201871010107-公海瑜《面向对象程序设计（java）》第十周学习总结

Posted 2020-11-30 gonghaiyu

    201871010107-公海瑜《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/
这个作业的要求在哪里	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11435127.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：总结第七章关于异常处理相关理论知识 

1. 处理错误

程序中常见的几类错误：

（1）用户输入错误

（2）设备错误

（3）物理限制

（4）代码错误

异常：

在程序执行的过程中所发生的异常事件，它中断指令的正常执行。

异常分类：

（1）非致命异常和致命异常

（2）在java中，异常对象都派生于Throwable类的一个实例。

（3）所有的异常类由Throwable继承而来，分为Error类和Exception类（重点学习）

（4）Exception类中的RuntimeException为运行时异常类，一般由程序错误产生。派生于Error类或RuntimeException类的所有异常被称为未检查异常，编译器允许不对这些异常进行处理 

（5）声明抛出异常：throws语句

（6）捕获异常：try、catch、finally块

Try语句：括住可能抛出异常的代码段

Catch语句：指明要捕获的异常及相应的处理代码

Finally语句：必须执行的程序块

程序编码时异常处理的两种方式：

　　1）积极处理方式：确切知道如何处理的异常应该捕获；

　　2）消极处理方式：不知道如何去处理的异常声明抛出。

断言：是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。

断言（assert）语法如下：

1、assert 条件

或者

2、assert 条件：表达式

这两个形式都会对布尔“条件”进行判断，如果判断结果为假（false），说明程序已经处于不正确的状态下，系统则抛出AssertionError，给出警告并且退出。在第二种形式中，“表达式”会传入AssertionError的构造函数中并转成一个消息字符。

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);
    }
}
//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();
      }
}

异常示例1:增加判断分母是否为零的语句：

public class ExceptionDemo1 {
            public static void main(String args[]) {
                int a = 0;
                if(a==0)
                    System.out.println("error");
                else
                    System.out.println(5 / a);
            }
        

    }

ExceptionDemo1运行结果：

ExceptionDemo2运行结果：

 

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；

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 + "):");
      Throwable t = new Throwable();
      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;
   }

   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：

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；

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");      } }

 积极的：

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("身份证号.txt");
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis));
            String m, n = new String();
            while ((m = in.readLine()) != null) {
                n += m + "
 ";
            }
            in.close();
            System.out.println(n);

        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("学生信息文件找不到");
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("学生信息文件读取错误");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

消极的：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
            FileInputStream fis = new FileInputStream("身份证号.txt");
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis));
            String m, n = new String();
            while ((m = in.readLine()) != null) {
                n += m + "
 ";
            }
            in.close();
            System.out.println(n);
    }
}

运行结果如图：

 

实验3: 编程练习

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；

l 在以上程序适当位置加入异常捕获代码。

代码如下：

 

 

 

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；

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；

l 掌握断言的使用特点及用法。

代码如下：

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);

    }

}

结果如图：

 

 注释语句test1(-5)后代码如下：

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);

    }

}

运行结果如图：

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。

代码如下：

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;
            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(() ->
            {
               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);
            });
   }
}

/**
 *  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
      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);
            }
         });

      // 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
         var 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
{
   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();
   }
}

运行结果如图：

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。

代码如下：

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;
            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(() ->
            {
               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);
            });
   }
}

/**
 *  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
      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);
            }
         });

      // 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
         var 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
{
   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();
   }
}

运行结果如图：

1）条件断点 

2）变量断点

3）方法断点

4）异常断点

5）重新调试

6）单步执行程序 

7）检查变量

8）改变变量值

三.实验总结

        通过这个周的学习，我了解了异常的概念，以及异常的分类，掌握了异常的捕获和处理办法等。虽然课堂上听的不是特别明白，但通过课下的学习我大概基本都掌握消化了老师课堂上讲的知识点，通过课后的实验以及作业，我的编写代码的能力以及程序运行出错后改错的能力也大大提升。希望以后的学习中，我的能力能进一步提升。