201771010109焦旭超《面向对象程序设计（java）》第九周学习总结

第一部分：理论知识部分

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；

1.什么是异常？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。程序中出现的常见的错误和问题有:用户输入错误 ；设备错误 ；物理限制 ；代码错误。

2.异常分为哪几类？通常分为非致命异常和致命异常两类。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。

另一种是致命异常：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。除此之外Java中的异常类可分为两大类：

一类是Error 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。另一类是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。

第二部分：实验部分 

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。

第一部分：理论知识部分

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；

1.什么是异常？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。程序中出现的常见的错误和问题有:用户输入错误 ；设备错误 ；物理限制 ；代码错误。

2.异常分为哪几类？通常分为非致命异常和致命异常两类。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。

另一种是致命异常：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。除此之外Java中的异常类可分为两大类：

一类是Error 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。另一类是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。

第二部分：实验部分 

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。

第一部分：理论知识部分

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；

1.什么是异常？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。程序中出现的常见的错误和问题有:用户输入错误 ；设备错误 ；物理限制 ；代码错误。

2.异常分为哪几类？通常分为非致命异常和致命异常两类。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。

另一种是致命异常：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。除此之外Java中的异常类可分为两大类：

一类是Error 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。另一类是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。

第二部分：实验部分 

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();

      }

}

分析错误原因后，进行更改后的代码：

//异常示例1
public class ExceptionDemo1 {
    public static void main(String args[]) {
        int a=0;
        if(a==0) {
            System.out.println("除数等于零！");
        }
        else {
            System.out.println(5 / a);

        }
    }
}

//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；

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
{
   /**
    * 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();//调用Throwable类的getStackTrace方法，得到StackTraceElement对象的一个数组
      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);
   }
}

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");

     }

}

//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);
         try {
             String s, s2 = new String();
             while ((s = br.readLine()) != null) {
                 s2 += s + "
 ";
             }
             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

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 + "
 ";
            }
            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；

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 Check{
    private static ArrayList<Student> studentlist;
    public static void main(String[] args) {
        studentlist = new ArrayList<>();
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        File file = new File("C:Users不染Desktop身份证号.txt");
        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 number = linescanner.next();
                String sex = linescanner.next();
                String age = linescanner.next();
                String province =linescanner.nextLine();
                Student student = new Student();
                student.setName(name);
                student.setnumber(number);
                student.setsex(sex);
                int a = Integer.parseInt(age);
                student.setage(a);
                student.setprovince(province);
                studentlist.add(student);

            }
        } 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();
        }
        boolean isTrue = true;
        while (isTrue) {
            System.out.println("选择你的操作，输入正确格式的选项");
            System.out.println("1.按姓名字典序输出人员信息");
            System.out.println("2.输出年龄最大和年龄最小的人");
            System.out.println("3.查找老乡");
            System.out.println("4.查找年龄相近的人");
            System.out.println("5.退出");
            String m = scanner.next();
            switch (m) {
            case "1":
                Collections.sort(studentlist);              
                System.out.println(studentlist.toString());
                break;
            case "2":
                 int max=0,min=100;
                 int j,k1 = 0,k2=0;
                 for(int i=1;i<studentlist.size();i++)
                 {
                     j=studentlist.get(i).getage();
                 if(j>max)
                 {
                     max=j; 
                     k1=i;
                 }
                 if(j<min)
                 {
                   min=j; 
                   k2=i;
                 }
                 
                 }  
                 System.out.println("年龄最大："+studentlist.get(k1));
                 System.out.println("年龄最小："+studentlist.get(k2));
                break;
            case "3":
                 System.out.println("输入省份");
                 String find = scanner.next();        
                 String place=find.substring(0,3);
                 for (int i = 0; i <studentlist.size(); i++) 
                 {
                     if(studentlist.get(i).getprovince().substring(1,4).equals(place)) 
                         System.out.println("老乡"+studentlist.get(i));
                 }             
                 break;
                 
            case "4":
                System.out.println("年龄：");
                int yourage = scanner.nextInt();
                int near=agenear(yourage);
                int value=yourage-studentlist.get(near).getage();
                System.out.println(""+studentlist.get(near));
                break;
            case "5":
                isTrue = false;
                System.out.println("退出程序!");
                break;
                default:
                System.out.println("输入有误");

            }
        }
    }
        public static int agenear(int age) {      
        int j=0,min=53,value=0,k=0;
         for (int i = 0; i < studentlist.size(); i++)
         {
             value=studentlist.get(i).getage()-age;
             if(value<0) value=-value; 
             if (value<min) 
             {
                min=value;
                k=i;
             } 
          }    
         return k;         
      }

}

public class Student implements Comparable<Student> {

    private String name;
    private String number ;
    private String sex ;
    private int age;
    private String province;
   
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getnumber() {
        return number;
    }
    public void setnumber(String number) {
        this.number = number;
    }
    public String getsex() {
        return sex ;
    }
    public void setsex(String sex ) {
        this.sex =sex ;
    }
    public int getage() {

        return age;
        }
        public void setage(int age) {
            // int a = Integer.parseInt(age);
        this.age= age;
        }

    public String getprovince() {
        return province;
    }
    public void setprovince(String province) {
        this.province=province ;
    }

    public int compareTo(Student o) {
       return this.name.compareTo(o.getName());
    }

    public String toString() {
        return  name+"	"+sex+"	"+age+"	"+number+"	"+province+"
";
    }    
}

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；

l 在以上程序适当位置加入异常捕获代码。

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Scanner;
public class Caculator {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        Caculator1 computing=new Caculator1();
        PrintWriter output = null;
        try {
            output = new PrintWriter("Caculator.txt");
        } catch (Exception e) {
        }
        int sum = 0;

        for (int i = 1; i < 11; i++) {
            int a = (int) Math.round(Math.random() * 100);
            int b = (int) Math.round(Math.random() * 100);
            int s = (int) Math.round(Math.random() * 3);
        switch(s)
        {
           case 1:
               System.out.println(i+": "+a+"/"+b+"=");
               while(b==0){  
                   b = (int) Math.round(Math.random() * 100); 
                   }
               double c = in.nextDouble();
               output.println(a+"/"+b+"="+c);
               if (c == (double)computing.division(a, b)) {
                   sum += 10;
                   System.out.println("T");
               }
               else {
                   System.out.println("F");
               }
            
               break;
            
           case 2:
               System.out.println(i+": "+a+"*"+b+"=");
               int c1 = in.nextInt();
               output.println(a+"*"+b+"="+c1);
               if (c1 == computing.multiplication(a, b)) {
                   sum += 10;
                   System.out.println("T");
               }
               else {
                   System.out.println("F");
               }
               break;
           case 3:
               System.out.println(i+": "+a+"+"+b+"=");
               int c2 = in.nextInt();
               output.println(a+"+"+b+"="+c2);
               if (c2 == computing.addition(a, b)) {
                   sum += 10;
                   System.out.println("T");
               }
               else {
                   System.out.println("F");
               }
               
               break ;
           case 4:
               System.out.println(i+": "+a+"-"+b+"=");
               int c3 = in.nextInt();
               output.println(a+"-"+b+"="+c3);
               if (c3 == computing.subtraction(a, b)) {
                   sum += 10;
                   System.out.println("T");
               }
               else {
                   System.out.println("F");
               }
               break ;

               } 
    
          }
        System.out.println("scores："+sum);
        output.println("scores："+sum);
        output.close();
         
    }
}
class Caculator1
{
       private int a;
       private int b;
        public int  addition(int a,int b)
        {
            return a+b;
        }
        public int  subtraction(int a,int b)
        {
            if((a-b)<0)
                return 0;
            else
            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;
        }

        
}

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。

注释语句test1(-5)后

 

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。

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();
   }
}

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。

三、实验总结：

通过这次实验我了解了异常、断言、积极处理和消极处理方法、JDK命令调试和Elipse的常用调试技术等。但大多都是初步了解，需要进一步的练习来加强理解。编程需要多加练习，对于之前所学的知识需要多加回顾，查漏补缺·。