第7章 异常、日志、断言和调试
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；
一、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");
二、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();
}
}
代码如下：1、
public class ExceptionDemo1 {
public static void main(String args[]) {
int a = 0;
if(a==0) {
System.out.println("除数为零");
}
else {
System.out.println(5 / a);
}
}}
结果如下：
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();
}
}
或者是
import java.io.*;
public class ExceptionDemo2 {
public static void main(String args[])
{
try {
File file=new File("text.txt");
FileInputStream fis=new FileInputStream(file);//JVM自动生成异常对象
BufferedReader in=new BufferedReader(new FileReader(file));
String b;
while((b=in.readLine())!=null)
{
System.out.print(b);
}
fis.close();
}
catch (Exception e) {
System.out.print("cuowu");
}
}
}
结果如下：1
2、
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；
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//方法调用过程
{
/**
* 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();//调用类的getStackTrace方法
StackTraceElement[] frames = t.getStackTrace();
for (StackTraceElement f : frames)
System.out.println(f);//打印出f
int r;
if (n <= 1) r = 1;
else r = n * factorial(n - 1);
System.out.println("return " + r);
return r;//计算过程
}
public static void main(String[] args)
{
Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter n: ");
int n = in.nextInt();
factorial(n);//输出阶乘
}
}
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；
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"); } } |
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();
}
}
}
package 异常;
//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);
}
}
结果：
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。
package ID;
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;
@SuppressWarnings("unused")
public class Main{
private static ArrayList<Person> Personlist;
@SuppressWarnings("resource")
public static void main(String[] args) {
Personlist = new ArrayList<>();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
File file = new File("E:\\新建文件夹\\身份证号.txt");
//捕获代码
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 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);
Personlist.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:按姓名字典序输出人员信息");
System.out.println("2:查询最大年龄人员信息和最小年龄人员信息");
System.out.println("3：输入你的年龄,查询年龄与你最近人的所有信息");
System.out.println("4:查询人员中是否有你的同乡");
int nextInt = scanner.nextInt();
switch (nextInt) {
case 1:
Collections.sort(Personlist);
System.out.println(Personlist.toString());
break;
case 2:
int max=0,min=100;int j,k1 = 0,k2=0;
for(int i=1;i<Personlist.size();i++)
{
j=Personlist.get(i).getage();
if(j>max)
{
max=j;
k1=i;
}
if(j<min)
{
min=j;
k2=i;
}
}
System.out.println("年龄最大："+Personlist.get(k1));
System.out.println("年龄最小："+Personlist.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 <Personlist.size(); i++)
{
if(Personlist.get(i).getbirthplace().substring(1,4).equals(place))
System.out.println(""+Personlist.get(i));
}
break;
case 4:
System.out.println("年龄：");
int yourage = scanner.nextInt();
int near=agenear(yourage);
int d_value=yourage-Personlist.get(near).getage();
System.out.println(""+Personlist.get(near));
/* for (int i = 0; i < Personlist.size(); i++)
{
int p=Personlist.get(i).getage()-yourage;
if(p<0) p=-p;
if(p==d_value) System.out.println(Personlist.get(i));
} */
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,d_value=0,k=0;
for (int i = 0; i < Personlist.size(); i++)
{
d_value=Personlist.get(i).getage()-age;
if(d_value<0) d_value=-d_value;
if (d_value<min)
{
min=d_value;
k=i;
}
} return k;
}}
package ID;
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"+birthplace+"\n";
}
}
结果如下：
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 Demo {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
jf counter=new jf();
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 == jf.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();
}
}
public class Counter {
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;
}
}
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：
/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);
}
}
结果是：
如果注释语句test1(-5);后重新运行程序，结果是：
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：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；在老师和学长得讲解下，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，实验方面，在上周实验的基础上添加、深化，得到新的表现形式，总得来说，还是有很大的收获，就是在一些语句上面还是，模棱两可，不是特别透彻。
原文地址：https://www.cnblogs.com/YRQY/p/9856108.html
时间： 2024-11-09 08:45:17