实验九 异常.断言与日志
第一部分：理论部分
一：（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。
常见的几种错误：A:用户输入错误；B：设备错误;硬件出错；C：物理限制：磁盘满了，可用存储空间已被用完。
（2）异常的分类：
A:非致命异常：通过某种修正后程序还能继续执行。如：文件不存在，网络断开，无效的数组下标，磁盘满等。
B:致命性异常。程序用到了非常严重的不正常的状态，不能简单执行恢复。如：内存耗尽，系统内部错误。程序本身无法解决。
（3）Java中所有异常类都直接或间接地继承于Throwable类。除內置异常类外，程序员可自定义异常类。
A：Error类：描述了运行时系统的内部错误和资源耗尽；（很难恢复的严重错误，一般不由程序处理）
B：Exception类：分为两分支一个分支派生于Runtime Exception；另一个分支包含其他异常。（程序设计或者实现上的问题，如数组越界等）。其他异常：通常是由环境引起的，并且可以被处理。
（4）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进行处理，此时，这个方法就声明抛出异常。
（5）捕获异常：
捕获：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，寻找相应的异常代码处理，并将异常交给该方法处理。
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。
若要捕获一个异常，需要在程序中设置一个 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语句指明必须执行的程序块。
Try子句：捕获异常的第一步是用try{….}子句选定捕获异常的代码范围，由try所限定的代码块中的语句在执行过程中可能会自动生成异常对象并抛出。
Catch子句: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代码块中所生成的格类异常事件；
Finally 子句：A: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
（6）断言：假设确信某个属性符合要求，并且代码的执行依赖于这个属性。
断言机制允许在测试期间向代码插入一些检查语句，当代码发布时，这些插入的检查语句将会被自动地移走。
在默认情况下，断言被禁用；注意，在启用或禁用断言时不必重新编译程序；有些类不是由类加载器加载，而是直接由虚拟机加载（可以使用这些开关有选择的启用或禁用那些类中的断言）。
在Java语言中给出了3种处理系统错误的机制：抛出一个异常、日志、使用断言。
什么时候使用断言呢：断言失败是致命的、不可恢复的错误；断言检查只用于开发和测阶段。
有时候会抛出一个断言错误，有时候会产生一个null 指针异常，这完全取决于类加载器的配置。
（7）API的优点：可以很容易的取消全部日志记录，或者仅仅取消某个级别的日志，而且打开和关闭这个操作也很容易；可以很简单的禁止日志记录的输出，因此，将这些日志代码留在程序中的开销很小；日志记录可以被定向到不同的处理器，用于在控制台中显示，用于存储在文件中等；日志记录器和处理器都可以对记录进行过滤，过滤器可以根据过滤实现器制定的标准丢弃那些无用的记录项；日志记录可以采用不同的方法格式化；应用程序可以使用多个日志记录器，它们使用类似包名的这种具有层次结构的名字；在默认情况下，日志系统的配置由配置文件控制（如果需要的话，应用程序可以替换这个配置）。
与包名类似，日志记录器名也具有层次结构；通常，有以下7个日志记录器级别：SEVERE、WARNING、INFO、CONFIG、FINE、FINER、FINEST。
默认的日志记录将显示包含日志调用的类名和方法名，如同堆栈所显示的那样；记录日志的常见用途是记录那些不可预料的异常；可以通过编辑配置文件来修改日志系统的各种属性。
在运行的程序中，使用jconsole程序也可以改变日志记录的级别。
第二部分：实验部分
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；
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
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//异常示例1 public class ExceptionDemo1 { public static void main(String args[]) { int a = 0; System.out.println(5 / a); } } |
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//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(); } } |
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；
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。
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//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） { …… } …… } } |
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//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"); } } |
package demo;
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();
}
}
}
package demo;
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);
}
}
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；
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。
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//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） { …… } …… } } |
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//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"); } } |
package demo;
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();
}
}
}
package demo;
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);
}
}
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；
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。
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//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） { …… } …… } } |
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//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"); } } |
package demo;
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();
}
}
}
package demo;
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);
}
}
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 shen;
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 Main {
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\ASUS\Desktop\新建文件夹\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();
//加入的捕获异常代码
} catch (IOException e) {
System.out.println("学生信息文件读取错误");
e.printStackTrace();
//加入的捕获异常代码
}
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("A.字典排序");
System.out.println("B.输出年龄最大和年龄最小的人");
System.out.println("C.寻找老乡");
System.out.println("D.寻找年龄相近的人");
System.out.println("F.退出");
String m = scanner.next();
switch (m) {
case "A":
Collections.sort(studentlist);
System.out.println(studentlist.toString());
break;
case "B":
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 "C":
System.out.println("老家?");
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 "D":
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 "F":
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.