201871010104-陈园园 《面向对象程序设计（java）》第十周学习总结
| 项目 | 内容 |
| 这个作业属于哪个课程 | https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/ |
| 这个作业要求在哪里 | https://www.cnblogs.com/lily-2018/p/11441372.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； |
第一部分：总结理论知识
1、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。
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。
3、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。
4、Java中的异常类可分为两大类：
- Error类层次结构描述了Java 运行时系统的内部错误 和资源耗尽错误。应用程序不应该捕获这类异常，也 不会抛出这种异常 。
- Exception Exception类：重点掌握的异常类。Exception层次结 构又分解为两个分支：一个分支派生于 RuntimeException；另一个分支包含其他异常。
5、 编译器要求程序必须对这类异常进行处理 (checked)，称为已检查异常。
6、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。
“一个方法不仅需要告诉编译器将要返回什么值 ，还要告诉编译器可能发生什么异常”。
7、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
8、以下4种情况需要方法用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会发生错误，并且利用throw语句 抛出一个已检查异常对象。
–程序出现错误。例如，a[-1] = 0；
–Java虚拟机和运行时库出现的内部异常。
9、一个方法必须声明该方法所有可能抛出的已检查异常，而 未检查异常要么不可控制（Error），要么应该避免发生 （RuntimeException）。如果方法没有声明所有可能发生 的已检查异常，编译器会给出一个错误消息。
10、当Java应用程序出现错误时，会根据错误类型产 生一个异常对象，这个对象包含了异常的类型和 错误出现时程序所处的状态信息。把异常对象递 交给Java编译器的过程称为抛出。
11、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。
12、catch块是对异常对象进行处理的代码； 每个try代码块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理 try代码块中所生成的各类异常事件； 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对象传递给catch块； catch块可以通过异常对象调用类Throwable所提供的方法。
日志：
全局日志记录（global logger）
Logger.getGlobal().info("test");
Logger.getGlobal().serLevel(Level.OFF);
可以使用getLogger方法创建或获取记录器，未被任何变量引用的日志记录器可能会被垃圾回收，所以可以使用静态变量存储日志记录器的一个引用
private static final Logger myLogger = Logger.getLogger("com.mycompany.myapp");
第二部分：实验部分
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);
}
}运行结果如下：
//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();
}
}运行结果如下：
未检查异常和已检查异常的区别：
对未检查的异常(unchecked exception )的几种处理方式：
1、捕获。
2、继续抛出。
3、不处理。
对检查的异常(checked exception，除了RuntimeException，其他的异常都是checked exception )的几种处理方式：
1、继续抛出，消极的方法，一直可以抛到java虚拟机来处理。
2、用try...catch捕获。
注意，对于检查的异常必须处理，或者必须捕获或者必须抛出。
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；
代码如下：
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 + "):");
//调用Throwable类中的getStackTrace方法得到StackTraceElement对象的一个数组
Throwable t=new Throwable();
//StackTraceElement类含有能够获得文件名和当前执行的代码行号的方法，同时，还含有能够获取类名和方法名的方法。
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;
}
//打印递归阶乘函数的堆栈情况
public static void main(String[] args)
{
Scanner in = new Scanner(System.in);
{
System.out.print("Enter n: ");
int n = in.nextInt();
factorial(n);
}
}
}运行结果如下：
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；
3)掌握两种异常处理技术的特点。
积极处理方式代码如下：
//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）
{ …… }
……
}
}代码如下：
//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);
//捕获并处理异常語句
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();
}
}
}消极处理方式代码如下：
//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");
}
}运行代码如下：
import java.io.*;
public class desd {
public static void main(String args[]) throws IOException
{
FileInputStream fis=new FileInputStream("D:\\身份证号.txt");
int b;
while((b=fis.read())!=-1)
{
System.out.print(b);
}
fis.close();
}
}运行结果如下：
实验3: 编程练习
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；
在以上程序适当位置加入异常捕获代码。
代码如下：
package canlie;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Scanner;
public class boxian {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
shixun counter = new shixun();
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 == counter.division(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 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("恭喜答案正确");
}
else {
System.out.println("抱歉，答案错误");
}
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("恭喜答案正确");
}
else {
System.out.println("抱歉，答案错误");
}
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("恭喜答案正确");
}
else {
System.out.println("抱歉，答案错误");
}
break ;
}
}
System.out.println("成绩"+sum);
out.println("成绩:"+sum);
out.close();
}
}package canlie;
public class shixun {
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;
}
}运行结果如下：
实验4：断言、日志、程序调试技巧验证实验。
实验程序1：
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。
代码如下：
//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);
}
}运行结果如下：
注释语句test1(-5);后代码如下：
package JavaTest;
//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);
}
}运行结果如下：
关于断言：
断言检查只用于开发和测阶段，只应该用于在测试阶段确定程序内部的错误位置。。java中使用assert作为断言的一个关键字。
语法1：assert expression; //expression代表一个布尔类型的表达式，如果为真，就继续正常运行，如果为假，程序退出
语法2：assert expression1 : expression2; //expression1是一个布尔表达式，expression2是一个基本类型或者Object类型，如果expression1为真，则程序忽略expression2继续运行；如果expression1为假，则运行expression2，然后退出程序。
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。
代码如下：
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)
{
//将所有消息记录到应用程序特定的文件中
if (System.getProperty("java.util.logging.config.class") == null
&& System.getProperty("java.util.logging.config.file") == null)
{
try//放入可能出错的语句
{
Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").setLevel(Level.ALL);//得到日志记录器
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(() ->//使事件派发线程上的可运行对象排队
{
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);
});
}
}
/**
* 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);
//设置菜单栏
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);
}
});
//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);
//设置文件选择器
JFileChooser chooser = new JFileChooser();
chooser.setCurrentDirectory(new File("."));
//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";
}
});
//显示文件选择器对话框
int r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this);
// 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");
}
}
}
/**
* 用于在窗口中显示日志记录的处理程序。
*/
class WindowHandler extends StreamHandler//继承
{
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();
}
}运行结果如下：
实验程序3：
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）按课件66-77内容练习并掌握Elipse的常用调试技术。
程序如下：
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)
{
//将所有消息记录到应用程序特定的文件中
if (System.getProperty("java.util.logging.config.class") == null
&& System.getProperty("java.util.logging.config.file") == null)
{
try//放入可能出错的语句
{
Logger.getLogger("com.horstmann.corejava").setLevel(Level.ALL);//得到日志记录器
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(() ->//使事件派发线程上的可运行对象排队
{
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);
});
}
}
/**
* 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);
//设置菜单栏
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);
}
});
//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);
//设置文件选择器
JFileChooser chooser = new JFileChooser();
chooser.setCurrentDirectory(new File("."));
//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";
}
});
//显示文件选择器对话框
int r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this);
// 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");
}
}
}
/**
* 用于在窗口中显示日志记录的处理程序。
*/
class WindowHandler extends StreamHandler//继承
{
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();
}
}由PPT可知：
1）条件断点（有一定条件的断点）：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。
在断点处点击鼠标右键，选择最后一个“Breakpoint Properties”。
2）变量断点：在变量的值初始化，或是变量值改变时可以停止。
3）方法断点：方法断点就是将断点打在方法的入口处。
4）异常断点：当异常发生时，代码会停在异常发生处。
5）重新调试：回退时，请在需要回退的线程方法上点右键，选择“Drop to Frame”。
6）单步执行程序
7）检查变量
8）改变变量值
三、实验总结
本章我学习了有关于java异常处理技术，了解了断言的用法和日志的用途；在老师的讲解下，我基本掌握了一些关于java异常处理技术得基础应用，了解到异常和捕获的用法，在适当的位置添加try……catch语句，还有做作业的过程中了解了一些关于断言和日志的基本知识。实验方面，在之前实验的基础上添加、深化，得到新的表现形式，总得来说，还是有很大的收获，但是自己的实验的动手能力还需要大程度地提高。通过这段时间的学习，慢慢学会了一些应该掌握的java的基本学习技能，以后会慢慢努力继续提升。
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/4380664/blog/3355510