李晓菁201771010114《面向对象程序设计（Java）》第九周学习总结
一：理论部分
1.异常
（1）在程序的执行过程中所发生的异常事件，它中断指令的正常执行。
（2）Java的异常处理机制，可以控制程序从错误产生的位置转移到能够进行错误处理的位置。
2.异常类型
（1）非致命异常：通过某种修正后程序还能继续运行。Java中提供了一种独特的处理异常机制，通过异常来处理程序设计中出现的错误。
（2）致命异常：程序遇到了非常严重的不正常状态，不能简单恢复运行，这种错误程序本身无法解决。
Java中的所有异常都可以间接地继承与throwable类，除内置异常类外，程序员可自定义异常类。
（1）Error：很难恢复的异常错误，一般不由程序处理。
（2）Expection类：
①RuntimeExpection：程序设计或实现上的问题，如数组越界等。（一定是程序员的问题）
②其他异常：通常是由环境因素引起的，并且可以被处理，如文件不存在等。
（3）未检查异常：Java将派生于error类或runtimeExpection类的所有异常称为未检查异常，编译器允许不对它们做出异常处理。
（4）已检查异常：非运行时异常，程序本身没有什么问题，但由于某种情况的变化，程序不能正常运行，导致异常出现。
RuntimeExpection类：运行时异常类。
IOExpection类：输入输出异常。
3.异常声明：声明抛出（已检查）异常：如果一个方法可能会生成一些异常，但是该方法并不确切知道如何对这些异常进行处理，这时，
这些方法就需要声明抛出这些异常。（用throws来声明）
throws语句可同时指明多个异常，说明该方法将不对这些异常做处理，而是声明抛出他们。
4.异常抛出
首先决定抛出异常类型，对于已存在的异常类，抛出该类的异常对象：（1）找到合适的异常类（2）创建这个类的一个对象（3）将该对象抛出
一个方法抛出后，他就不能返回调用者了。
5.异常捕获：程序运行期间，异常发生时，Java运行系统从异常生成的代码块开始，寻找相应的异常处理代码，并将异常交给该方法处理。
某个异常发生时，若程序没有在任何地方进行该异常的捕获，则程序就会终止运行，并在控制台上输出异常信息。
6.异常处理技术：（1）积极处理技术：try{ }catch{ }语句
（2）消极处理方式：throws语句
二;实验部分
实验九 异常、断言与日志
实验时间 2018-10-25
1、实验目的与要求
(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；
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。
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//异常示例1 public class ExceptionDemo1 { public static void main(String args[]) { int a = 0; System.out.println(5 / a); } } |
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//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(); } } |
package 第九周; public class ExceptionDemo1 { public static void main(String args[]) { int a = 0; /*if(a==0) { System.out.println("除数为零"); } else { System.out.println(5 / a); }*/ System.out.println(5 / a); } }
package 第九周; import java.io.*; public class ExceptionDemo2 { public static void main(String args[]) throws IOException //抛出异常的类型可由父类Expection直接抛出 { 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(); } }
经过异常处理后输出为字节流
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；
package stackTrace; import java.util.*; /** * A program that displays a trace feature of a recursive method call. * @version 1.01 2004-05-10 * @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();//调用throwable类的方法 StackTraceElement[] frames = t.getStackTrace();//使用getStrackTrace方法，会得到StackTraceElement对象的一个数组 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); } }
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 下列两个简答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ExceptionalTest.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。
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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"); } } |
package 第九周; import java.io.*; import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; public class ExceptionTest { public static void main (String args[]) { 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("所找信息文件找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("所找信息文件读取错误"); e.printStackTrace(); } } }
package 第九周; import java.io.*; 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); } //catch (FileNotFoundException e) { // System.out.println("所找信息文件找不到"); //e.printStackTrace(); //} catch (IOException e) { // System.out.println("所找信息文件读取错误"); // e.printStackTrace(); //} } // }
实验3: 编程练习
练习1：
l 编制一个程序，将身份证号.txt 中的信息读入到内存中；
l 按姓名字典序输出人员信息；
l 查询最大年龄的人员信息；
l 查询最小年龄人员信息；
l 输入你的年龄，查询身份证号.txt中年龄与你最近人的姓名、身份证号、年龄、性别和出生地；
l 查询人员中是否有你的同乡；
l 在以上程序适当位置加入异常捕获代码。
package text8; import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.Collections; import java.util.List; import java.util.Scanner; public class Xinxi { private static ArrayList<Student> studentlist; public static void main(String[] args) { studentlist = new ArrayList<>(); Scanner scanner = new Scanner(System.in); File file = new File("D:\\身份证号\\身份证号.txt"); try { FileInputStream fis = new FileInputStream(file); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis)); String temp = null; while ((temp = in.readLine()) != null) { Scanner linescanner = new Scanner(temp); linescanner.useDelimiter(" "); String name = linescanner.next(); String number = linescanner.next(); String sex = linescanner.next(); String age = linescanner.next(); String province = linescanner.nextLine(); Student student = new Student(); student.setName(name); student.setnumber(number); student.setsex(sex); int a = Integer.parseInt(age); student.setage(a); student.setprovince(province); studentlist.add(student); } } catch (FileNotFoundException e) {//添加的异常处理语句try{ }catch{ }语句 System.out.println("所找信息文件找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("所找信息文件读取错误");//采取积极方法捕获异常，并将异常返回自己所设定的打印文字 e.printStackTrace(); } boolean isTrue = true; while (isTrue) { System.out.println("选择你的操作，输入正确格式的选项"); System.out.println("1按姓名字典序输出人员信息"); System.out.println("2.查询最大和最小年龄的人员信息"); System.out.println("3.寻找年龄相近的人的信息"); System.out.println("4.寻找老乡"); System.out.println("5.退出"); String n = scanner.next(); switch (n) { case "1": Collections.sort(studentlist); System.out.println(studentlist.toString()); break; case "2": int max = 0, min = 100; int j, k1 = 0, k2 = 0; for (int i = 1; i < studentlist.size(); i++) { j = studentlist.get(i).getage(); if (j > max) { max = j; k1 = i; } if (j < min) { min = j; k2 = i; } } System.out.println("年龄最大：" + studentlist.get(k1)); System.out.println("年龄最小：" + studentlist.get(k2)); break; case "3": System.out.println("家乡在哪里？"); String find = scanner.next(); String place = find.substring(0, 3); for (int i = 0; i < studentlist.size(); i++) { if (studentlist.get(i).getprovince().substring(1, 4).equals(place)) System.out.println("同乡" + studentlist.get(i)); } break; case "4": System.out.println("年龄："); int yourage = scanner.nextInt(); int near = agenear(yourage); int value = yourage - studentlist.get(near).getage(); System.out.println("" + studentlist.get(near)); break; case "5": isTrue = false; System.out.println("退出程序!"); break; default: System.out.println("输入有误"); } } } public static int agenear(int age) { int j = 0, min = 53, value = 0, flag = 0; for (int i = 0; i < studentlist.size(); i++) { value = studentlist.get(i).getage() - age; if (value < 0) value = -value; if (value < min) { min = value; flag = i; } } return flag; } }
package text8; public class Student implements Comparable<Student> { private String name; private String number; private String sex; private String province; private int age; public void setName(String name) { // TODO 自动生成的方法存根 this.name = name; } public String getName() { // TODO 自动生成的方法存根 return name; } public void setnumber(String number) { // TODO 自动生成的方法存根 this.number = number; } public String getNumber() { // TODO 自动生成的方法存根 return number; } public void setsex(String sex) { // TODO 自动生成的方法存根 this.sex = sex; } public String getsex() { // TODO 自动生成的方法存根 return sex; } public void setprovince(String province) { // TODO 自动生成的方法存根 this.province = province; } public String getprovince() { // TODO 自动生成的方法存根 return province; } public void setage(int a) { // TODO 自动生成的方法存根 this.age = age; } public int getage() { // TODO 自动生成的方法存根 return age; } public int compareTo(Student o) { return this.name.compareTo(o.getName()); } public String toString() { return name + "\t" + sex + "\t" + age + "\t" + number + "\t" + province + "\n"; } }
注：以下实验课后完成
练习2：
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。
package 第九周; import java.util.Random; import java.util.Scanner; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.PrintWriter; public class Demo { public static void main(String[] args) { // 用户的答案要从键盘输入，因此需要一个键盘输入流 //Scanner in = new Scanner(System.in); yunsuan counter = new yunsuan (); PrintWriter out = null; try { out = new PrintWriter("D:\\text.txt"); } catch (FileNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } int sum = 0; // 通过循环生成10道题 for (int i = 0; i < 10; i++) { int a = (int) Math.round(Math.random() * 10); int b = (int) Math.round(Math.random() * 10); Scanner in1 =new Scanner(System.in); switch((int)(Math.random()*4)) { case 1: System.out.println( ""+a+"+"+b+"="); int c1 = in1.nextInt(); out.println(a+"+"+b+"="+c1); if (c1 == counter.add(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break ; case 2: System.out.println(i + ": " + a + "-" + b + "="); int c2 = in1.nextInt(); out.println(a + "-" + b + "=" + c2); if (c2 == counter.reduce(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; case 3: System.out.println(i + ": " + a + "*" + b + "="); int c3 = in1.nextInt(); out.println(a + "*" + b + "=" + c3); if (c3 == counter.multiplication(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; case 4: System.out.println(""+a+"/"+b+"="); while(b==0) { b = (int) Math.round(Math.random() * 100); } int c4= in1.nextInt(); out.println(a+"/"+b+"="+c4); if (c4 == counter.devision(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; } } System.out.println("总分:"+sum); out.println(sum); out.close(); } }
package 第九周; public class yunsuan { public int multiplication(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 return a*b; } public int add(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 return a+b; } public int reduce(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 if((a-b)>0) return a-b; else return 0; } public int devision(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 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：
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//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。
package 第九周; public class AssertDemo { public static void main(String[] args) { // test1(-5); test2(-3); } private static void test1(int a){ assert a > 0;//assert断言语法，检查传入的a是否大于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); } }
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。
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; 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 int r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this); // if image file accepted, set it as icon of the label 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"); } } } /** * A handler for displaying log records in a window. */ class WindowHandler extends StreamHandler { private JFrame frame; public WindowHandler() { frame = new JFrame(); final JTextArea 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(); } }
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。
三：实验总结;通过本周的理论知识学习以及结合实验课程，主要掌握了异常的概念以及对于异常的处理机制，学到了两种对于异常的处理方法，
积极处理机器语句的定义；消极处理及其语句的含义。并在自己的程序中加入异常处理的代码部分，且理解它存在的含义和与之对应的异常捕获是捕获哪个部分。
