201871010107-公海瑜《面向对象程序设计（java）》第十周学习总结
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| 项目 | 内容 |
| 这个作业属于哪个课程 | https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/ |
| 这个作业的要求在哪里 | https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11435127.html |
| 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。 |
第一部分：总结第七章关于异常处理相关理论知识
1. 处理错误
程序中常见的几类错误：
（1）用户输入错误
（2）设备错误
（3）物理限制
（4）代码错误
异常：
在程序执行的过程中所发生的异常事件，它中断指令的正常执行。
异常分类：
（1）非致命异常和致命异常
（2）在java中，异常对象都派生于Throwable类的一个实例。
（3）所有的异常类由Throwable继承而来，分为Error类和Exception类（重点学习）
（4）Exception类中的RuntimeException为运行时异常类，一般由程序错误产生。派生于Error类或RuntimeException类的所有异常被称为未检查异常，编译器允许不对这些异常进行处理
（5）声明抛出异常：throws语句
（6）捕获异常：try、catch、finally块
Try语句：括住可能抛出异常的代码段
Catch语句：指明要捕获的异常及相应的处理代码
Finally语句：必须执行的程序块
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。
断言：是程序的开发和测试阶段用于插入一些代码错误检测语句的工具。
断言（assert）语法如下：
1、assert 条件
或者
2、assert 条件：表达式
这两个形式都会对布尔“条件”进行判断，如果判断结果为假（false），说明程序已经处于不正确的状态下，系统则抛出AssertionError，给出警告并且退出。在第二种形式中，“表达式”会传入AssertionError的构造函数中并转成一个消息字符。
第二部分：实验部分
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。
//异常示例1 public class ExceptionDemo1 { public static void main(String args[]) { int a = 0; System.out.println(5 / a); } } //异常示例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(); } }
异常示例1:增加判断分母是否为零的语句：
public class ExceptionDemo1 { public static void main(String args[]) { int a = 0; if(a==0) System.out.println("error"); else System.out.println(5 / a); } }
ExceptionDemo1运行结果：
ExceptionDemo2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。
测试程序1：
l 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；
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释；
l 掌握Throwable类的堆栈跟踪方法；
代码如下：
package stackTrace; import java.util.*; /** * A program that displays a trace feature of a recursive method call. * @version 1.10 2017-12-14 * @author Cay Horstmann */ public class StackTraceTest { /** * Computes the factorial of a number * @param n a non-negative integer * @return n! = 1 * 2 * . . . * n */ public static int factorial(int n) { System.out.println("factorial(" + n + "):"); Throwable t = new Throwable(); StackTraceElement[] frames = t.getStackTrace(); for (StackTraceElement f:frames) System.out.println(f); int r; if (n <= 1) r = 1; else r = n * factorial(n - 1); System.out.println("return " + r); return r; } public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); System.out.print("Enter n: "); int n = in.nextInt(); factorial(n); } }
运行结果如下：
测试程序2：
l Java语言的异常处理有积极处理方法和消极处理两种方式；
l 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；
l 掌握两种异常处理技术的特点。
|
//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） { …… } …… } } |
|
//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"); } } |
积极的：
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("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("学生信息文件找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("学生信息文件读取错误"); e.printStackTrace(); } } }
消极的：
import java.io.BufferedReader; import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; public class ExceptionTest { public static void main(String[] args) throws IOException { FileInputStream fis = new FileInputStream("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); } }
运行结果如图：
实验3: 编程练习
l 编写一个计算器类，可以完成加、减、乘、除的操作；
l 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；
l 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；
l 在以上程序适当位置加入异常捕获代码。
代码如下：
实验4：断言、日志、程序调试技巧验证实验。
实验程序1：
|
//断言程序示例 public class AssertDemo { public static void main(String[] args) { test1(-5); test2(-3); }
private static void test1(int a){ assert a > 0; System.out.println(a); } private static void test2(int a){ assert a > 0 : "something goes wrong here, a cannot be less than 0"; System.out.println(a); } } |
l 在elipse下调试程序AssertDemo，结合程序运行结果理解程序；
l 注释语句test1(-5);后重新运行程序，结合程序运行结果理解程序；
l 掌握断言的使用特点及用法。
代码如下：
public class AssertDemo { public static void main(String[] args) { test1(-5); test2(-3); } private static void test1(int a){ assert a > 0; System.out.println(a); } private static void test2(int a){ assert a > 0 : "something goes wrong here, a cannot be less than 0"; System.out.println(a); } }
结果如图：
注释语句test1(-5)后代码如下：
public class AssertDemo { public static void main(String[] args) { //test1(-5); test2(-3); } private static void test1(int a){ assert a > 0; System.out.println(a); } private static void test2(int a){ assert a > 0 : "something goes wrong here, a cannot be less than 0"; System.out.println(a); } }
运行结果如图：
实验程序2：
l 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；
l 并掌握Java日志系统的用途及用法。
代码如下：
package logging; 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; var 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(() -> { var windowHandler = new WindowHandler(); windowHandler.setLevel(Level.ALL); Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").addHandler(windowHandler); var frame = new ImageViewerFrame(); frame.setTitle("LoggingImageViewer"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").fine("Showing frame"); frame.setVisible(true); }); } } /** * 显示图像的帧。 */ 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); // 设置菜单栏 var menuBar = new JMenuBar(); setJMenuBar(menuBar); var menu = new JMenu("File"); menuBar.add(menu); var openItem = new JMenuItem("Open"); menu.add(openItem); openItem.addActionListener(new FileOpenListener()); var exitItem = new JMenuItem("Exit"); menu.add(exitItem); exitItem.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent event) { logger.fine("Exiting."); System.exit(0); } }); // 使用标签显示图像 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); // 设置文件选择器 var chooser = new JFileChooser(); chooser.setCurrentDirectory(new File(".")); // 接受以.gif结尾的所有文件 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"; } }); // 显示文件选择器对话框 int r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this); // 如果图像文件被接受，将其设置为标签的图标 if (r == JFileChooser.APPROVE_OPTION) { String name = chooser.getSelectedFile().getPath(); logger.log(Level.FINE, "Reading file {0}", name); label.setIcon(new ImageIcon(name)); } else logger.fine("File open dialog canceled."); logger.exiting("ImageViewerFrame.FileOpenListener", "actionPerformed"); } } } /** * 用于在窗口中显示日志记录的处理程序。 */ class WindowHandler extends StreamHandler { private JFrame frame; public WindowHandler() { frame = new JFrame(); var output = new JTextArea(); output.setEditable(false); frame.setSize(200, 200); frame.add(new JScrollPane(output)); frame.setFocusableWindowState(false); frame.setVisible(true); setOutputStream(new OutputStream() { public void write(int b) { } // not called public void write(byte[] b, int off, int len) { output.append(new String(b, off, len)); } }); } public void publish(LogRecord record) { if (!frame.isVisible()) return; super.publish(record); flush(); } }
运行结果如图：
实验程序3：
l 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；
l 按课件66-77内容练习并掌握Elipse的常用调试技术。
代码如下：
package logging; 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; var 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(() -> { var windowHandler = new WindowHandler(); windowHandler.setLevel(Level.ALL); Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").addHandler(windowHandler); var frame = new ImageViewerFrame(); frame.setTitle("LoggingImageViewer"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").fine("Showing frame"); frame.setVisible(true); }); } } /** * 显示图像的帧。 */ 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); // 设置菜单栏 var menuBar = new JMenuBar(); setJMenuBar(menuBar); var menu = new JMenu("File"); menuBar.add(menu); var openItem = new JMenuItem("Open"); menu.add(openItem); openItem.addActionListener(new FileOpenListener()); var exitItem = new JMenuItem("Exit"); menu.add(exitItem); exitItem.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent event) { logger.fine("Exiting."); System.exit(0); } }); // 使用标签显示图像 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); // 设置文件选择器 var chooser = new JFileChooser(); chooser.setCurrentDirectory(new File(".")); // 接受以.gif结尾的所有文件 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"; } }); // 显示文件选择器对话框 int r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this); // 如果图像文件被接受，将其设置为标签的图标 if (r == JFileChooser.APPROVE_OPTION) { String name = chooser.getSelectedFile().getPath(); logger.log(Level.FINE, "Reading file {0}", name); label.setIcon(new ImageIcon(name)); } else logger.fine("File open dialog canceled."); logger.exiting("ImageViewerFrame.FileOpenListener", "actionPerformed"); } } } /** * 用于在窗口中显示日志记录的处理程序。 */ class WindowHandler extends StreamHandler { private JFrame frame; public WindowHandler() { frame = new JFrame(); var output = new JTextArea(); output.setEditable(false); frame.setSize(200, 200); frame.add(new JScrollPane(output)); frame.setFocusableWindowState(false); frame.setVisible(true); setOutputStream(new OutputStream() { public void write(int b) { } // not called public void write(byte[] b, int off, int len) { output.append(new String(b, off, len)); } }); } public void publish(LogRecord record) { if (!frame.isVisible()) return; super.publish(record); flush(); } }
运行结果如图：
1）条件断点
2）变量断点
3）方法断点
4）异常断点
5）重新调试
6）单步执行程序
7）检查变量
8）改变变量值
三.实验总结
通过这个周的学习，我了解了异常的概念，以及异常的分类，掌握了异常的捕获和处理办法等。虽然课堂上听的不是特别明白，但通过课下的学习我大概基本都掌握消化了老师课堂上讲的知识点，通过课后的实验以及作业，我的编写代码的能力以及程序运行出错后改错的能力也大大提升。希望以后的学习中，我的能力能进一步提升。
