作业10-异常

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1. 本周学习总结

1.1 以你喜欢的方式（思维导图或其他）归纳总结异常相关内容。

2. 书面作业

本次PTA作业题集异常

1. 常用异常

结合题集题目7-1回答

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？

答：

常出现异常：
比如不合理调用时，容易产生空指针，蹦NullPointerException错误；
当输入的类型和定义的类型有出入时，蹦NumberFormatException错误；
当对于一个类型进行强制转换时，有时会蹦ClassCastException错误；
对于数组，最常见的便是数组的越界问题。

这些异常属于Unchecked Exception，此类异常不需要捕获，只有checked Exception才一定需要捕获。

避免:
对于上述的那些空指针可以提前的进行判断是否为Null,数组越界也可以加判断语句进行防止，
不过之后可以用try-catch语句来捕获异常增强代码的稳定性。

1.2 什么样的异常要求用户一定要使用捕获处理？

答：

除了Error、RuntimeException及其子类 以外的异常都是Checked Exception，此类异常需要捕获。

当Checked Exception抛出异常之后需要用try-catch块来捕获并处理该异常,或者对于一些方法，在其之后添加上
throws关键字，来提示可能抛出异常，再针对抛出的异常进行处理。

2. 处理异常使你的程序更加健壮

题集题目7-2

2.1 实验总结。并回答：怎么样才能让你的程序更加健壮？

答：

try {
    String x = sc.next();
    list[i]=Integer.parseInt(x);
}catch(Exception e) {
    System.out.println(e);
    i--;
}   

这道题对于非整型字符串，抛出异常信息，用catch捕获之后，输出异常的信息便可。需要注意的地方是，由于要填满整个数组，异常输入值被空过时，“i--”来完成题目要求。

3. throw与throws

题集题目7-3
阅读Integer.parsetInt源代码

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？

源代码:
public static int parseInt(String s) throws NumberFormatException {
    return parseInt(s,10);
}
//将字符串参数作为带符号十进制整数来分析。除过第一个字符为 ASCII 字符中减号 ‘-‘ 表示的负数，字符串中的字符都必须是十进制数。

源代码：
public static int parseInt(String s, int radix)
            throws NumberFormatException
{
    /*
     * WARNING: This method may be invoked early during VM initialization
     * before IntegerCache is initialized. Care must be taken to not use
     * the valueOf method.
     */

    if (s == null) {
        throw new NumberFormatException("null");
    }

    if (radix < Character.MIN_RADIX) {
        throw new NumberFormatException("radix " + radix +
                                        " less than Character.MIN_RADIX");
    }

    if (radix > Character.MAX_RADIX) {
        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);

            if (len == 1) // Cannot have lone "+" or "-"
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            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);
            }
            if (result < multmin) {
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            }
            result *= radix;
            if (result < limit + digit) {
                throw NumberFormatException.forInputString(s);
            }
            result -= digit;
        }
    } else {
        throw NumberFormatException.forInputString(s);
    }
    return negative ? result : -result;
}

源代码里抛出NumberFormatException异常，抛出异常的判断主要是：
s为Null、radix进制小于2、radix进制大于36、第一个字符既不是“-”也不是“+”等异常。

在实验题中ArrayUtils类中的判断也仿照以上源代码进行throw，并附带上异常的原因，给调用者提供信息。

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？

答：

抛出IllegalArgumentException异常的同时也传递出异常的原因，如图中表明出的，begin/end到底是越界的问题还是相对大小关系的错误问题。

4. 用异常改进ArrayIntegerStack

题集题目6-3

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？

答：

使用抛出异常的方式代表运行的出错，不仅可以报错误类型，还可以具体实现到抛出错误原因，给使用者更大的便利。除此之外，如果按照以前C语言自己设置返回值，将正确时返回结果，错误时返回-1的话，这样不严谨。因为当返回结果为-1时，程序的代码会将其按照错误代码来判断，整个代码的严谨性会大打折扣。

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？

答：

可以不使用throws关键字，用throws关键字抛出异常优点：
当一个异常不想在方法中用try-catch进行处理时，可以将异常抛给别的类或方法来处理，此时就用到了throws。并且throw和throws就该是成对出现的（除了RuntimeException，RuntimeException可以不用Throws声明异常抛出）。

5. 函数题-多种异常的捕获

题集题目6-1

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？

答：

就如6-1这道题，里面有多个错误，则在捕获时就需要注意是否存在继承的关系。
父类的异常处理一定要放在子类的后面，否则父类异常的处理就会抢在子类前进行捕获。如题中RuntimeException 是Exception的子类，如果Exception放在子类的前面，则优先被父类捕获。

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？

答：
在java8 中 异常捕获的try-catch可以自动关闭在try表达式中打开的对象，无需开发者手动关闭。

如下图：

不在需要：

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，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!

答：

如上异常之一，更改如下即可解除报错：

• 需要抛出FileNotFoundException异常，故要加上throws FileNotFoundException。
• 又available()方法和read()方法都需要抛出IOException异常，故也需要加上throws IOException。
• FileNotFoundException是IOException的子类，所以只需要加上throws IOException即可解决。

按要求更改后代码：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class boke5_1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        byte[] content = null;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        FileInputStream fis =null;
        String str = sc.next();
        while(true) {
            try {
                fis = new FileInputStream(str);
            //  fis = new FileInputStream("D\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
            }catch(FileNotFoundException e) {
                System.out.println("找不到testfis.txt文件，请重新输入文件名");
                str = sc.next();
                
            }
            catch(IOException e) {
                System.out.println("打开或读取文件失败!");
                System.exit(0);
            }finally {
                fis.close();
            }
        }
        
}
}

运行结果：

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？

答：
6-2的代码，将close()释放资源方法放到了finally块中。
因为finally起到维护对象的内部状态，并可以清理非内存资源的作用。特别是在关闭数据库连接这方面，如果把数据库连接的close()方法放到finally中，就会大大降低程序出错的几率。并且finally也起到一个最佳补充的作用。

使用finally关闭资源需要注意：

• finally块的陷阱

源代码：
public class Test{  
    public static void main(String[]args){  
        FileOutputStream fos=null;  
        try{  
             // do something...  
            System.out.println("打开资源");  
            System.exit(0);  
        }finally{  
            if(fos!=null){  
                try{  
                    fos.close();  
                }catch(Exception){  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
            System.out.println("关闭资源");  
        }  
    }  
 }  

注意：
"关闭资源"不会输出，因为try块中的System.exit(0);将当前线程停止了，而finally块不能执行已经停止的线程.

• finally块和方法返回值

public class Test { public static void main(String[] args) { int a = test(); System.out.println(a); } private static int test() { int count = 5; try { System.out.println("try"); return count + 2; // 不执行 } finally { System.out.println("finally"); return -1; // 执行 } } }

注意：
当在try块中既有return 语句也有finlly的时候，系统不会立马执行try块中的return ，而是执行finally中的程序。
若finally块中也有return 语句，则执行finally中的reutrn语句，然后程序结束，不会执行try块中的return

 public class Test {  
    public static void main(String[] args) {  
        int a = test();  
        System.out.println(a);  
    }  
  
    private static int test() {  
        int count = 5;  
        try {  
            throw new RuntimeException("测试异常");  //不执行  
        } finally {  
            System.out.println("finally");   
            return count;  
        }  
    }  
}  

注意：
若finally块中有 return语句，则程序不会真正抛出异常，而是直接执行完finally块后，返回return语句。

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？

答：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

public class boke5_1 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        byte[] content = null;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String str = sc.next();
        while(true) {
            try(FileInputStream fis = new FileInputStream(str)) {
                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
            }catch(FileNotFoundException e) {
                System.out.println("找不到testfis.txt文件，请重新输入文件名");
                str = sc.next();
            }
            catch(IOException e) {
                System.out.println("打开或读取文件失败!");
                System.exit(0);
            }
        }
}
}

运行结果（同上）：

好处:

• 少了finally块，使代码精简化了。
• 不用编写finally块，系统自动关闭可以使开发人员在编写时，不再用考虑资源关闭这方面，省去了开发中可能出现的代码风险。

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）

登录lib.jmu.edu.cn，对图书进行搜索。然后登录图书馆信息系统，查看我的图书馆。如果让你实现一个图书借阅系统，尝试使用面向对象建模。

7.1 该系统的使用者有谁？

答：
使用者包括 学生/老师、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、老师：

• 登陆
• 注册
• 查找书籍
• 借阅书籍
• 归还书籍
• 查询当前借阅信息
• 挂失

管理员：

• 登陆
• 增加新书籍
• 下架旧书籍
• 修改图书信息
• 查询书籍去向
• 查询库中预留书籍

7.3 该系统的主要的类设计及类图（可用）

• 主要设计：

用户类[Users]：存放用户信息

属性

private String Name     //用户名
private String Account  //账号
private String Password //密码
static ArrayList<User> user = new ArrayList()   //用于存储每个用户的信息

方法

BorrowBook  //借阅书籍
SearchBook  //查找书籍
ReturnBook  //归还书籍
Show   //查询当前借阅信息

管理员类[Manager]:管理员管理

属性

private String Name     //用户名
private String Account  //账号
private String Password //密码
static ArrayList<User> Manager = new ArrayList()   //用于存储每个用户的信息

方法

AddBook //增加新书籍
DelBook //下架旧书籍
FindInformation     //查询书籍去向
ChangeInformation   //修改图书信息
remainBook  //查询库中预留书籍

图书类[Book]

属性

private String Name     //书名
private String AuthorName  //作者
private int num    //数量
static ArrayList<User> books = new ArrayList()   //用于存储书籍条目

• 类图：

7.4 你准备如何存储图书信息、解决信息、读者信息等。

答:
在用户进行操作期间，使用动态数组进行存储图书信息等问题，当系统退出时，全部信息写入文件中。大概这么设想的，具体后续团队编写再按需更改。

8. 选做：使用异常改进你的购物车系统

举1个例子说明你是如何使用异常处理机制让你的程序变得更健壮。
说明要包含2个部分：1. 问题说明(哪里会碰到异常)。2.解决方案(关键代码)
答：

• 栗子1号：

在菜单栏中输入序号时会产生错误：

之前利用循环进行反复输入，直到输入正确才读入：

现在改用异常类优化后的关键代码：

try {
                x=sc.nextInt();
                if(x<0|x>1)
                    throw new InputMismatchException("plese input agian:(input在0-1之间)"); 
                else
                    break;
            }catch(InputMismatchException e){ 
                System.out.println(e);
                x=sc.nextInt();
            }

运行效果：

• 栗子2号：
  将购物车系统 的商品信息写入文件中再读出，在读文件时可能会出现读入的文件为空的异常，并且关闭文件时也会出现IOException

关键代码：

try {
           fils= new FileInputStream(name);
            ObjectInputStream objIn=new ObjectInputStream(fils);
            temp=(Object[]) objIn.readObject();
            objIn.close();
            
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("read object failed");
            
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.println(e);
        }
        finally{
            if(fils!=null){
                 try {
                        fils.close();
                    } catch (IOException e) {
                        System.out.println(e);
                    }
        }
        }

3.码云及PTA

题目集：异常

3.1. 码云代码提交记录

在码云的项目中，依次选择“统计-Commits历史-设置时间段”, 然后搜索并截图

3.2 截图PTA题集完成情况图

需要有两张图（1. 排名图。2.PTA提交列表图）

3.3 统计本周完成的代码量

需要将每周的代码统计情况融合到一张表中。