实验九 异常、断言与日志

实验时间 2018-10-25

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 public class ExceptionDemo1 {
 2
 3     public static void main(String[] args) {
 4
 5         int a = 0;
 6         if (a==0) {
 7              System.out.println("除数为零");
 8         } else {
 9             System.out.println(5 / a);
10         }
11     }
12 }

//消极处理方式
import java.io.*;public class ExceptionDemo2 {public static void main(String args[]) throws Exception {   //以字节流打开未正常打开,字符流打开是可以正常打开。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();}
}

//积极的异常处理
import java.io.*;public class ExceptionDemo {public static void main(String args[]) {FileInputStream fis;try {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();}  catch (Exception e) {//e.printStackTrace();//  System.out.println("Hello.");
          }}
}

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.*;/*** 一种显示递归方法调用的跟踪特征的程序。* 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 计算一个数的阶乘 * @param n a non-negative integer 非负整数的PARAM * @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);}
}

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");

}

}

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 + "\n ";}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();}}
}

  //消极处理方式import java.io.*;public 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 Test {private static ArrayList<Student> studentlist;public static void main(String[] args) {studentlist = new ArrayList<>();Scanner scanner = new Scanner(System.in);File file = new File("F:\\java\\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("找不到学生的信息文件");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, ");System.out.println("1.字典排序  ");System.out.println("2.输出年龄最大和年龄最小的人  ");System.out.println("3.寻找同乡  ");System.out.println("4.寻找年龄相近的人  ");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("地址?");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("同乡"+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,ok=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;ok=i;} }    return ok;         }}

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+"\t"+sex+"\t"+age+"\t"+number+"\t"+province+"\n";}
}

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;

l 在以上程序适当位置加入异常捕获代码。

package 异常;import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.Scanner;public class Demo {public static void main(String[] args, Object jf) {@SuppressWarnings("resource")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 == ((异常.jf) 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();}}

package 异常;public class jf {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;}
}

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);

}

}

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。

//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);}
}

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.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.File;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFileChooser;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JMenu;
import javax.swing.JMenuBar;
import javax.swing.JMenuItem;/*** 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 barJMenuBar 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 imageslabel = 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 chooserJFileChooser chooser = new JFileChooser();chooser.setCurrentDirectory(new File("."));// accept all files ending with .gifchooser.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 dialogint r = chooser.showOpenDialog(ImageViewerFrame.this);// if image file accepted, set it as icon of the labelif (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");}}
}

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);});}
}

import java.util.logging.LogRecord;
import java.util.logging.StreamHandler;import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTextArea;import org.omg.CORBA.Any;
import org.omg.CORBA.Object;
import org.omg.CORBA.TypeCode;
import org.omg.CORBA.portable.InputStream;
import org.omg.CORBA_2_3.portable.OutputStream;/*** 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 calledpublic void write(byte[] b, int off, int len){output.append(new String(b, off, len));}@Overridepublic InputStream create_input_stream() {// TODO Auto-generated method stubreturn null;}@Overridepublic void write_Object(Object arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_TypeCode(TypeCode arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_any(Any arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_boolean(boolean arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_boolean_array(boolean[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_char(char arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_char_array(char[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_double(double arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_double_array(double[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_float(float arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_float_array(float[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_long(int arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_long_array(int[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_longlong(long arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_longlong_array(long[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_octet(byte arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_octet_array(byte[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_short(short arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_short_array(short[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_string(String arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_ulong(int arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_ulong_array(int[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_ulonglong(long arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_ulonglong_array(long[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_ushort(short arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_ushort_array(short[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_wchar(char arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_wchar_array(char[] arg0, int arg1, int arg2) {// TODO Auto-generated method stub
                }@Overridepublic void write_wstring(String arg0) {// TODO Auto-generated method stub
                }});}public void publish(LogRecord record){if (!frame.isVisible()) return;super.publish(record);flush();}}

     

实验总结:

第7章  异常、日志、断言和调试:
概念:异常、异常类型、异常声明、异常抛出、 异常捕获
异常处理技术
断言的概念及使用
基本的调试技巧

一、异常的概念:

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

二、异常分类:
Java把程序运行时可能遇到的错误分为两类:

1、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。

2、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。

Java中所有的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。 

3、Java中的异常类可分为两大类:

-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。

-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。

4、RuntimeException为运行时异常类,一般是程序错误 产生。 

派生于RuntimeException的异常包含下面几种情况:

–错误的类型转换 –数组访问越界

–访问空指针

–Java将派生于Error类或RuntimeException类的所有异 常称为未检查异常,编译器允许不对它们做出异常处 理。

注意:“如果出现RuntimeException异常,就一定是程序员 的问题!!!”

5、非运行时异常,程序本身没有问题,但由于某种情 况的变化,程序不能正常运行,导致异常出现。 除了运行时异常之外的其它继承自Exception类的 异常类包括:

–试图在文件尾部后面读取数据 –试图打开一个错误格式的URL

–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。

RuntimeException: 运行时异常类

–ArithmeticException: 算术异常类

–ArrayStoreException: 数组存储异常类

–ClassCastException: 类型强制转换异常类

–IndexOutOfBoundsException: 下标越界异常类

–NullPointerException: 空指针异常类

–SecurityException: 违背安全原则异常类

IOException:输入输出异常类

–IOException:申请I/O操作没有正常完成。

–EOFException:在输入操作正常结束前遇见了 文件结束符。

–FileNotFountException:在文件系统中,没有找到由文件名字符串指定的文件。

小结:异常类型:

1>.Error 很难恢复的严重错误,一般不由程序处理。
2>.RuntimeException 程序设计或实现上的问题,如数组越界等。
3>.其它异常 通常是由环境因素引起的,并且可以被处理。 如文件不存在,无效URL等。

转载于:https://www.cnblogs.com/hongyanohongyan/p/9851808.html

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