20145201 《Java程序设计》第五周学习总结
20145201 《Java程序设计》第五周学习总结
教材学习内容总结
本周学习了课本第八、九章内容,即异常处理、Collection与Map。
第八章 异常处理
8.1 语法与集成架构
8.1.1 使用try、catch
- Java中所有错误都会被打包为对象,可以尝试(try)捕捉(catch)代表错误的对象后做一些处理。
代码如下:
import java.util.*;
public class Average2{
public static void main(String[] args}{
try
{
Scanner console = new Scanner(System.in);
double sum = 0;
int count = 0;
while (true)
{
int number = console.nextInt();
if (number ==0)
{
break;
}
sum += number;
count++;
}
System.out.printf("平均 %.2f%n",sum / count);
}
catch (InputMismatchException ex)
{
System.out.println("必须输入整数");
}
}
}
-
JVM 会尝试执行 try 区块中的程序代码。如果发生错误,执行流程会跳离错误发生点,然后比较 catch 括号中声明的类型,是否符合被抛出的错误对象类型,如果是的话,就执行catch 区块中的程序代码。
-
有时错误可以在捕捉处理之后,尝试恢复程序正常执行流程。
代码如下:
import java.util.*;
public class Average3 {
public static void main(String[] args) {
Scanner console = new Scanner(System.in);
double sum = 0;
int count = 0;
while (true) {
try {
int number = console.nextInt();
if (number == 0) {
break;
}
sum += number;
count++;
} catch (InputMismatchException ex) {
System.out.printf("略过非整数输入:%s%n", console.next());
}
}
System.out.printf("平均 %.2f%n", sum/count);
}
}
8.1.2 异常继承架构
-
错误会被包装成对象,这些对象都是可抛出的(throw),因此设计错误对象都继承自java.lang.Throwable类,Throwable定义了取得错误信息、堆栈追踪等方法,它有两个子类java.long.Error与java.lang.Exception。
-
Error与其子类实例代表严重系统错误(硬件层面错误,JVM错误或内存不足等),不建议用try、catch来处理Error对象。
-
程序设计本身的错误,建议使用Exception或其子类实例可以表现,通常称错误处理为“异常处理”
-
如果某个方法声明会抛出Throwable或子类实例。只要不是属于Error、java.lang.RuntimeException或其子类实例,就必须使用try、catch语法处理,或用throws声明这个方法会抛出异常,否则会编译失败。
-
受检异常:Exception或其子对象,但不属于RuntimeException或其子对象
-
非受检异常:属于RuntimeException衍生出的类实例,API客户端应该在调用方法前做好检查,以避免引发叙错误,因为编译程序不会强迫一定在语法上加以处理,亦称为非受检异常。
代码如下:
import java.util.Scanner;
public class Average4 {
public static void main(String[] args) {
double sum = 0;
int count = 0;
while(true){
int number = nextInt();
if(number ==0){
break;
}
sum += number;
count++;
}
System.out.printf("平均 %.2f%n",sum / count);
}
static Scanner console = new Scanner(System.in);
static int nextInt(){
String input = console.next();
while(!input.matches("\\d*")){
System.out.println("请输入数字");
input = console.next();
}
return Integer.parseInt(input);
}
}
- 实际上在异常发生时,可使用try、catch处理当时环境可进行的异常处理,当时环境下无法决定如何处理的部分,可以抛出由调用方法的客户端处理。如果想先处理部分事项再抛出,可以如下:
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
public class FileUtil {
public static String readFile(String name) throws FileNotFoundException{
StringBuilder text = new StringBuilder();
try{
Scanner console = new Scanner (new FileInputStream(name));
while(console.hasNext()){
text.append(console.nextLine())
.append('\n');
}
}catch(FileNotFoundException ex){
ex.printStackTrace();
throw ex;
}
return text.toString();
}
}
-
在catch区块进行完部分错误处理之后,可以使用throw(注意不是throws)将异常再抛出。
-
如果抛出的是受检异常,表示你认为客户端有能力且应该处理异常,此时必须在方法上使用throws声明;如果抛出的异常是非受检异常,表示你认为客户端调用方法的时机错了,抛出异常是要求客户端修正这个漏洞再来调用方法,此时也就不用throws声明。
-
如果使用继承时,父类某个方法声明throws某些异常,子类重新定义该方法时可以:
不声明throws任何异常。
throws父类该方法中声明的某些异常。
throws父类该方法中声明异常的子类。
但是不可以:
throws父类方法中未声明的其他异常。
throws父类方法中声明异常的父类。
8.1.3
Java是唯一采用受检异常的语言,这有两个目的:一是文件化;二是提供编译程序信息。
8.1.5
查看堆栈追踪最简单的方法,就是直接调用异常对象的printStackTrace().
代码如下:
public class StackTraceDemo {
public static void main(String[] args) {
try{
c();
}catch(NullPointerException ex){
ex.printStackTrace();
}
}
static void c(){
b();
}
static void b(){
a();
}
static String a(){
String text = null;
return text.toUpperCase();
}
}
要善用堆栈追踪,前提是程序代码中不可有私吞异常的行为、对异常做了不适当的处理,或显示了不正确的信息。
在使用throw重抛异常时,异常的追踪堆栈起点,仍是异常的发生根源,而不是重抛异常的地方。
代码如下:
public class StackTraceDemo2 {
public static void main(String[] args) {
try{
c();
}catch(NullPointerException ex){
ex.printStackTrace();
}
}
static void c(){
try{
b();
}catch(NullPointerException ex) {
ex.printStackTrace();
throw ex;
}
}
static void b(){
a();
}
static String a(){
String text = null;
return text.toUpperCase();
}
}
如果想让异常堆栈起点为重抛异常的地方,可以使用fillStackTrack()方法,它会重新装填异常堆栈,将起点设为重抛异常的地方,并返回Throwable对象。
代码如下:
public class StackTraceDemo3 {
public static void main(String[] args) {
try{
c();
}catch(NullPointerException ex){
ex.printStackTrace();
}
}
static void c(){
try{
b();
}catch(NullPointerException ex) {
ex.printStackTrace();
Throwable t = ex.fillInStackTrace();
throw(NullPointerException) t;
}
}
static void b(){
a();
}
static String a(){
String text = null;
return text.toUpperCase();
}
}
8.2异常与资源管理
8.2.1
try、catch语法还可以搭配finally使用,无论try区块中有无发生异常,若撰写有finally区块,则finally区块一定会被执行。
代码如下:
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
public class TryCatchFinally {
public static String readFile(String name) throws FileNotFoundException{
StringBuilder text = new StringBuilder();
Scanner console = null;
try{
console = new Scanner (new FileInputStream(name));
while(console.hasNext()){
text.append(console.nextLine())
.append('\n');
}
}finally{
if(console!=null) {
console.close();
}
}
return text.toString();
}
}
如果程序撰写的流程中先return了,而且也有finally区块,finally区块会先执行完后,再将值返回。
代码如下:
public class FinallyDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(test(true));
}
static int test(boolean flag){
try{
if(flag){
return 1;
}
}finally{
System.out.println("finally...");
}
}return 0;
}
8.2.2
在JDK7之后,新增了尝试关闭资源语法。想要尝试自动关闭资源的对象,是撰写在try之后的括号中,如果无须catch处理任何异常,可以不用撰写,也不用撰写finally自行尝试关闭资源。
代码如下:
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;
public class FileUtil2 {
public static String readFile(String name) throws FileNotFoundException {
StringBuilder text = new StringBuilder();
try (Scanner console = new Scanner(new FileInputStream(name))) {
while (console.hasNext()) {
text.append(console.nextLine())
.append('\n');
}
}
return text.toString();
}
}
8.2.3
JDK7的尝试关闭资源语法可套用的对象,必须操作java.lang.AutoCloseable接口,这是JDK7新增的接口。尝试关闭资源语法也可以同时关闭两个以上的对象资源,只要中间以分号分隔。在try的括号中,越后面撰写的对象资源会越早被关闭。
代码如下:
public class AutoClosableDemo {
public static void main(String[] args) {
try(Resource res = new Resource()){
res.doSome();
}catch(Exception ex){
ex.printStackTrace();
}
}
}
class Resource implements AutoCloseable{
void doSome(){
System.out.println("做一些事");
}
@Override
public void close() throws Exception{
System.out.println("资源被关闭");
}
}
尝试关闭资源语法也可以同时关闭两个以上的对象资源,只要中间以分号分隔。在try的括号中,越后面撰写的对象资源会越早被关闭。
第九章 Collection与Map
9.1 使用Collection收集对象
9.1.1
- 收集对象的行为,像是新增对象的add()方法、移除对象的remove()方法等,都是定义在java.util.Collection中,既然可以收集对象,也要能逐一取得对象,这就是java.lang.Iterable定义的行为,它定义了iterator()方法返回java.util.Iterator操作对象,可以让你逐一取得收集的对象。
9.1.2
- List是一种Collection,作用是收集对象,并以索引方式保留收集的对象顺序,其操作类之一是java.util.ArrayList。
代码如下:
import java.util.*;
import static java.lang.System.out;
public class Guest {
public static void main(String[] args) {
List names = new ArrayList();
collectNameTo(names);
out.println("访客名单:");
printUpperCase(names);
}
static void collectNameTo(List names){
Scanner console = new Scanner(System.in);
while(true){
out.print("访客名称:");
String name = console.nextLine();
if(name.equals("quit")){
break;
}
names.add(name);
}
}
static void printUpperCase(List names){
for(int i = 0;i<names.size();i++){
String name=(String) names.get(i);
out.println(name.toUpperCase());
}
}
}
- 数组在内存中会是连续的线性空间,根据索引随机存取时速度快,如果操作上有这类需求时,像是排序,就可以使用ArrayList,可得到较好的速度表现。
- 注意:若收集的对象经常会有变动索引的情况,也许考虑链接方式操作的List会比较好,像是随时会有客户端登录或注销的客户端List,使用LinkedList会有比较好的效率。
9.1.3
- 同样是收集对象,在收集过程中若有相同对象,则不再重复收集,若有这类需求,可以使用Set接口的操作对象。
eg.若有一个字符串,当中有许多英文单词,想要知道不重复的单词有几个
代码如下:
import java.util.*;
public class WordCount {
public static void main(String[] args) {
Scanner console = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入英文:");
Set words = tokenSet(console.nextLine());
System.out.printf("不重复单字有%d个:%s%n",words.size(),words);
}
static Set tokenSet(String line){
String[] tokens = line.split(" ");
return new HashSet(Arrays.asList(tokens));
}
}
9.1.4
- 如果对象有操作Queue,并打算以队列方式使用,且队列长度受限,通常建议使用offer()、poll()、与peek()等方法。想对队列的前端与尾端进行操作,在前端加入对象与取出对象,在尾端加入对象与取出对象,Queue的子接口Deque就定义了这类行为。
代码如下:
import java.util.*;
interface Request{
void execute();
}
public class RequestQueue {
public static void main(String[] args) {
Queue requests = new LinkedList();
offerRequestTo(requests);
process(requests);
}
static void offerRequestTo(Queue requests){
for(int i=1;i<6;i++){
Request request = new Request(){
public void execute(){
System.out.printf("处理数据%f%n",Math.random());
}
};
requests.offer(request);
}
}
static void process(Queue requests){
while(requests.peek()!=null){
Request rquest = (Request) request.poll();
request.execute();
}
}
}
- 想对队列的前端与尾端进行操作,在前端加入对象与取出对象,在尾端加入对象与取出对象,Queue的子接口Deque就定义了这类行为。
9.1.5
- 泛型语法:类名称旁有角括号
,这表示此类支持泛型。实际加入ArrayList的对象会是客户端声明的E类型。
泛型语法代码如下:
import java.util.Arrays;
public class ArrayList<E>
{
Object[] elems;
private int next;
public ArrayList(int capacity)
{
elems = new Object[capacity];
}
public ArrayList()
{
this(16);
}
public void add(E e)
{
if(next == elems.length)
{
elems = Arrays.copyOf(elems, elems.length * 2);
}
elems[next++] = e;
}
public E get(int index)
{
return (E) elems[index];
}
public int size()
{
return next;
}
}
9.1.6
在JDK8中 Lambda表达式:Request request = ()-> out.ptinf("处理数据%f%n",Math.random() )
相对于匿名类语法来说,Lambda表达式的语法省略了接口类型与方法名称,->左边是参数列,而右边是方法本体。
简化代码
IntegerFunction doubleFunction = new IntegerFunction()
{
public Integer apply(Integer i)
{
return i*2;
}
}
简化后
IntegerFunction doubleFunction = (Integer i) -> i * 2;
9.1.7
- 在JDK5之后有了增强式for循环,它可运用在操作Iterable接口的对象上。
9.1.8
- 在收集对象之后,对对象进行排序是常用的动作,你不用亲自操作排序算法,java.util.Collections提供有sort()方法。由于必须有索引才能进行排序,因此Collections的sort()方法接受List操作对象。
代码如下
import java.util.*;
public class Sort {
public static void main(String[] args) {
List numbers = Arrays.asList(10,2,3,1,9,15,4);
Collections.sort(numbers);
System.out.println(numbers);
}
}
9.2 键值对应的Map
9.2.1
若要根据某个键来取得对应的值,可以事先利用java.util.Map接口的操作对象来建立键值对应数据,之后若要取得值,只要用对应的键就可以迅速取得。
- 常用的Map操作类为java.util.HashMap与java.util.TreeMap,其继承自抽象类java.util.AbstractMap。
9.2.2访问Map键值
如果想取得Map中所有的键,可以调用Map的keySet()返回Set对象。
代码调试中的问题和解决过程
有代码运行时本来输入的是小写字母,输出结果时就自动变成大写。
本周代码托管截图
其他(感悟、思考等,可选)
本周学习了课本八九章内容,感触最多的是各种接口越来越多,比较容易遗忘,要多敲代码才可以加以熟悉巩固。这次没有将全部代码一一列在博客上,挑选了一些自己认为比较基础、重要的写在博客里,下面自己的练习代码托管至网上了。
学习进度条
代码行数(新增/累积) | 博客量(新增/累积) | 学习时间(新增/累积) | 重要成长 | |
---|---|---|---|---|
目标 | 4500行 | 30篇 | 400小时 | |
第一周 | 200/200 | 2/2 | 20/20 | |
第二周 | 300/500 | 1/3 | 18/38 | |
第三周 | 400/900 | 1/4 | 22/60 | |
第四周 | 1000/1900 | 1/5 | 35/95 | |
第五周 | 800/2700 | 1/6 | 30/125 |