201871010106-丁宣元 《面向对象程序设计(java)》第九周学习总结
正文开头:
项目 |
内容 |
这个作业属于哪个课程 |
https://home.cnblogs.com/u/nwnu-daizh/ |
这个作业的要求在哪里 |
https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11778090.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; |
正文内容:
第一部分:总结第七章理论知识
7-1异常
(1) 异常:程序的执行过程中发生的异常,中断指令的正常执行。eg:数组越界
(2)任务:将控制权从错误产生的地方转移给能够处理这种情况的错误处理器。
(3)可能出现的错误和问题:用户输入错误;设备错误;物理限制;代码错误
(4)分类:非致命异常:修正后程序可继续执行。eg:文件不存在,无效的数组下标
致命异常:不正常的状态,不能简单执行恢复。eg:内存耗尽,系统内部错误
异常类都直接或间接地继承于Throwable类。除内置异常类外,程序员可自定义异常类。
(5)Java的异常类分为两大类:Error类:系统的内部错误和资源耗尽错误。一般不由程序处理
Exception类:一.派生于Runtime Exception:运行时异常类,程序错误产生:eg:
错误类型转换,数组访问越界,访问空指针
二.其他异常。eg:数组越界,无效URL
通常是由环境引起的,可以被处理。
未检查异常:派生于Error类,Runtime Exception类的所有异常,编译器不进行异常处理。
Runtime Exception异常一定是程序员的问题。
已检查异常:除运行异常,其他继承自Exception类的异常类:文件尾部后面读取数据......
详见:
(6)声明抛出(已检查)异常: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,此时,这个方法就声明抛出异常。
声明抛出异常在方法声明中用throws子句中来声明,可以同时指多个异常。
throws子句声明抛出异常:
方法调用了一个抛出已检查异常的方法;
程序运行过程中可能发生错误,并且利用throw语句抛出一个已检查异常对象
程序出现错误
Java虚拟机和运行时库出现的内部异常。
方法必须声明该方法所有可能抛出的已检查异常
(7)抛出异常要生成异常对象,异常对象可由某些类的实例生成,也可以由JVM生成。
(8)抛出异常:throw new EOFException()
(9)创建异常类:自定义异常类:一个派生于Exception的直接或者间接子类.
包括两个构造器:默认;带有详细描述信息的构造器。
7-2捕获异常
(1)捕获定义: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。
(2)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。
(3)捕获一个异常, try/catch/ finally块:
try:可能抛出异常的代码段。
catch:要捕获的异常及相应的处理代码。
finally:必须执行的程序块。
eg:try:{...}
catch(Exception e){...}
finally{...}
注:catch子句:
1.catch语句只需要一个形式参数指明它所能捕获的异常类对象,这个异常类必须是Throwable的子类,运行时系统通过参数值把被抛出的异常传递给catch块;
2.通过异常对象调用类Throwable所提供的方法:
getMessage()用来得到有关异常事件的信息;
printStackTrace()用来跟踪异常事件发生时执行堆栈的内容。
一个try块中可捕获多个异常类型,每个异常类型需要一个单独的catch子句。
3.顺序:
当捕获一个异常时,剩下的catch语句不在匹配
先捕获最特殊的异常,在一般化。即先子类再父类
catch也可抛出异常类
finally 子句:捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一出口,使得控制流程在转到程序其他部分以前,能够对程序的状态做统一的管理;
不管异常是否被捕获,finally子句中的代码都会被执行。
(4)异常处理中分析堆栈跟踪元素:
堆栈跟踪:程序执行中一个方法调用过程的列表,包含了程序执行过程中的特定位置。可用Throwable类的printStack Trace方法访问堆栈跟踪的文本描述信息。
(5)异常处理方式:积极处理方法:确切知道如何处理的异常应该捕获
消极处理方法:不知道如何去处理的异常声明抛出。
(6)异常处理的原则
a.不能代替简单的条件检测,只在异常情况下使用异常机制
b.异常类型尽可能明确。
7-3断言
1.断言定义: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。
2. 语法如下:assert 条件
assert 条件:表达式
3.使用:默认情况下,断言是关闭的,需要打开:方法:打开eclipse,点击windows->preference->点击java->installed->选jre1.0(自己电脑安装的eclipse的版本)->edit(编辑)->最后,在Default VM arguments中输入-ea
可以对某个类或包打开
4.使用时间:仅在测试阶段用来定位错误
可在反复的前置条件或后置条件来添加,也可在任何方法内
7-4调试技术
1.java程序中的调试
应用局部Boolean变量
应用全局Boolean变量
使用断言
2.eclipse中的调试
条件断点
变量断点
方法断点
异常断点
重新调试:
单步部执行,检查变量,改变变量值
第二部分: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1:
代码:
//异常示例1
public class ExceptionDemo1 {
public static void main(String args[]) {
int a = 0;
System.out.println(5 / a);//分母不能为0,发生异常,程序中断
}
}
IDE下编辑调试运行:
命令行下运行:
异常2:
代码:
//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(); } }
程序存在问题:Unhandled exception type FileNotFoundException,需要修改
修改1:add throws declaration
//异常示例2 import java.io.*; public class ExceptionDemo2 { public static void main(String args[]) throws IOException { 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(); } }
IDE运行:
命令行运行:
修改2:Surround with try/catch
//异常示例2 import java.io.*; public class ExceptionDemo2 { public static void main(String args[]) { FileInputStream fis = null; try { //try-catch语句 fis = new FileInputStream("text.txt"); } catch (FileNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); }//JVM自动生成异常对象 int b; try { //try-catch语句 while((b=fis.read())!=-1) { System.out.print(b); } } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } try { //try-catch语句 fis.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } }
IDE运行:
命令行运行:
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:
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;
在程序中相关代码处添加新知识的注释;
掌握Throwable类的堆栈跟踪方法;
代码:
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();//使用etStackTrace方法,得到一个StackTraceElement的对象,名为frames for(StackTraceElement f:frames) System.out.println(f);//foreach循环遍历打印frames的元素 int r; if (n <= 1) r = 1; else r = n * factorial(n - 1);//递归调用 System.out.println("return " + r); return r; } public static void main(String[] args) { Scanner in=new Scanner(System.in); System.out.println("Enter n:"); int n = in.nextInt(); factorial(n); } }
结果:
测试程序2:
Java语言的异常处理有积极处理方法和消极处理两种方式;
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;
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"); } } |
代码:ExceptionTest.java积极:
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("E://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("文件找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("文件错误"); e.printStackTrace(); } } }
结果:
代码:ExceptionTest.java消极:
import java.io.BufferedReader; import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; public class ExceptionTest2 { public static void main(String[] args) throws IOException { FileInputStream fis = new FileInputStream("E://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); } }
结果:
实验3: 编程练习
编写一个计算器类,可以完成加、减、乘、除的操作;
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;
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;
在以上程序适当位置加入异常捕获代码。
思路:两个类:class Arithmetic
class Num:a,b两个私有域(即计算数值)
加,减,乘,除构造方法
代码:Arithmetic.java
package Arithmetic1; import java.util.Scanner; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.PrintWriter; import java.util.Random; public class Arithmetic { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); Num counter = new Num(); PrintWriter out = null; try { out = new PrintWriter("text.txt"); } catch (FileNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } int sum = 0; for (int i = 1; i <= 10; i++) { int a = (int) Math.round(Math.random() * 100); int b = (int) Math.round(Math.random() * 100); int m = (int) Math.round(Math.random() * 3); Random n = new Random(); switch (m) { case 0: System.out.println(i + ": " + a + "/" + b + "="); while (b == 0) { b = (int) Math.round(Math.random() * 100); } int c = in.nextInt(); out.println(a + "/" + b + "=" + c); if (c == counter.divide(a, b)) { sum += 10; System.out.println("答案正确"); } else { System.out.println("答案错误"); } break; case 1: System.out.println(i + ": " + a + "*" + b + "="); int c1 = in.nextInt(); out.println(a + "*" + b + "=" + c1); if (c1 == counter.multiply(a, b)) { sum += 10; System.out.println("答案正确"); } else { System.out.println("答案错误"); } break; case 2: System.out.println(i + ": " + a + "+" + b + "="); int c2 = in.nextInt(); out.println(a + "+" + b + "=" + c2); if (c2 == counter.add(a, b)) { sum += 10; System.out.println("答案正确"); } else { System.out.println("答案错误"); } break; case 3: System.out.println(i + ": " + a + "-" + b + "="); int c3 = in.nextInt(); out.println(a + "-" + b + "=" + c3); if (c3 == counter.subract(a, b)) { sum += 10; System.out.println("答案正确"); } else { System.out.println("答案错误"); } break; } } System.out.println("分数为" + sum); out.println("分数为:" + sum); out.close(); } }
Num.java
package Arithmetic1; public class Num { private int a; private int b; public int add(int a, int b) {//加 return a + b; } public int subract(int a, int b) {//减 return a - b; } public int multiply(int a, int b) {//乘 return a * b; } public int divide(int a, int b) {//除 if (b != 0) return a / b;//分母不能为0 else return 0;//若分母为0,直接返回0 } }
结果:
实验4:断言、日志、程序调试技巧验证实验。
实验程序1:
在elipse下调试程序AssertDemo,结合程序运行结果理解程序;
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;
掌握断言的使用特点及用法。
//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;//assert作用:若它的条件错误,则终止程序执行 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:
注:断言需要打开:
打开方法:打开eclipse,点击windows->preference->点击java->installed->选jre1.0(自己电脑安装的eclipse的版本)->edit(编辑)->最后,在Default VM arguments中输入-ea
按照上述步骤即可打开断言
未打开断言:
注释语句test1(-5):
//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); } }
结果:
实验程序2:
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;
并掌握Java日志系统的用途及用法。
代码:
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//将所有消息记录到应用程序特定的文件中 && System.getProperty("java.util.logging.config.file") == null) { try //try-catch语句 { Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").setLevel(Level.ALL);//得到日志记录器 final int LOG_ROTATION_COUNT = 10;//常量LOG_ROTATION_COUNT为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(() -> //事件派发线程上的可运行对象排队 { 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); }); } } /** * The frame that shows the image.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); // set up menu bar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); } }); // use a label to display the images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); // set up file chooser设置文件选择器 var chooser = new JFileChooser(); chooser.setCurrentDirectory(new File(".")); // accept all files ending with .gif 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"; } }); // show file chooser dialog显示文件选择器对话框 int r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this); // if image file accepted, set it as icon of the label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"); } } } /** * A handler for displaying log records in a window. 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(); } }
结果:
实验程序3:
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。
代码:
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//将所有消息记录到应用程序特定的文件中 && System.getProperty("java.util.logging.config.file") == null) { try //try-catch语句 { Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").setLevel(Level.ALL);//得到日志记录器 final int LOG_ROTATION_COUNT = 10;//常量LOG_ROTATION_COUNT为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(() -> //事件派发线程上的可运行对象排队 { 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); }); } } /** * The frame that shows the image.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); // set up menu bar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); } }); // use a label to display the images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); // set up file chooser设置文件选择器 var chooser = new JFileChooser(); chooser.setCurrentDirectory(new File(".")); // accept all files ending with .gif 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"; } }); // show file chooser dialog显示文件选择器对话框 int r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this); // if image file accepted, set it as icon of the label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"); } } } /** * A handler for displaying log records in a window. 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(); } }
结果:
加入条件断点:
总结:
实验总结:通过本次实验,我学到了:1.java异常的概念及处理方法:try-catch-finally;throws
2.断言定义及用法
3.如何在eclipse中打开断言
4.了解日志的基本知识
5.了解程序基础调试技巧,尝试进行调试
在本次实验中,加深了我对异常处理,断言的理解,学会了如何处理异常及如何打开断言。主要问题是对知识的理解上还是不够。要多下一些功夫,听MOOC,结合书进一步理解。还有问题的是四则运算编写,基本上有一个大致的思路,但在编写Arithmetic.java时,不断有问题出现,耗费了很多时间,主要问题还是不熟练,编写的太少。在后来的学习中要弥补前半学期学习的漏洞,多练习。