); 65 setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); 66 67 // set up menu bar 68 JMenuBar menuBar = new JMenuBar(); 69 setJMenuBar(menuBar); 70 71 JMenu menu = new JMenu("File"); 72 menuBar.add(menu); 73 74 JMenuItem openItem = new JMenuItem("Open"); 75 menu.add(openItem); 76 openItem.addActionListener(new FileOpenListener()); 77 78 JMenuItem exitItem = new JMenuItem("Exit"); 79 menu.add(exitItem); 80 exitItem.addActionListener(new ActionListener() 81 { 82 public void actionPerformed(ActionEvent event) 83 { 84 logger.fine("Exiting."); 85 System.exit(0); 86 } 87 }); 88 89 // use a label to display the images 90 label = new JLabel(); 91 add(label); 92 logger.exiting("ImageViewerFrame", "<init>"); 93 } 94 95 private class FileOpenListener implements ActionListener 96 { 97 public void actionPerformed(ActionEvent event) 98 { 99 logger.entering("ImageViewerFrame.FileOpenListener", "actionPerformed", event); 100 101 // set up file chooser 102 JFileChooser chooser = new JFileChooser(); 103 chooser.setCurrentDirectory(new File(".")); 104 105 // accept all files ending with .gif 106 chooser.setFileFilter(new javax.swing.filechooser.FileFilter() 107 { 108 public boolean accept(File f) 109 { 110 return f.getName().toLowerCase().endsWith(".gif") || f.isDirectory(); 111 } 112 113 public String getDescription() 114 { 115 return "GIF Images"; 116 } 117 }); 118 119 // show file chooser dialog 120 int r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this); 121 122 // if image file accepted, set it as icon of the label 123 if (r == JFileChooser.APPROVE_OPTION) 124 { 125 String name = chooser.getSelectedFile().getPath(); 126 logger.log(Level.FINE, "Reading file {0}", name); 127 label.setIcon(new ImageIcon(name)); 128 } 129 else logger.fine("File open dialog canceled."); 130 logger.exiting("ImageViewerFrame.FileOpenListener", "actionPerformed"); 131 } 132 } 133 } 134 135 /** 136 * A handler for displaying log records in a window. 137 */ 138 class WindowHandler extends StreamHandler 139 { 140 private JFrame frame; 141 142 public WindowHandler() 143 { 144 frame = new JFrame(); 145 JTextArea output = new JTextArea(); 146 output.setEditable(false); 147 frame.setSize(200, 200); 148 frame.add(new JScrollPane(output)); 149 frame.setFocusableWindowState(false); 150 frame.setVisible(true); 151 setOutputStream(new OutputStream() 152 { 153 public void write(int b) 154 { 155 } // not called 156 157 public void write(byte[] b, int off, int len) 158 { 159 output.append(new String(b, off, len)); 160 } 161 }); 162 } 163 164 public void publish(LogRecord record) 165 { 166 if (!frame.isVisible()) return; 167 super.publish(record); 168 flush(); 169 } 170 }
实验4：测试程序3
（1）用JDK命令调试运行教材298页-300页程序7-2，结合程序运行结果理解程序；
（2）按课件66-77内容练习并掌握Elipse的常用调试技术。
具体代码如下：
import java.awt.*; import java.awt.event.*; import java.io.*; import java.util.logging.*; import javax.swing.*; /** * A modification of the image viewer program that logs various events. * @version 1.03 2015-08-20 * @author Cay Horstmann */ public class LoggingImageViewer { public static void main(String[] args) { if (System.getProperty("java.util.logging.config.class") == null && System.getProperty("java.util.logging.config.file") == null) { try { Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").setLevel(Level.ALL); final int LOG_ROTATION_COUNT = 10; Handler handler = new FileHandler("%h/LoggingImageViewer.log", 0, LOG_ROTATION_COUNT); Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").addHandler(handler); } catch (IOException e) { Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").log(Level.SEVERE, "Can't create log file handler", e); } } EventQueue.invokeLater(() -> { Handler windowHandler = new WindowHandler(); windowHandler.setLevel(Level.ALL); Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").addHandler(windowHandler); JFrame frame = new ImageViewerFrame(); frame.setTitle("LoggingImageViewer"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").fine("Showing frame"); frame.setVisible(true); }); } } /** * The frame that shows the image. */ class ImageViewerFrame extends JFrame { private static final int DEFAULT_WIDTH = 300; private static final int DEFAULT_HEIGHT = 400; private JLabel label; private static Logger logger = Logger.getLogger("com.horstmann.corejava"); public ImageViewerFrame() { logger.entering("ImageViewerFrame", "<init>"); setSize(DEFAULT_WIDTH, DEFAULT_HEIGHT); // set up menu bar JMenuBar menuBar = new JMenuBar(); setJMenuBar(menuBar); JMenu menu = new JMenu("File"); menuBar.add(menu); JMenuItem openItem = new JMenuItem("Open"); menu.add(openItem); openItem.addActionListener(new FileOpenListener()); JMenuItem exitItem = new JMenuItem("Exit"); menu.add(exitItem); exitItem.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent event) { logger.fine("Exiting."); System.exit(0); } }); // use a label to display the images label = new JLabel(); add(label); logger.exiting("ImageViewerFrame", "<init>"); } private class FileOpenListener implements ActionListener { public void actionPerformed(ActionEvent event) { logger.entering("ImageViewerFrame.FileOpenListener", "actionPerformed", event); // set up file chooser JFileChooser chooser = new JFileChooser(); chooser.setCurrentDirectory(new File(".")); // accept all files ending with .gif chooser.setFileFilter(new javax.swing.filechooser.FileFilter() { public boolean accept(File f) { return f.getName().toLowerCase().endsWith(".gif") || f.isDirectory(); } public String getDescription() { return "GIF Images"; } }); // show file chooser dialog -
结果如下：
第三部分：实验总结：
本周学习了程序运行过程中产生的异常和处理异常的方法，断言和日志。通过课后作业的学习，我对异常的抛出，断言有了进一步的认识，并且在测试程序和自主编程练习中加以应用，知道了一些异常情况的基本处理方式，对于异常有了更深刻的了解。
