作业10-异常

1. 本周学习总结

2. 书面作业

1. 常用异常

1.1 自己以前编写的代码中经常出现什么异常、需要捕获吗(为什么)？应如何避免？

数组越界异常：访问非法的数组下标，比如访问的数组下标小于0或者大于等于数组长度，均会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException，根据JDK文档的说明（如下图），该异常继承自RuntimeException，所以该异常无需捕获，为了避免该异常，在编程过程中需要编程人员时刻注意数组下标的范围（从0到数组长度减一）。

空指针异常：当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时，抛出该异常，比如，数组声明为null，却要获取数组的长度或者访问其中的某一个元素，均会抛出NullPointerException，根据JDK文档的说明（如下图），该异常继承自RuntimeException，所以该异常无需捕获，为了避免该异常，需要编程人员在使用之前进行判空操作。

强制转换异常：当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出ClassCastException，根据JDK文档的说明（如下图），该异常继承自RuntimeException，所以该异常无需捕获，为了避免该异常，需要编程人员在编程过程中注意在进行强制转换时要转换成实例的子类。

数据格式异常：当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出NumberFormatException，比如，可以将字符‘1’转换为数字‘1’，但是却不能讲字符‘a’转换成数字，根据JDK文档的说明（如下图），该异常继承自RuntimeException，所以该异常无需捕获，为了避免该异常，需要编程人员在将字符串进行转换成数字时注意转换的要求。

1.2 什么样的异常要求用户一定要使用捕获处理？

异常分为两大类，Checked Exception和UnChecked Exception，UnChecked Exception包括RuntimeException及其子类，可以不捕获，UnChecked Exception在编译阶段不会提示错误，在运行阶段才会示错，剩下的异常为Checked Exception，一定需要捕获，这类异常在编译阶段就会提示错误，强制用户进行检查。
引用老师上课讲的一张图，可以更直观地了解异常的分类：

2. 处理异常使你的程序更加健壮

2.1 实验总结。并回答：怎么样才能让你的程序更加健壮？

实验总结：在处理异常时需要知道哪些地方可能产生异常，在本题中，将字符转化为整型数字是可能产生NumberFormatException，所以需要catch这个可能的异常并输出异常信息，并且为了能填满这个数组，需要在产生异常时不进行数组下标加一的操作。
处理异常让程序更加健壮，比如这题，当输入的字符不符合要求时，会产生NumberFormatException致使程序崩溃，引入异常处理机制，添加try-catch块捕获这个可能的异常之后，程序就不会无缘无故奔溃，增加了程序的健壮性。

3. throw与throws

3.1 `Integer.parsetInt`一开始就有大量的抛出异常的代码，这种做法有什么好处？

Integer.parsetInt源代码及部分注释：

 public static int parseInt(String s) throws NumberFormatException {
        return parseInt(s,10);   //将字符串转化为以十为基数的数字
    }

   public static int parseInt(String s, int radix)
                throws NumberFormatException
    {
        if (s == null) {     //如果字符串为null，抛出NumberFormatException
            throw new NumberFormatException("null");
        }

        if (radix < Character.MIN_RADIX) {     //基数小于最小基数（2），抛出NumberFormatException
            throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                            " less than Character.MIN_RADIX");
        }

        if (radix > Character.MAX_RADIX) {   //基数大于最大基数（36），抛出NumberFormatException
            throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                            " greater than Character.MAX_RADIX");
        }

        int result = 0;
        boolean negative = false;
        int i = 0, len = s.length();
        int limit = -Integer.MAX_VALUE;
        int multmin;
        int digit;

        if (len > 0) {
            char firstChar = s.charAt(0);
            if (firstChar < '0') { // Possible leading "+" or "-"
                if (firstChar == '-') {
                    negative = true;
                    limit = Integer.MIN_VALUE;
                } else if (firstChar != '+')
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);  //第一个字符不是‘+’或‘-’，抛出NumberFormatException

                if (len == 1) // Cannot have lone "+" or "-"
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);  //只有‘+’或‘-’，抛出NumberFormatException
                i++;
            }
            multmin = limit / radix;
            while (i < len) {
                // Accumulating negatively avoids surprises near MAX_VALUE
                digit = Character.digit(s.charAt(i++),radix);
                if (digit < 0) {
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);     //除了第一个字符可以是减号，其他字符不是由指定基数的数字表示，抛出NumberFormatException
                }
                if (result < multmin) {     
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                }
                result *= radix;
                if (result < limit + digit) {
                    throw NumberFormatException.forInputString(s);
                }
                result -= digit;
            }
        } else {
            throw NumberFormatException.forInputString(s);   //如果字符串为空串，抛出NumberFormatException
        }
        return negative ? result : -result;
    }

这样做的好处尽早发现程序中的错误，并提示错误发生的原因，让编程人员有应对的措施，可以省掉后面一些无效的操作。

3.2 结合自己编写的程序与3.1，分析自己编写的方法抛出异常时一般需要传递给调用者一些什么信息？

需要传递给调用者异常的类型、发生异常的原因及出现异常的位置，比如这一题，当begin大于等于end、begin小于0，end大于等于数组的长度时，均抛出IllegalArgumentException，让编程人员意识到自己的错误，了解错误发生的原因并加以改正。

4. 用异常改进ArrayIntegerStack

4.1 结合6-3代码，回答使用抛出异常的方式代表程序运行时出错有什么好处？比单纯的返回错误值，有何优点？

抛出异常代表程序运行出错可以更详细地知道程序发生错误的原因，比起单纯地返回错误值，运行时不用知道返回什么错误值代表什么地方出现错误，这样太麻烦，需要记忆的东西也太多，而使用抛出异常代表程序运行时出错则可以直观地列出程序发生错误的类型、原因及出现错误的地方，一目了然，方便修改。再则，返回的错误值可能与返回的正确值形成混淆，让人云里雾里。

4.2 如果一个方法内部的内码抛出的是RuntimeException类型的异常，那么方法声明是否应该使用throws关键字，如果使用throws关键字声明该方法抛出的异常，能给我们带来什么好处吗？

可以不用throws关键字，throws关键字是声明这个方法可能抛出这个异常，真正抛出的异常由方法内部的throw关键字决定
使用throws关键字声明方法抛出的异常的好处：throws是给调用者看的，调用者看到这个方法可能抛出异常，他就要想办法处理这个异常或者抛出这个异常

5. 函数题-多种异常的捕获

5.1 结合6-1代码，回答：一个try块中如果可能抛出多种异常，且异常之间可能有继承关系，捕获时需要注意些什么？

捕获时需要注意子类的异常要在父类异常的前面捕获，否则所有的异常都会被父类的异常捕获，子类的异常就彻底被屏蔽掉了，比如这一题，NumberFormatException和
IllegalArgumentException均是Exception的子类，需要在Exception之前捕获，否则NumberFormatException和IllegalArgumentException都会被Exception捕获，NumberFormatException和IllegalArgumentException根本捕获不到东西，会出现编译错误

5.2 一个try块中如果可能抛出多种异常，使用Java8的多重异常捕获语法需要注意些什么？

Java8中用管道字符“|”分隔多个异常，注意catch块中的异常不能有继承关系

6. 为如下代码加上异常处理

byte[] content = null;
FileInputStream fis = new FileInputStream("testfis.txt");
int bytesAvailabe = fis.available();//获得该文件可用的字节数
if(bytesAvailabe>0){
    content = new byte[bytesAvailabe];//创建可容纳文件大小的数组
    fis.read(content);//将文件内容读入数组
}
System.out.println(Arrays.toString(content));//打印数组内容

6.1 改正代码，并增加如下功能。当找不到文件时，需提示用户`找不到文件xxx，请重新输入文件名`，请重新输入文件名，然后尝试重新打开。如果是其他异常则提示`打开或读取文件失败!`。

注1：里面有多个方法均可能抛出异常。
功能2：需要添加finally关闭文件。无论上面的代码是否产生异常，总要提示关闭文件ing。如果关闭文件失败，提示关闭文件失败!
程序截图：

运行截图：

6.2 结合题集6-2代码，要将什么样操作放在finally块？为什么？使用finally关闭资源需要注意一些什么？

finally块是无论如何都会被执行，所以可以将一些必需的操作，比如文件关闭操作放在finally块中，使用finally关闭资源需要注意，关闭资源这个操作也可能产生异常，所以还需要try-catch捕获

6.3 使用Java7中的try-with-resources来改写上述代码实现自动关闭资源。简述这种方法有何好处？

改进的代码：

运行结果：

好处：用finally语句块关闭资源首先需要判断是否为null，其次，在关闭资源时也可能产生异常，需要用try-catch捕获，这样写十分麻烦，用try-with-resources自动关闭资源就大大简化了代码，用起来十分方便

7. 面向对象设计作业-图书馆管理系统（分组完成，每组不超过3个同学）

7.1 该系统的使用者有谁？

读者，图书馆管理员

7.2 主要功能模块（不要太多）及每个模块的负责人。下周每个人要提交自己负责的模块代码及运行视频。

学生、教职工：

登录我的图书馆
根据作者或根据书名查找图书
借阅图示（自动添加进我的图书借阅信息中）
归还图书（自动更改图书状态）
图书馆管理员：
登录图书馆
添加图书信息
删除图书信息
更改图书信息

分工：

姓名	负责的类
谢晗	图书信息类、我的图书类
靳天婷	登录类、主函数

7.3 该系统的主要的类设计及类图（可用）

主要的类：登录类，图书信息类，我的图书类

7.4 你准备如何存储图书信息、解决信息、读者信息等。

存储图书信息可以用两个TreeMap实现，一个实现作者到书的其他信息（书名，书的数量）的映射，这样搜索一个作者时可以出现该作者写的所有书及数量，一个实现书名到书的其他信息（作者，书的数量）的映射，这样可以直接搜索一本书并显示出书的当前数量及作者
读者信息可以用HashSet存储，以保证不重复
登录类可以选择读者登录或者图书馆管理员登录，以保证有不同的操作权限

9. 选做：使用静态代码扫描工具扫描自己的购物车代码

9.1 分析自己代码中在规范方面出现的问题。

扫描出来的结果：

在代码上比较多的问题就是命名规范的问题，还有就是即使for和else下面只有一条语句，也要用大括号括起来，估计是为了提高代码的可读性。

9.2 思考如何解决这些问题。

关于命名规范的问题，CamelCase翻译成中文是“骆驼式写法”，lowerCamelCase是要将第一个词的首字母小写，后面其他词的首字母大写，以后我在编程中会注意这点。

3.码云及PTA

3.1. 码云代码提交记录

3.2 截图PTA题集完成情况图

3.3 统计本周完成的代码量

周次	总代码量	新增代码量	总文件数	新增文件数
2	343	343	10	10
3	498	498	8	8
5	788	788	26	26
6	536	536	16	16
7	776	776	9	9
8	846	846	4	4
9	668	668	12	12
10	501	501	7	7
11	394	394	13	13

选做：4. 拓展

1、Is the following code legal?

try {
    
} finally {
    
}

Answer：合法。try后面可以只有catch或者只有finally，也可以两个都有，但是不能只有try后面没有try或者catch。

2、What exception types can be caught by the following handler?

catch (Exception e) {
     
}

What is wrong with using this type of exception handler?

Answer：使用这种异常处理机制会使所有的异常都被Exception捕获，不能更加具体地显示出错的具体类型

3、Is there anything wrong with the following exception handler as written? Will this code compile?

try {

} catch (Exception e) {
    
} catch (ArithmeticException a) {
    
}

Answer：会出现编译错误，ArithmeticException是Exception的子类，程序永远不会捕获ArithmeticException类型的异常catch (ArithmeticException a)成为不可到达的代码

周次	总代码量	新增代码量	总文件数	新增文件数
2	343	343	10	10
3	498	498	8	8
5	788	788	26	26
6	536	536	16	16
7	776	776	9	9
8	846	846	4	4
9	668	668	12	12
10	501	501	7	7
11	394	394	13	13

周次	总代码量	新增代码量	总文件数	新增文件数
2	343	343	10	10
3	498	498	8	8
5	788	788	26	26
6	536	536	16	16
7	776	776	9	9
8	846	846	4	4
9	668	668	12	12
10	501	501	7	7
11	394	394	13	13