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20145215《Java程序设计》第5周学习总结

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20145215《Java程序设计》第五周学习总结

教材学习内容总结

异常处理

语法与继承架构

异常就是程序在运行时出现不正常情况，异常的由来是因为Java把出现的问题封装成了对象，换句话说Java中的错误也是以对象的方式呈现为java.lang.Throwable的各种子类实例，那么对于我们来说，当然是希望能解决程序的异常，因此在Java中也提供了特有的处理异常的语句。

  • 使用try、catch： Java中所有错误都会被包装成对象，可以尝试(try)执行程序并捕捉(catch)代表错误的对象后做一些处理。使用了try、catch语法，JVM会尝试执行try区块中的程序代码，如果发生错误，执行程序会跳离错误发生点，然后比对catch括号中声明的类型，是否符合被抛出的错误对象类型，如果是就执行catch中的程序代码。try、catch的基本用法如下：

try
{
需要被检测的代码;
}
catch(异常类 变量)
{
处理异常的代码(处理方式)；
}

  • 异常继承架构：错误会被包装为对象，这些对象均可抛出，因此设计错误对象都继承自java.lang.Throwable类，Throwable定义了取得错误信息、堆栈追踪(Stack Trace)等方法，它有两个子类:java.lang.Error与java.lang.Exception。在此简述一下Error类与Exception类的区别，在Java中对于比较严重的问题，是通过Error类来进行描述的，而对于非严重的问题，则是通过Exception类来进行描述的。对于Error，一般不编写针对性的代码对其进行处理，因为此时已经超出了JVM的运行能力范围之外了，例如下面这串简单的代码：

public class ErrorTest {
public static void main(String[] args) {
byte[] arr=new byte[1024*1024*600];
}
}

便会弹出Error:

这是因为这个程序已经超出了JVM的内存空间，自然就会报出Error了，因此对于Error对象抛出时，基本上不用处理，任其传播至JVM为止。而对于Exception，我们可以编写针对性的代码对其进行处理，所以我们通常也称错误处理为异常处理。

  • 单就语法与继承架构上来说，如果某个方法声明会抛出Throwable或子类实例，只要不是属于Error或java.lang.RuntimeException或其子类实例，就必须明确使用try、catch语法加以处理，或者在方法中用throws声明这个方法会抛出异常，否则会编译失败，throws的使用也提高了代码的安全性。
  • Exception中有一个特殊的子类异常叫RuntimeException异常，就是运行时异常，它的特点是如果在函数内容抛出该异常，函数上可以不用声明，编译一样通过，如果在函数上声明了该异常，调用者可以不用进行处理，编译一样通过。Exception或其子对象，但非属于RuntimeException或其子类对象，称为受检异常(Checked Exception)，属于RuntimeException衍生出来的类实例亦称为非受检异常(Unchecked Exception)，受检异常存在的目的，在于API设计者实现某方法时，某些条件成立时会引发错误，而且认为调用方法的客户端有能力处理错误，要求编译程序提醒客户端必须明确处理错误，不然不可通过编译，API客户端无权选择要不要处理。
  • 如果父类异常对象在子类异常对象前被捕捉，则catch子类异常对象将永远不会被执行，编译程序会检查出这个错误。从JDK7开始，可以使用多重捕捉语法(详情见教材234页)，不过仍需注意异常的继承，catch括号中列出的异常不得有继承关系，否则会发生编译错误。
  • 在catch区块进行完部分错误处理之后，可以使用throw将异常再度抛出，这里将throw和throws要区分开，throws使用在函数上，后面跟的是异常类，可以跟多个，用逗号隔开，而throw是使用在函数内，后面跟的是异常对象。
  • 若想得知异常发生的根源，以及多重方法调用下异常的堆栈传播，可以利用异常对象自动收集的堆栈追踪来取得相关信息，例如调用异常对象的printStackTrace()、getStackTrace()等方法。要善于堆栈追踪，前提是程序代码中不可有私吞异常的行为、对异常做了不适当的处理，或显示了不正确信息。在使用throw重抛异常时，异常的追踪堆栈起点，仍是异常的发生根源，而不是重抛异常的地方。如果想要让异常堆栈起点为重抛异常的地方，可以使用fillInStackTrace()，这个方法会重新装填异常堆栈，将起点设为重抛异常的地方，并返回Throwable对象。

异常与资源管理

  • finally区块：finally代码块定义一定会执行的代码，它通常用于关闭资源。对于异常的部分，如果没有做finally处理，那么这个程序是有缺陷的，每次调用完资源再把资源释放掉是必须的，否则对对方的运行压力会特别大，由此也可以看出finally的重要性。finally经常会与try、catch语法一起用，它的基本用法如下：

try
{
需要检测的代码；
}
catch(异常类 变量)
{
异常处理代码；
}
finally
{
一定会执行的代码；
}

如果程序撰写的流程中先return了，也有finally区块，finally区块会先执行完后，再将值返回，例如下面的例子：

public class FinallyDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(test(true));
} static int test(boolean flag) {
try {
if (flag) {
return 1;
}
} finally {
System.out.println("finally…");
}
return 0;
}
}

它会先显示finally…再显示1。Finally代码块只有一种情况不会被执行，就是在之前执行了System.exit(0)，System.exit(0)是将你的整个虚拟机里的内容都停掉了，也就是退出了JVM，括号里面的0表示的是正常退出程序，如果是1则表示非正常退出。

  • 想要尝试关闭资源(Try-With-Resources)的对象，是撰写在try之后的括号中，如果无须catch处理任何异常，可以不用撰写，也不要撰写finally。尝试关闭资源语法可套用的对象，必须操作java.lang.AutoCloseable接口，该语法也可以同时关闭两个以上的对象资源，只要中间以分号隔开。在try的括号中，越后面撰写的对象资源会越早被关闭。

Collection与Map

使用Collection收集对象

  • 收集对象的行为，像是新增对象的add()方法、移除对象的remove()方法等，都是定义在java.util.Collection中。既然可以收集对象，也要能逐一取得对象，这就是java.lang.Iterable定义的行为，它定义了iterable()方法返回java.util.Iterator操作对象，可以让你逐一取得收集的对象。Collection接口中有三个子接口，分别是List、Set和Queue。如果希望收集时记录记录每个对象的索引顺序，并可依索引取回对象，可以使用java.util.List接口，如果希望收集的对象不重复，具有集合的行为，可以使用java.util.Set接口，如果希望收集对象时以队列方式，收集的对象假如至尾端，取得对象时从前端，则可以使用java.util.Queue接口，如果希望对Queue的两端进行加入、移除等操作，则可以使用java.util.Deque。

  • List接口中常用的类有：ArrayList和LinkedList，ArrayList的特点是线程不安全，但查询速度快，像排序时使用ArrayList便是利用了它速度快这一特点。LinkedList在操作List接口时，采用了链接结构，不会事先耗费内存，它的增删速度比较快。
  • 不论是List、Set或者是Queue，都会有个iterator()方法，增强式for循环可运用在数组上，还可运用在操作Iterable接口的对象上，例如在foreach()方法中，用增强式for循环更加简化：

public class ForEach {
public static void main(String[] args) {
List names = Arrays.asList("Justin", "Monica", "Irene");
forEach(names);
forEach(new HashSet(names));
forEach(new ArrayDeque(names));
}
static void forEach(Iterable iterable) {
for (Object o : iterable) {
System.out.println(o);
}
}
}

  • 在Java中，跟顺序有关的行为，通常要不对象本身是Comparable，要不就是另行指定Comparator对象告知如何排序。JDK8在List上增加了sort()方法，可接受Comparator实例来指定排序方式。

键值对应的Map

  • 可以事先利用java.util.Map接口的操作对象来建立键值对应数据，之后若要取得值，只要用对应的键就可以迅速取得。判断键是否重复是根据hashcode()与equals()，所以作为键的对象必须操作hashcode()与equals()。常用Map操作类有HashMap、TreeMap和Properties。HashMap的特点是线程不安全，速度快，允许存放null 键，null值，TreeMap会对键进行排序，条件是作为键的对象必须操作Comparable接口，或者是在创建TreeMap时指定操作Comparable接口的对象，Properties的setProperty()可以指定字符串类型的键值，getProperty()可以指定字符串类型的键，取回字符串类型的值，通常称为属性名称与属性值。

  • 如果想取得Map所有键，可以调用Map的keySet()返回Set对象，如果想取得Map中所有的值，则可以使用values()返回Collection对象。如果想同时取得Map的键与值，可以使用entrySet()方法，这回返回一个Set对象，每个元素都是Map.Entry实例，可以调用getKey()取得键，调用getvalue()取得值。

教材学习中的问题和解决过程

本周的学习发现了教材中的两个错误：

  • 教材269页的Students.java原代码如下：

class Student {
private String name;
private String number; Student(String name, String number) {
this.name = name;
this.number = number;
} @Override
public String toString() {
return String.format("(%s,%s)", name, number);
}
}
public class Students {
public static void main(String[] args) {
Set students = new HashSet();
students.add(new Student("Justin", "B835031"));
students.add(new Student("Monica", "B835032"));
students.add(new Student("Justin", "B835031"));
System.out.println(set);
}
}

编译时出现错误：

仔细一想，这里根本就没有set这个关键字，怎么可能不报错呢，也不可能是Set，因为Set是一个类，不可能用println，所以println括号里面应该跟的是students，这样运行结果就正确了：

  • 教材上266页SimpleLinkedList.java编译时弹出如下错误：

一开始我也没注意到为什么用elem会报错，后来看到了蔡野的博客(http://www.cnblogs.com/20145208cy/p/5343281.html)，才发现原来代码中前面用的是Object o，后面却用了elem，程序自然也就报错了。所以，这也侧面反映出了多看看别人博客的好处，大家可以一起讨论，共同进步。

  • 关于finally块中的代码是否一定会被执行的问题，在进过多次验证之后，我发现finally块中的代码一定会被执行，后来查阅网上的资料，发现只有一种情况下finally块不会被执行，那就是使用System.exit(0)，这相当于直接关掉了JVM，并没有太大意义，出此之外就没有其他方法了。
  • 对于迭代，教材中的描述不是很清楚，在查阅资料后，我对迭代有了更深的印象。迭代是取出集合中元素的一种方式，因为Collection中有iterator方法，所以每一个子类集合对象都具备迭代器，用法如下：

for(Iterator iter = iterator();iter.hasNext(); )
{
System.out.println(iter.next());
}

迭代器的next方法是自动向下取元素，要避免出现NoSuchElementException，迭代器的next方法返回值类型是Object，所以要记得类型转换。

代码调试中的问题和解决过程

以下是我自己编的一段测试代码：

class FinallyTest{
public static void main(String args[]) {
try{
int x=0;
int y=20;
int z=y/x;
System.out.println("y/x 的值是 :"+z);
}catch(ArithmeticException e){
System.out.println(" 捕获到算术异常 ： "+e);
}
finally{
System.out.println(" 执行到 finally 块内！");
try{
String name;
if(name.equals(" LXM ")){
System.out.println(" 你的名字叫LXM！");
}
}
catch(Exception e){
System.out.println(" 又捕获到另一个异常 ： "+e);
}
finally{
System.out.println(" 执行到内层的 finally 块内！");
}
}
}
}

编译时弹出了下面的错误：

一开始我以为定义name时后面什么都不加，系统会自动对它进行初始化，就和C语言一样，后来想起来在Java中是对对象进行操作，所以必须要绑定对象，于是我在String name后面加了一个null，代码成功按照我预想的进行：

心得体会

经过这五周的学习，可以说，我们已经基本学完了Java的基础知识，但是学完并不代表掌握了，如果现在让我们独立去编写一个程序，我觉得我们可能依旧会错误百出。但是在我看来，真正的知识就是在实践的基础上获得的，我们之前的学习，包括敲书上的代码，只是为了让我们的脑子里对这些概念有个了解，真正想要掌握这些知识，只能是通过自己独立编写程序来获得。可能第一次编的时候会出现许多的错误，就像我一样，但凡事都有第一次，这次出现的错误，当你思考分析出问题所在之后，下次编的时候就能够避免，经验也是这样通过一点一滴累积起来的。相反，如果只是一味的照着书上的代码敲上去，我觉得我们可能很难有什么突破，当然，我不是说书上的代码毫无意义，我们在看书上代码的同时应该更多地去独立编写一些代码，这样对一些知识点也会理解的更加透彻。总而言之，多动手只会有益无害，学习Java是这样，学习其他的课程也是一样。以上便是我本周学习的一些感悟，也希望对大家能够起到一定的帮助！

学习进度条

代码行数（新增/累积）博客量（新增/累积）学习时间（新增/累积）重要成长
目标5000行30篇400小时编写了Hello Java代码
第一周100/1002/212/12编写了Hello Java代码
第二周200/3002/415/27理解了printf和println的区别
第三周450/7501/522/49对对象有了更深层次的理解
第四周869/16191/628/77对对象的三大特征有了更全面的认识
第五周1123/27421/725/102学会了异常处理

【附1】本周学习的代码已经成功托管，截图如下：

【附2】利用wc统计代码行数，截图如下：

参考资料

  • Java学习笔记(第8版)
  • 《Java学习笔记(第8版)》学习指导
  • 积极主动敲代码，使用JUnit学习Java