201771010134杨其菊《面向对象程序设计java》第九周学习总结
第九周学习总结
第一部分：理论知识
异常、断言和调试、日志
1.捕获异常：
要捕获一个异常，必须设置try/catch语句块
例如：
try{
}catch(ExceptionType e){
}
如果方法中的任何代码抛出一个在catch字句中没有声明的异常类型，那么这个方法就会立刻退出
通常，应该捕获那些知道如何处理的异常，而将那些不知道怎么处理的异常继续传递
2.捕获多个异常：
例如：
try{
}catch(FileNotFoundException e){
}catch(UnknownHostException e){
}catch(IOException e){
}
异常对象可能包含与异常本身相关的信息。要想获得对象的更多信息，可以试着使用
e.getMessage()得到详细的错误信息
e.getClass().getName()得到异常对象的实际类型
在Java SE 7中，同一个catch字句中可以捕获多个异常类型，例如：
try{
}catch(FileNotFoundException | UnknownHostException e){
}
3.常见的断言方式
前置条件断言：代码执行之前必须具备的特性
后置条件断言：代码执行之后必须具备的特性
前后不变断言：代码执行前后不能变化的特性
4.断言使用方式
断言可以有两种形式
1.assert Expression1
2.assert Expression1:Expression2
5.分析堆栈轨迹元素：
堆栈轨迹是一个方法调用过程的列表，它包含了程序执行过程中方法调用的特定位置
可以使用Throwable类的printStackTrace方法访问堆栈轨迹的文本描述信息
Throwable t = new Throwable();
StringWriter out = new StringWriter();
t.printStackTrace(new PrintWriter(out));
String description = out.toString();
也可以使用getStackTrace方法，它会得到StackTraceElement对象的一个数组
StackTraceElement类含有能够获得文件名和当前执行代码行号的方法，同时，还含有能够获得类名和方法名的方法
静态的Thread.getAllStackTrace方法，它可以产生所有线程的堆栈轨迹，例如：
Map<Thread,StackTraceElement[]> map = Thread.getAllStackTrace();
for(Thread t : map.keySet()){
StackTraceElement[] f = map.get(t);
}
6.java.lang.Throwable 1.0：
Throwable(Throwable cause) 1.4
Throwable(String message,Throwable cause) 1.4
用给定的原因构造一个Throwable对象
Throwable initCause(Throwable cause) 1.4
将这个对象设置为原因，如果这个对象已经被设置为原因，则抛出一个异常，返回this引用
Throwable getCause() 1.4
获得设置为这个对象的原因的异常对象，如果没有，返回null
StackTraceElement[] getStackTrace() 1.4
获得构造这个对象时调用堆栈的跟踪
void addSuppressed(Throwable t) 7
为这个异常增加一个抑制异常
Throwable[] getSuppressed() 7
得到这个异常的所有“抑制”异常
7.java.lang.Exception 1.0：
Exception(Throwable cause) 1.4
Exception(String message,Throwable cause)
用给定的原因构造一个异常对象
8.java.lang.RuntimeException 1.0：
RuntimeException(Throwable cause) 1.4
RuntimeException(String message,Throwable cause) 1.4
用给定的原因构造一个RuntimeException对象
9.java.lang.StackTraceElement 1.4：
String getFileName()
返回这个元素运行时对应的源文件名。
int getLineNumber()
返回这个元素运行时对应的源文件行数
String getClassName()
返回这个元素运行时对应的类完全限定名
String getMethodName()
返回这个元素运行时对应的方法名
boolean isNativeMethod()
如果这个元素运行时在一个本地方法中，则返回true
String toString()
如果存在的话，返回一个包含类名、方法名、文件名和行数的格式化字符串
另：. java随机函数用法Random - leihupqrst - 博客园 file:///G:/java%E9%9A%8F%E6%9C%BA%E5%87%BD%E6%95%B0%E7%94%A8%E6%B3%95Random%20-%20leihupqrst%20-%20%E5%8D%9A%E5%AE%A2%E5%9B%AD.html
第二部分：实验部分
1、实验目的与要求
(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；
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(); } } |
（1）
（2）
//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：
l 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；
l 在程序中相关代码处添加新知识的注释；
l 掌握Throwable类的堆栈跟踪方法；
源代码：
package thesecond; import java.util.Scanner; /**
* 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();//在lang包中，不必写出；
StackTraceElement[] frames = t.getStackTrace();//调用getStackTrace方法，得到StackTraceElement对象的一个数组； for (StackTraceElement f : frames)
System.out.println(f);
//递归算法；
//每次return都是return栈顶那个计算得到的值，然后出栈，再把return得值作为已知条件来计算下个表达式
int r;
if (n <= 1) r = 1;
else r = n * factorial(n - 1);//n!=n*(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);
}
}
截图：
StackTrace就是当程序运行时一系列的函数调用的轨迹。
测试程序2
l Java语言的异常处理有积极处理方法和消极处理两种方式；
l 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；
l 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"); } } |
package thesecond;
//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[])
{
try{
File fis=new File("身份证号.txt");// 创建File类对象fis，传递一个本地文件的绝对路径 FileReader f = new FileReader(fis);
BufferedReader b= new BufferedReader(f);
try {
String s, s2 = new String();
while ((s = b.readLine()) != null) {
s2 += s + "\n ";
}
b.close();
System.out.println(s2);
}
catch (IOException e) { e.printStackTrace();
}
}
catch (FileNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} }
}
package thesecond;
import java.io.*;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader; //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 + "\n ";
}
br.close();
System.out.println(s2);
}
}
实验3: 编程练习
练习1：
l 编制一个程序，将身份证号.txt 中的信息读入到内存中；
l 按姓名字典序输出人员信息；
l 查询最大年龄的人员信息；
l 查询最小年龄人员信息；
l 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；
l 查询人员中是否有你的同乡；
l 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 Search{ private static ArrayList<Person> Personlist1;
public static void main(String[] args) { Personlist1 = new ArrayList<>(); Scanner scanner = new Scanner(System.in);
File file = new File("E:\\面向对象程序设计Java\\实验\\实验六\\身份证号.txt"); try {
FileInputStream F = new FileInputStream(file);
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(F));
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);
Personlist1.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("******************************************");
System.out.println("1:按姓名字典顺序输出信息；");
System.out.println("2:查询最大年龄与最小年龄人员信息；");
System.out.println("3：按省份找你的同乡；");
System.out.println("4:输入你的年龄,查询年龄与你最近人的信息；");
System.out.println("5：退出");
System.out.println("******************************************");
int type = scanner.nextInt();
switch (type) {
case 1:
Collections.sort(Personlist1);
System.out.println(Personlist1.toString());
break;
case 2: int max=0,min=100;int j,k1 = 0,k2=0;
for(int i=1;i<Personlist1.size();i++)
{
j=Personlist1.get(i).getage();
if(j>max)
{
max=j;
k1=i;
}
if(j<min)
{
min=j;
k2=i;
} }
System.out.println("年龄最大："+Personlist1.get(k1));
System.out.println("年龄最小："+Personlist1.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 <Personlist1.size(); i++)
{
if(Personlist1.get(i).getbirthplace().substring(1,4).equals(place))
{
System.out.println("你的同乡："+Personlist1.get(i));
}
} break;
case 4:
System.out.println("年龄：");
int yourage = scanner.nextInt();
int close=ageclose(yourage);
int d_value=yourage-Personlist1.get(close).getage();
System.out.println(""+Personlist1.get(close)); break;
case 5:
isTrue = false;
System.out.println("再见!");
break;
default:
System.out.println("输入有误");
}
}
}
public static int ageclose(int age) {
int m=0;
int max=53;
int d_value=0;
int k=0;
for (int i = 0; i < Personlist1.size(); i++)
{
d_value=Personlist1.get(i).getage()-age;
if(d_value<0) d_value=-d_value;
if (d_value<max)
{
max=d_value;
k=i;
} } return k; } } //jiekouwenjiaan 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"; } }
注：以下实验课后完成
练习2：
l 编写一个计算器类，可以完成加、减、乘、除的操作；
l 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；
l 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；
import java.util.*;
import java.util.Scanner; public class Calculator { 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);
// 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以内的随机数作为被除数和除数
int a = (int) Math.round(Math.random() * 10);
int b = (int) Math.round(Math.random() * 10);
int c = (int) Math.round(Math.random() * 4); int s; switch(c) { case 1:
s=a+b;
System.out.println(a + "+" + b + "=");
break;
case 2:
s=s=a-b;
System.out.println(a + "-" + b + "=");
break;
case 3:
s=a*b;
System.out.println(a + "*" + b + "=");
break;
case 4: s=a/b;
System.out.println(a + "/" + b + "="); break; } int s1 = in.nextInt(); if (s1==s) {
sum += 10;
System.out.println("恭喜答案正确");
}
else { System.out.println("抱歉，答案错误");
}
}
//输出用户的成绩
System.out.println("你的得分为"+sum);
} }
l 在以上程序适当位置加入异常捕获代码。
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); } } |
l 在elipse下调试程序AssertDemo，结合程序运行结果理解程序；
//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);
}
}
l 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；
注释后运行：
l 掌握断言的使用特点及用法。
实验程序2：
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；
l 并掌握Java日志系统的用途及用法。
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；
l 按课件66-77内容练习并掌握Elipse的常用调试技术。
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();
}
}
LoggingImageViewer
第三部分：总结
这周学习java异常处理技术，了解断言的用法，了解日志的用途； 以及学习程序基础调试技巧。对程序编译以及运行时可能出现的异常问题有了初步认识，以及对出现的异常相对相应需要的处理技术。
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