201871010106-丁宣元 《面向对象程序设计（java)》第十周学习总结

                                                            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 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", ""); 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", ""); } 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", ""); 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", ""); } 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。