201771010135楊蓉慶 《面對對象程序設計（java）》第九周學習總結
阿新 • • 發佈：2018-10-28
應用 script 常對象 sum app 註釋 NPU 練習題 產生
第7章 異常、日誌、斷言和調試
1、實驗目的與要求
(1) 掌握java異常處理技術；
(2) 了解斷言的用法；
(3) 了解日誌的用途；
(4) 掌握程序基礎調試技巧；
一、理論知識
1、異常:在程序的執行過程中所發生的異常事件，它 中斷指令的正常執行。
2、Java的異常處理機制可以控制程序從錯誤產生的 位置轉移到能夠進行錯誤處理的位置。
3、異常分類：Java把程序運行時可能遇到的錯誤分為兩類：
–非致命異常:通過某種修正後程序還能繼續執行。 這類錯誤叫作異常。如：文件不存在、無效的數組 下標、空引用、網絡斷開、打印機脫機、磁盤滿等。 Java中提供了一種獨特的處理異常的機制，通過異 常來處理程序設計中出現的錯誤。
–致命異常：程序遇到了非常嚴重的不正常狀態，不 能簡單恢復執行，是致命性錯誤。如：內存耗盡、 系統內部錯誤等。這種錯誤程序本身無法解決。
4、Java中的異常類可分為兩大類：
- Error類層次結構描述了Java 運行時系統的內部錯誤 和資源耗盡錯誤。應用程序不應該捕獲這類異常，也 不會拋出這種異常 。
- Exception Exception類：重點掌握的異常類。Exception層次結 構又分解為兩個分支：一個分支派生於 RuntimeException；另一個分支包含其他異常。
5、 編譯器要求程序必須對這類異常進行處理 (checked)，稱為已檢查異常。
6、聲明拋出異常：如果一個方法可能會生成一些異 常，但是該方法並不確切知道如何對這些異常事 件進行處理，此時，這個方法就需聲明拋出這些 異常。
“一個方法不僅需要告訴編譯器將要返回什麽值 ，還要告訴編譯器可能發生什麽異常”。
7、聲明拋出異常在方法聲明中用throws子句中來指 明。例如： – public FileInputStream(String name ) throws FileNotFoundException
8、以下4種情況需要方法用throws子句聲明拋出異常：
–方法調用了一個拋出已檢查異常的方法。
–程序運行過程中可能會發生錯誤，並且利用throw語句 拋出一個已檢查異常對象。
–程序出現錯誤。例如，a[-1] = 0；
–Java虛擬機和運行時庫出現的內部異常。
9、一個方法必須聲明該方法所有可能拋出的已檢查異常，而 未檢查異常要麽不可控制（Error），要麽應該避免發生 （RuntimeException）。如果方法沒有聲明所有可能發生 的已檢查異常，編譯器會給出一個錯誤消息。
10、當Java應用程序出現錯誤時，會根據錯誤類型產 生一個異常對象，這個對象包含了異常的類型和 錯誤出現時程序所處的狀態信息。把異常對象遞 交給Java編譯器的過程稱為拋出。
11、程序運行期間，異常發生時，Java運行系統從異常 生成的代碼塊開始，尋找相應的異常處理代碼，並 將異常交給該方法處理，這一過程叫作捕獲。
12、catch塊是對異常對象進行處理的代碼； ? 每個try代碼塊可以伴隨一個或多個catch語句，用於處理 try代碼塊中所生成的各類異常事件； ? catch語句只需要一個形式參數指明它所能捕獲的異常類 對象，這個異常類必須是Throwable的子類，運行時系統 通過參數值把被拋出的異常對象傳遞給catch塊； ? catch塊可以通過異常對象調用類Throwable所提供的方法。
日誌：
全局日誌記錄（global logger）
Logger.getGlobal().info("test");
Logger.getGlobal().serLevel(Level.OFF);
可以使用getLogger方法創建或獲取記錄器，未被任何變量引用的日誌記錄器可能會被垃圾回收，所以可以使用靜態變量存儲日誌記錄器的一個引用
private static final Logger myLogger = Logger.getLogger("com.mycompany.myapp");
二、實驗內容和步驟
實驗1：用命令行與IDE兩種環境下編輯調試運行源程序ExceptionDemo1、ExceptionDemo2，結合程序運行結果理解程序，掌握未檢查異常和已檢查異常的區別。
//異常示例1 public class ExceptionDemo1 { public static void main(String args[]) { int a = 0; System.out.println(5 / a); } } //異常示例2 import java.io.*; public class ExceptionDemo2 { public static void main(String args[]) { FileInputStream fis=new FileInputStream("text.txt");//JVM自動生成異常對象 int b; while((b=fis.read())!=-1) { System.out.print(b); } fis.close(); } }
代碼如下：1、
public class ExceptionDemo1 { public static void main(String args[]) { int a = 0; if(a==0) { System.out.println("除數為零"); } else { System.out.println(5 / a); } }}
結果如下：
2、
import java.io.*; public class ExceptionDemo2 { public static void main(String args[]) throws IOException { FileInputStream fis=new FileInputStream("text.txt");//JVM自動生成異常對象 int b; while((b=fis.read())!=-1) { System.out.print(b); } fis.close(); } }
或者是
import java.io.*; public class ExceptionDemo2 { public static void main(String args[]) { try { File file=new File("text.txt"); FileInputStream fis=new FileInputStream(file);//JVM自動生成異常對象 BufferedReader in=new BufferedReader(new FileReader(file)); String b; while((b=in.readLine())!=null) { System.out.print(b); } fis.close(); } catch (Exception e) { System.out.print("cuowu"); } } }
結果如下：1
2、
實驗2： 導入以下示例程序，測試程序並進行代碼註釋。
測試程序1：
- 在elipse IDE中編輯、編譯、調試運行教材281頁7-1，結合程序運行結果理解程序；
- 在程序中相關代碼處添加新知識的註釋；
- 掌握Throwable類的堆棧跟蹤方法；
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//方法調用過程 { /** * 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();//調用類的getStackTrace方法 StackTraceElement[] frames = t.getStackTrace(); for (StackTraceElement f : frames) System.out.println(f);//打印出f int r; if (n <= 1) r = 1; else r = n * factorial(n - 1); System.out.println("return " + r); return r;//計算過程 } public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); System.out.print("Enter n: "); int n = in.nextInt(); factorial(n);//輸出階乘 } }
結果如下：
測試程序2：
l Java語言的異常處理有積極處理方法和消極處理兩種方式；
l 下列兩個簡答程序範例給出了兩種異常處理的代碼格式。在elipse IDE中編輯、調試運行源程序ExceptionalTest.java，將程序中的text文件更換為身份證號.txt，要求將文件內容讀入內容，並在控制臺顯示；
掌握兩種異常處理技術的特點
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//積極處理方式 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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//消極處理方式
import java.io.*; class ExceptionTest { public static void main (string args[]) throws FileNotFoundExcption { FileInputStream fis=new FileInputStream("text.txt"); } } |
代碼如下：
//積極處理方式 import java.io.*; import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; class ExceptionTest { public static void main (String args[]) { File fis=new File("身份證號.txt"); try{ FileReader fr = new FileReader(fis); BufferedReader br = new BufferedReader(fr); //捕獲並處理異常語句 try { String s, s2 = new String(); while ((s = br.readLine()) != null) { s2 += s + "\n "; } 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 異常; //消極處理方式 import java.io.*; class ExceptionTest { public static void main (String args[]) throws IOException { File fis=new File("身份證號.txt"); FileReader fr = new FileReader(fis); BufferedReader br = new BufferedReader(fr); String s, s2 = new String(); while ((s = br.readLine()) != null) { s2 += s + "\n "; } br.close(); System.out.println(s2); } }
結果：
實驗3: 編程練習
練習1：
l 編制一個程序，將身份證號.txt 中的信息讀入到內存中；
l 按姓名字典序輸出人員信息；
l 查詢最大年齡的人員信息；
l 查詢最小年齡人員信息；
l 輸入你的年齡，查詢身份證號.txt中年齡與你最近人的姓名、身份證號、年齡、性別和出生地；
l 查詢人員中是否有你的同鄉；
l 在以上程序適當位置加入異常捕獲代碼。
package ID; 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; @SuppressWarnings("unused") public class Main{ private static ArrayList<Person> Personlist; @SuppressWarnings("resource") public static void main(String[] args) { Personlist = new ArrayList<>(); Scanner scanner = new Scanner(System.in); File file = new File("E:\\新建文件夾\\身份證號.txt"); //捕獲代碼 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("信息讀取有誤"); e.printStackTrace(); } boolean isTrue = true; while (isTrue) { System.out.println("————————————————————————————————————————"); System.out.println("1:按姓名字典序輸出人員信息"); System.out.println("2:查詢最大年齡人員信息和最小年齡人員信息"); System.out.println("3：輸入你的年齡,查詢年齡與你最近人的所有信息"); System.out.println("4:查詢人員中是否有你的同鄉"); 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("年齡最大："+Personlist.get(k1)); System.out.println("年齡最小："+Personlist.get(k2)); break; case 3: System.out.println("place?"); 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 4: System.out.println("年齡："); int yourage = scanner.nextInt(); int near=agenear(yourage); int d_value=yourage-Personlist.get(near).getage(); System.out.println(""+Personlist.get(near)); /* for (int i = 0; i < Personlist.size(); i++) { int p=Personlist.get(i).getage()-yourage; if(p<0) p=-p; if(p==d_value) System.out.println(Personlist.get(i)); } */ break; case 5: isTrue = false; System.out.println("退出程序!"); break; default: System.out.println("輸入有誤"); } } } public static int agenear(int age) { int j=0,min=53,d_value=0,k=0; for (int i = 0; i < Personlist.size(); i++) { d_value=Personlist.get(i).getage()-age; if(d_value<0) d_value=-d_value; if (d_value<min) { min=d_value; k=i; } } return k; }
}
package ID; 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) { // int a = Integer.parseInt(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+"\t"+sex+"\t"+age+"\t"+ID+"\t"+birthplace+"\n"; } }
結果如下：
練習2：
l 編寫一個計算器類，可以完成加、減、乘、除的操作；
l 利用計算機類，設計一個小學生100以內數的四則運算練習程序，由計算機隨機產生10道加減乘除練習題，學生輸入答案，由程序檢查答案是否正確，每道題正確計10分，錯誤不計分，10道題測試結束後給出測試總分；
l 將程序中測試練習題及學生答題結果輸出到文件，文件名為test.txt；
l 在以上程序適當位置加入異常捕獲代碼。
import java.io.FileNotFoundException; import java.io.PrintWriter; import java.util.Scanner; public class Demo { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); jf counter=new jf(); 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); switch(m) { case 0: System.out.println(i+": "+a+"/"+b+"="); while(b==0){ b = (int) Math.round(Math.random() * 100); } int c0 = in.nextInt(); out.println(a+"/"+b+"="+c0); if (c0 == jf.division(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正確"); } else { System.out.println("抱歉，答案錯誤"); } break; case 1: System.out.println(i+": "+a+"*"+b+"="); int c = in.nextInt(); out.println(a+"*"+b+"="+c); if (c == counter.multiplication(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正確"); } else { System.out.println("抱歉，答案錯誤"); } break; case 2: System.out.println(i+": "+a+"+"+b+"="); int c1 = in.nextInt(); out.println(a+"+"+b+"="+c1); if (c1 == counter.add(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正確"); } else { System.out.println("抱歉，答案錯誤"); } break ; case 3: System.out.println(i+": "+a+"-"+b+"="); int c2 = in.nextInt(); out.println(a+"-"+b+"="+c2); if (c2 == counter.reduce(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正確"); } else { System.out.println("抱歉，答案錯誤"); } break ; } } System.out.println("成績"+sum); out.println("成績:"+sum); out.close(); } }
public class Counter { private int a; private int b; public int add(int a,int b) { return a+b; } public int reduce(int a,int b) { return a-b; } public int multiplication(int a,int b) { return a*b; } public int division(int a,int b) { if(b!=0) return a/b; else return 0; } }
結果如下：
實驗4：斷言、日誌、程序調試技巧驗證實驗。
實驗程序1：
/斷言程序示例 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); } }
結果是：
如果註釋語句test1(-5);後重新運行程序，結果是：
實驗程序2：
l 用JDK命令調試運行教材298頁-300頁程序7-2，結合程序運行結果理解程序；
l 並掌握Java日誌系統的用途及用法。
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(); } }
實驗程序3：
l 用JDK命令調試運行教材298頁-300頁程序7-2，結合程序運行結果理解程序；
l 按課件66-77內容練習並掌握Elipse的常用調試技術。
三：總結
本章我學習了有關於java異常處理技術，了解了斷言的用法和日誌的用途；在老師和學長得講解下，我基本掌握了一些關於java異常處理技術得基礎應用，了解到異常和捕獲的用法，在適當的位置添加try……catch語句，實驗方面，在上周實驗的基礎上添加、深化，得到新的表現形式，總得來說，還是有很大的收獲，就是在一些語句上面還是，模棱兩可，不是特別透徹。
201771010135楊蓉慶 《面對對象程序設計（java）》第九周學習總結