王志成201771010130《面向对象程序设计（java）》第九周学习总结

理论学习知识:

第7章 异常、日志、断言和调试

 概念：异常、异常类型、异常声明、异常抛出、 异常捕获

 异常处理技术

 断言的概念及使用

 基本的调试技巧

异常: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。 

异常分类

 Java把程序运行时可能遇到的错误分为两类：

–非致命异常:通过某种修正后程序还能继续执行。 这类错误叫作异常。如：文件不存在、无效的数组 下标、空引用、网络断开、打印机脱机、磁盘满等。 Java中提供了一种独特的处理异常的机制，通过异 常来处理程序设计中出现的错误。

–致命异常：程序遇到了非常严重的不正常状态，不 能简单恢复执行，是致命性错误。如：内存耗尽、 系统内部错误等。这种错误程序本身无法解决。

声明抛出（已检查）异常

 声明抛出异常：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事 件进行处理，此时，这个方法就需声明抛出这些 异常。

声明抛出异常在方法声明中用throws子句中来指 明。例如： – public FileInputStream(String name ) throws FileNotFoundException

 throws子句可以同时指明多个异常，说明该方法 将不对这些异常进行处理，而是声明抛出它们。

捕获异常

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，这一过程叫作捕获。

 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，则程序就会终止执行，并在控制台上输 出异常信息。

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。

//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();
      }
}

检查异常后：

package 异常;

//异常示例1
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);

        }
    }
}

vpackage 异常;

//异常示例2
import java.io.*;

public class ExceptionDemo2 {
    public static void main(String args[]) throws Exception 
   {
        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();
    }
}

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：

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；

 7-1代码如下：

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getStackTrace方法，得到StackTraceElement对象的一个数组
      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);
   }
}

测试程序2：

1.Java语言的异常处理有积极处理方法和消极处理两种方式；

2.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；

3.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");
     }
}

读入文件后：

package 异常;

//积极处理方式　　
import java.io.*;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;

class ExceptionTest {
    public static void main (String args[])
 {
        File fis=new File("身份证号.txt");
     try{
         

         FileReader fr = new FileReader(fis);
         BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
         try {
             String s, s2 = new String();
             while ((s = br.readLine()) != null) {
                 s2 += s + "
 ";
             }
             br.close();
             System.out.println(s2);
         } catch (IOException e) {
             // TODO Auto-generated catch block
             e.printStackTrace();
         }
     } catch (FileNotFoundException e) {
         // TODO Auto-generated catch block
         e.printStackTrace();
     }

  }
}

package 异常;

//消极处理方式

import java.io.*;
class ExceptionTest {
    public static void main (String args[]) throws  IOException
       {
        File fis=new File("身份证号.txt");
        FileReader fr = new FileReader(fis);
        BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
        String s, s2 = new String();

            while ((s = br.readLine()) != null) {
                s2 += s + "
 ";
            }
            br.close();
            System.out.println(s2);
       }
}

实验3: 编程练习

练习1：

1.编制一个程序，将身份证号.txt 中的信息读入到内存中；

2.按姓名字典序输出人员信息；

3.查询最大年龄的人员信息；

4.查询最小年龄人员信息；

5.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；

6.查询人员中是否有你的同乡；

在以上程序适当位置加入异常捕获代码。

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.Scanner;

public class main{
    private static ArrayList<person> Personlist;
    public static void main(String[] args) {
        Personlist = new ArrayList<>();
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        File file = new File("D:\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 ID = linescanner.next();
                String sex = linescanner.next();
                String age = linescanner.next();
                String place =linescanner.nextLine();
                person Person = new person();
                Person.setname(name);
                Person.setID(ID);
                Person.setsex(sex);
                int a = Integer.parseInt(age);
                Person.setage(a);
                Person.setbirthplace(place);
                Personlist.add(Person);

            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("查找不到信息");
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("信息读取有误");
            e.printStackTrace();
        }
        boolean isTrue = true;
        while (isTrue) {
            System.out.println("1:按姓名字典序输出人员信息");
            System.out.println("2:查询最大年龄与最小年龄人员信息");
            System.out.println("3：输入你的年龄，查询与你最近人的姓名、身份证号、年龄、性别和出生地；");
            System.out.println("4:查询是否有同乡");
            System.out.println("5：退出");
            int nextInt = scanner.nextInt();
            switch (nextInt) {
            case 1:
                Collections.sort(Personlist);
                System.out.println(Personlist.toString());
                break;
            case 2:
                
                int max=0,min=100;int j,k1 = 0,k2=0;
                for(int i=1;i<Personlist.size();i++)
                {
                    j=Personlist.get(i).getage();
                   if(j>max)
                   {
                       max=j; 
                       k1=i;
                   }
                   if(j<min)
                   {
                       min=j; 
                       k2=i;
                   }

                }  
                System.out.println("年龄最大："+Personlist.get(k1));
                System.out.println("年龄最小："+Personlist.get(k2));
                break;
            case 3:
                System.out.println("年龄：");
                int yourage = scanner.nextInt();
                int near=agenear(yourage);
                int d=yourage-Personlist.get(near).getage();
                System.out.println(""+Personlist.get(near));
                break;
            case 4:
                System.out.println("你的家乡?");
                String find = scanner.next();        
                String place=find.substring(0,3);
                String place2=find.substring(0,3);
                for (int i = 0; i <Personlist.size(); i++) 
                {
                    if(Personlist.get(i).getbirthplace().substring(1,4).equals(place)) 
                        System.out.println(""+Personlist.get(i));

                } 

                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,d=0,k=0;
        for (int i = 0; i < Personlist.size(); i++)
        {
            d=Personlist.get(i).getage()-age;
            if(d<0) d=-d; 
            if (d<min) 
            {
               min=d;
               k=i;
            }

         }    return k;
        
     }

 
}

public class person implements Comparable<person> {
private String name;
private String ID;
private int age;
private String sex;
private String birthplace;

public String getname() {
return name;
}
public void setname(String name) {
this.name = name;
}
public String getID() {
return ID;
}
public void setID(String ID) {
this.ID= ID;
}
public int getage() {

return age;
}
public void setage(int age) {
this.age= age;
}
public String getsex() {
return sex;
}
public void setsex(String sex) {
this.sex= sex;
}
public String getbirthplace() {
return birthplace;
}
public void setbirthplace(String birthplace) {
this.birthplace= birthplace;
}

public int compareTo(person o) {
return this.name.compareTo(o.getname());

}

public String toString() {
return name+" "+sex+" "+age+" "+ID+" "+birthplace+" ";

}

}

练习2：

1.编写一个计算器类，可以完成加、减、乘、除的操作；

2.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；

3.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；

4.在以上程序适当位置加入异常捕获代码。

package 练习;
    import java.util.Scanner;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.PrintWriter;

    /*
     * 该程序用来随机生成10到10以内的除法题
     */
    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);
            PrintWriter output = null;
                   try {
                        output = new PrintWriter("ss.txt");
                    } catch (Exception e) {
                        
                    }
            // 定义一个变量用来统计得分
            int sum = 0;
            // 通过循环生成10道题
            for (int i = 0; i < 10; i++) {

                // 随机生成两个10以内的随机数
                int a = (int) Math.round(Math.random() * 10);
                int b = (int) Math.round(Math.random() * 10);
                int s = (int) Math.round(Math.random() * 3);
                switch(s)
                {
                case 1:
                System.out.println(a + "/" + b + "=");
                int c = in.nextInt();
                output.println(a+"/"+b+"="+c);
                if (c == 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(a + "+" + b + "=");    
                    int z = in.nextInt();
                     output.println(a+"+"+b+"="+z);
                if (z== 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(a + "—" + b + "=");
                    int x = in.nextInt();
                    output.println(a+"-"+b+"="+x);
                    if (x == 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 0:
                    System.out.println(a + "*" + b + "=");
                    int v = in.nextInt();
                    output.println(a+"*"+b+"="+v);
                    if (v == a*b) {
                        sum += 10;
                        System.out.println("恭喜答案正确");
                    }
                    else {
                        System.out.println("抱歉，答案错误");
                    }break;
                }
            }
            //输出用户的成绩
            System.out.println("你的得分为"+sum);
            output.println("你的得分为:"+sum);
            output.close();
        }
    }
    

 

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);
    }
}

1.在elipse下调试程序AssertDemo，结合程序运行结果理解程序；

2.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；

3.掌握断言的使用特点及用法。

程序运行结果如下：

注释后程序如下：

package stackTrace;
//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);
  }
}

实验程序2：

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.并掌握Java日志系统的用途及用法。

程序如下：

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;
            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；

按课件66-77内容练习并掌握Elipse的常用调试技术。

① 条件断点 – 在Eclipse Java 编辑区的行头双击就会得到一个断点， 代码会运行到此处时停止。

– 条件断点，顾名思义就是一个有一定条件的断点，只有满 足了用户设置的条件，代码才会在运行到断点处时停止。

– 在断点处点击鼠标右键，选择最后一个“Breakpoint Properties”。

–断点不仅能打在语句上，变量也可以接受断点：

–方法断点就是将断点打在方法的入口处：

总结：

一周的学习又结束了，这一周收获颇多，首先这周学习了异常的基本概念，和相应的处理办法，然后又通过课后的实验作业，大概了解了日志的实现和断言的基本知识，但掌握的还远远不够，还需要学习。但这周的异常整体掌握感觉还可以，这也使我比较满足，希望今后对Java的学习能更加努力。更上一层楼。