Java第07次实验提纲(异常处理)

目录

• PTA与参考资料
• 实验目标
• 主要任务
• 第1次实验
  • 1.1 PTA 7.1 常用异常
  • 1.2 PTA 7.2 使用异常机制处理异常输入
  • 1.3 PTA 7.3 throw与throws
  • 1.4 PTA f7.1 多种类型异常的捕获
  • 1.5 为代码加上异常处理（重点）
• 第2次实验
  • 2.1 7.4 自定义异常
  • 2.2 调试(实验任务书题目5，重点)
  • 2.3 JUnit(实验任务书题目6，重点)
  • 2.4 f7.3 用异常改进ArrayIntegerStack(简单：自主完成)
  • 2.5 f7.2 finally(简单：自主完成)
  • 2.6 日志(待完善)
• 下次实验

PTA与参考资料

PTA题集：编程 7.1-7.3，函数题 f7.1-f7.3
异常实验文件

实验目标

• 学会使用Eclipse快速为代码添加try...catch...finally
• 学会关闭资源
• 学会基本的调试技巧
• 入门JUnit

主要任务

• 1.5 为代码加上异常处理
• 2.2 调试(实验任务书题目5)
• 2.3 JUnit(实验任务书题目6)

第1次实验

1.1 PTA 7.1 常用异常

• 如何进行强制转换。父类型转化为子类型常见错误。
• 如何捕获多种类型的异常
• 简要输出异常信息，System.out.println(e)其中e为被捕获的异常

1.2 PTA 7.2 使用异常机制处理异常输入

• 在哪里加try...catch

1.3 PTA 7.3 throw与throws

• 函数findMax的作用具体是什么
• 查看Integer.parseInt函数是如何声明与抛出异常?
• findMax应该抛出什么异常？
• Scanner.nextInt后面跟着Scanner.nextLine的坑

1.4 PTA f7.1 多种类型异常的捕获

• 抛出异常以后并不是终止程序，而是需要程序继续进行处理。
• 对每种不同的异常要进行不同的处理（在这里就是输出不同的自定义信息）
• checeked Exception应继承自Exception，IllegalArgumentException是一种unchecked exception。一般就来说，参数类的异常直接使用IllegalArgumentException就可以。如果要自定义参数类的异常，可以继承自IllegalArgumentException。
• 在finally中关闭各种Scanner。学生一般提交程序的时候并不关闭Scanner。然而，作为一个良好的习惯，应该在finally中关闭Scanner。

1.5 为代码加上异常处理（重点）

byte[] content = null;
FileInputStream fis = new FileInputStream("testfis.txt");
int bytesAvailabe = fis.available();//获得该文件可用的字节数
if(bytesAvailabe>0){
    content = new byte[bytesAvailabe];//创建可容纳文件大小的数组
    fis.read(content);//将文件内容读入数组
}
System.out.println(Arrays.toString(content));//打印数组内容

功能1：当找不到文件时，需提示用户找不到文件xxx，请重新输入文件名，然后重新获取用户输入新的文件名，再次尝试打开。 如果是其他异常则提示打开或读取文件失败!，并不在尝试。
功能2：需要添加finally关闭文件。无论上面的代码是否产生异常，总要提示关闭文件ing。如果关闭文件失败，提示关闭文件失败!
功能3：现在可以将文件内容以字节的形式读入并输出。如何将字节数组中的内容组装成字符串后输出。请搜索“java byte数组 字符串”。
观察1：创建一个文件使用UTF-8编码，包含中文。读取该文件到字节数组后，怎么输出文件中的字符且不出现乱码。
观察2：在main方法中使用throws关键字声明。还需编写try...catch吗？
优化1：尝试使用Eclipse的Surround with自动生成try...catch块。
优化2：使用Java 7的try-with-resource语法更优雅的关闭文件资源。参考资料：更优雅地关闭资源 - try-with-resource及其异常抑制

考核点：1.是否格式化代码（alt+shift+s选择format）；2.是否放到while循环中；3.关闭资源的时候是否对fis判空。
思考：如下代码段有什么用？在什么情况下使用？

try{
    ....
}finally{
    ....
}

第2次实验

2.1 7.4 自定义异常

• 简单讲解check exception和unchecked exception应该分别继承自什么异常类？
• 注意：异常发生后，并不退出程序。而是继续进行下一行的处理。

2.2 调试(实验任务书题目5，重点)

将身份证号.txt与ReadFileUsingScanner.java拷贝到项目中。（可在Eclipse中右键单击相应文件，更改编码为UTF-8）。

• 功能1：使用try catch改造改程序。捕获异常时，将错误的信息按照行号:该行内容格式输出
• 功能2(特别考核)：处理完毕后，将处理结果写到一个日志文件中（包含总行数、正确处理的行数、错误的行数、行号、内容及出错原因）。

思考：
蓝山兰 女 24 福建省这行为什么不会出错？
尝试使用条件断点查看解析到该行时各变量的值。可使用line.contains("蓝山兰")。详见下方断点的使用说明。

调试技巧：

1. 使用System.out.println或System.err.println定位错误
2. 使用断点进行调试，可查看程序运行时的信息。
   • 设置断点Hit Count在需要的时候触发断点
   • 条件断点：当line.contains("蓝山兰")停下来？
   • Drop To Frame：调试某个方法的时候特别有效。

断点的使用：
设置断点属性，右键点击断点选择BreakPoint Properties,有两个属性可以尝试一下：

1. Conditional：如果设置为 line.contains("蓝山兰")，代表变量line中包含"蓝山兰"就会停下来。
2. Hit count：如果设置为20，代表碰到该断点第20次则触发断点。

思考：
如何修改ReadFileUsingScanner.java，使得即使文件格式不正确也不产生异常(注意：不产生异常未必是好事)。
提示：在第17行上面一行增加while...

2.3 JUnit(实验任务书题目6，重点)

冒泡排序参考代码:基础代码/testDebug/TestDebug.java

使用JUint比较自己编写的冒泡排序与Arrays.sort()的性能。

• 新建JUnit Test Case,测试TestDebug.sort的运行时间。数组大小可以为2万量级。
• 建一个testArraysSort()方法里面使用Arrays.sort进行排序。比较两种排序算法的排序速度。注意：必须方法前加上@Test注解才能测试。
• 现在测试所得速度包含创建数组、初始化数组时间？应将这部分工作放入一个init()方法进行初始化。为init()加方法加上@BeforeEach注解。

JUnit注解说明：
初学者至少应学会如下三个注解
@Test 表示该方法为要运行的测试方法。一个类中可以有多个测试方法。
@BeforeEach 在每个测试方法都要运行的部分。注意：每个测试方法之前都要运行一次。
@BeforeAll 在所有测试方法之前要运行的部分。注意：只运行一次，必须是static方法。
@AfterEach、@AfterAll注解与Before开头的注解相类似。

JUnit5参考资料：

1. 单元测试之JUnit5入门，这篇文章不用看前面的Maven相关内容，直接看里面的编写单元测试，先看懂@Test、@BeforeAll与@BeforeEach这几个注解。
2. junit5 入门系列教程

2.4 f7.3 用异常改进ArrayIntegerStack(简单：自主完成)

• FullStackException为题目中已有的代码，无需自己编写。
• EmptyStackException为Java中已有异常

2.5 f7.2 finally(简单：自主完成)

2.6 日志(待完善)

以前编写的程序，当异常发生时，直接将异常相关信息打印到控制台。
在编码调试阶段这样做可以帮助我们快速调试代码。然而程序发布运行后，控制台的输出信息无法保留，也就无法帮助我们定位错误。
因此应使用日志系统将异常信息存储为日志文件。当程序运行时发生异常后，我们就可以通过读取日志文件定位错误。
参考资料：
Java日志-Log4j2

下次实验

Java第08次实验(流与文件)