实验7 成员访问控制与异常.docx

1、实验7 成员访问控制与异常xxxxx大学计算机与信息技术学院实验报告姓 名学 号专业班级课程名称 Java实验实验日期成 绩指导教师批改日期实验名称实验 7 成员访问控制与异常一、实验目的(l) 理解 Java 包的组织结构 ;(2) 学会编写带有包结构的程序 ;(3) 掌握包结构下的成员访问控制。(4) 掌握基本异常的处理机制 ；(5) 熟悉 try 语句与 catch 语句的搭配使用 ； (6) 了解有异常处理与没有异常处理的差别 ； (7) 多重 catch 语句的使用 ；(8) 使用 Throws 声明异常和 Throw 抛出异常。二、实验要求编写 3 个类 , 类名分别为 Clock

2、、A、B, 其中类 Clock 和类 A 放在同一个包 packone 中 , 而类 B 则放在另一个包 packtwo 中 , 包 packone 和包 packtwo 放在同一个目录下。类 Clock 中有 3 个整型数据 hour、minute、second, 它们分别是 public、private、protected, 类 Clock 还包含一些方法使用这些数据。类 A 和类 B 的功能相似 , 都是使用类 Clock 并调用类 C1ock 中的方法。请按照下面的实验步骤 , 循序渐进的完成实验 , 并回答后面的问题。三、包的使用以及访问控制(1) 首先在 c:programming

3、 目录下创建一个文件夹 , 命名为 packone, 然后在该文件夹下创建一个名叫 Clock.java 的程序 , 打开文本编辑器按程序清单输入该程序。程序清单Clock.javapackage packone;public class Clock public int hour; private int minute; protected int second; public Clock(int i, int j, int k) setAll(i, j, k); void setAll(int i, int j, int k) hour = i; minute = j; second =

4、k; public int getHour() return hour; public int getMinute() return minute; public int getSecond() return second; (2) 接着在 packone 文件夹下创建第二个程序命名为 A.java, 打开文本编辑器按程序清单输入该程序。程序清单A.javapackage packone;class A public static void main(String args) Clock c = new Clock(5,20,10); System.out.println(从类A中访问Cloc

5、k hour=+c.hour); System.out.println(从类A中访问Clock minute=+c.minute); System.out.println(从类A中访问Clock second=+c.second); (3) 现在在 c:programming 目录下创建第二个文件夹 , 命名为 packtwo, 然后在该文件夹下创建一个名为 B.java 的程序 , 打开文本编辑器按如下程序清单输入该程序。 程序清单B.javapackage packtwo;import packone.*;class B public static void main(String arg

6、s) Clock c = new Clock(8,30,5); System.out.println(从类B中访问Clock hour=+c.getHour(); System.out.println(从类B中访问Clock minute=+c.getMinute(); System.out.println(从类B中访问Clock second=+c.getSecond(); 至此已经编辑好了 3 个源程序 , 然后在Eclipse 环境中分别编译运行packone 文件夹和 packtwo 文件夹中的程序,编译的结果将分别在 packone 文件夹和 packtwo 文件夹中生成 Clock

7、.class,A.class 和 B.class 文件。接着分别运行这两个程序 , 观察程序输出结果并分析之。运行结果和分析写在下面。答：A中存在一个错误，因为A调用了私有数据minute，而私有数据无法在不同类中读取。B通过get（）函数正常读取，Eclipse中结果如下。 A的运行截图B的运行截图思考(1) 现在请将 Clock 类的构造函数 public Clock(int i,int j,int k) 改成 Clock(int i,int j,int k) 然后分别运行 A.class 和 B.class, 观察所得结果。答：A，B都无法运行，因为java中默认的前缀为protecte

8、d，不同包类也无法访问。 B运行截图(2) 由于在 B.Java 程序中使用了 import packone.* 语句从而导入了 packone 包中的Clock 类 , 但是 import packone.* 这种写法仅仅导入指定包中的 public 类 , 如果现在将 Clock 类的声明 public class Clock 改成 class Clock, 测试一下程序运行会报错吗 ?答：显示clock不可显示，因为类为protected成员。 B运行截图， (3) 用 import 语句可以导入所需的类 , 如果不想使用 import语句, 那么在使用包中的类时就必须带上完整的包路径。

9、现在请把 B.java 程序做如下的修改 :package packtwo;class B public static void main(String args) packone.Clock c = new packone.Clock(8,30,5); System.out.println(从类B中访问Clock hour=+c.getHour(); System.out.println(从类B中访问Clock minute=+c.getMinute(); System.out.println(从类B中访问Clock second=+c.getSecond(); 然后编译运行 , 观察结果是

10、否正确。答：结果正确。 (4) 在 A.java 和 B.java 程序中分别通过 getHour()、 getMinute() 和 getSecond() 访问了 Clock 类的数据成员 , 请问能否不通过这几个方法而直接访问 Clock 类的数据成员呢 ? 现在请把 A.Java 程序的相关部分作如下修改来进行测试 , 编译运行观察结果。System.out.println( 从类 A 中访问 Clock hour=+c.hour);System.out.println( 从类 A 中访问 Clock minute=+c.minute); System.out.println( 从类 A

11、 中访问 Clock second= + c.second);答：出现错误。接着请把 B.java 程序的相关部分也作类似的修改并进行测试 , 编译运行观察结果。System.out.println( 从类 B 中访问 Clock hour=c.hour);System.out.println( 从类 B 中访问 Clock minute=+c.minute), System.out.println( 从类 B 中访问 Clock second=+c.second);答：出现错误。分析上述程序的运行结果 , 然后填写下表 ( 可访问写 1, 不可访问写 0) 。hour（public）minu

12、te(private)second(protected)A类101B类100四、java异常实验（1） 除数为零异常实验目的 : (1) 掌握基本异常的处理机制 ；(2) 熟悉 try 语句与 catch 语句的搭配使用 ； (3) 了解有异常处理与没有异常处理的差别 ； (4) 多重 catch 语句的使用 ；(5) 使用 Throws 声明异常和 Throw 抛出异常。实验任务 :在这个实验里会通过 3 个练习来开发一组相应的异常处理程序 , 以巩固对异常处理的理解。这几个程序都是围绕着一个典型的除数为 0 和数值格式异常问题而展开的 , 用户将从一个最简单的控制台输出的除数为 0 异常程

13、序开始 , 然后建立一个 GUI 环境下的除数为 0 异常的多 catch 块处理 ,直到最后建立一个 GUI 环境下自己 Throw 抛出 异常的处理程序。所有这些程序都将建立在同一个 Project 项目中 , 依次开发 , 各自独立运行。实验步骤 ：1. 练习 1 普通控制台下的除数为 O 异常程序 这个练习可以让用户比较有无异常处理时的情况。(1) 首先建立一个空项目命名为 Exception, 然后为该项目选择合适的路径 Directory存放它 ,比如 :C: Programming JavaProject, 用户将在这个项目中开发本实验的所有程序。 (2) 现在在该项目中创建第

14、1 个程序命名为 DivideByZero.java, 这个程序中包含了一个Public 类 DivideByZero.java, 不使用 Package, 请按照程序清单6-1 输入该程序。 程序清单 6-1 DivideByZero.java/ DivideByZero.javapublic class DivideByZero private int denominator, numerator, quotient; public void DivideByZero() denominator = 3; numerator = 12; quotient = quotient( numer

15、ator, denominator ); System.out.print(Quotient is + quotient); public int quotient ( int numerator, int denominator ) return numerator / denominator; public static void main( String args ) DivideByZero application = new DivideByZero(); (3) 编辑好源程序并保存 , 编译并运行 , 看到的结果是多少 ? 接下来修改源程序中的 denominator 值 , 以评

16、估 12/7,12/0 时的情况。当 12/0 时 , 观察到了什么 ? 是否有异常发生 , 输出结果是什么 ?答：第一次运行结果为4，12/7时为12，12/0时出现异常。运行结果贴图：(4) 现在请在工程中创建第 2 个程序命名为 DivideByZeroTryCatch.java, 该程序在上面的程序中加入以下的一组 try/catch 语句块 , 以处理除数为 0 时才发生的异常。try quotient = quotient( numerator, denominator ); System.out.print(Quotient is + quotient);catch(Arithm

17、eticException ex)System.out.print(I found exception + ex.toString();（5) 编译并运行这个程序 , 观察运行结果。运行结果贴图：|点评| 由于加入了 try/catch 语句 , 因此由函数 quotient(numerator,denominator) 所产生的异常被捕获并进行了处理 , 记住 try/catch 语句必须搭配使用 , 如仅仅有 try 语句而无 catch 语句会导致编译错误。2. 练习2 GUl 图形环境下的多 catch 块异常处理上面的程序是普通控制台环境下发生除数为 0 异常的情况 , 现在我们要看

18、看 GUI图形环境下的除数为 0 时的异常情况。(1) 现在在工程中创建第 3 个程序命名为 DivideByZeroGUI.java, 这个程序运行时会弹出图形化窗口 , 要求用户输入数值进行除法运算。请按程序清单 6-2 输入该程序。 程序清单 6-2 DivideByZeroGUI.java/ DivideByZeroGUI.javaimport java.awt.*; / Container, GridLayoutimport java.awt.event.*; / ActionListenerimport javax.swing.*; / JFramepublic class Div

19、ideByZeroGUI extends JFrame implements ActionListener private JTextField numeratorField, denominatorField, outputField; private int denominator, numerator, quotient; public DivideByZeroGUI() super( 除数为0异常 ); Container container = getContentPane(); container.setLayout( new GridLayout( 3, 2 ) ); conta

20、iner.add( new JLabel( 输入被除数 , SwingConstants.RIGHT ) ); numeratorField = new JTextField( 10 ); container.add( numeratorField ); container.add( new JLabel( 输入除数并回车 , SwingConstants.RIGHT ) ); denominatorField = new JTextField( 10 ); container.add( denominatorField ); denominatorField.addActionListene

21、r( this ); container.add( new JLabel( 结果 , SwingConstants.RIGHT ) ); outputField = new JTextField(); container.add( outputField ); setSize( 425, 100 ); setVisible( true ); public void actionPerformed( ActionEvent event ) outputField.setText( ); numerator = Integer.parseInt( numeratorField.getText()

22、); denominator= Integer.parseInt( denominatorField.getText() ); quotient = quotient( numerator, denominator ); outputField.setText( Integer.toString(quotient) ); public int quotient( int numerator, int denominator ) return numerator / denominator; public static void main( String args ) DivideByZeroG

23、UI application = new DivideByZeroGUI(); application.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); （2）编译并运行这个程序，观察运行结果。运行结果贴图：思考(1) 评估 12/3,12/7 的结果 , 有异常吗 ?答：没有异常。(2) 评估 12/0,12/2.2,12/a 的结果 , 看到了什么? 是异常吗? 若是异常请解释原因 , 并分别指出导致异常发生的语句。答：无法显示结果。因为public int quotient( int numerator, int denominator )。

24、为int类型，所以会出现异常。|点评| 这个程序会因为除数为 0 和数值格式而导致异常 , 不过与前面的练习 l 程序不同的是 , 尽管产生了异常 , 这个基于 GUI 的程序仍然可以继续运行而不会退出 , 这使用户可以继续进行其他的除法运算。 接下来创建程序 DivideByZeroGUIMultiTryCatch.java 以处理上面程序中所产生的异常 , 该程序应包含两个 catch 语句块 , 一个用于处理除数为 0 的异常 , 另一个用于处理数值格式输入的异常。由于在程序中使用了 Integer.parseInt() 方法以获得用户输入的数值 , 因此当用户输入非整数时就会产生 Nu

25、mberFormatException 异常 , 这个异常同样应该处理。catch (NumberFormatException ex) System.out.print(I detected exception + ex.toString(); 编译并运行这个 DivideByZeroGUIMultiTryCatch.java 程序 , 确保已经处理了上述的两个异常。评估 12/0,12/1.5,12/e, 并写下所观察到的程序运行结果。运行结果：12/0:12/1.5：12/e:3. 练习 3 Throws 声明异常与 Throw 抛出异常在这个练习中我们要自己使用 Throws 和 Th

26、row 来声明和抛出除数为 0 异常 , 而不是让系统去探测并抛出异常。 首先在工程中创建一个程序文件命名为 DivideByZeroThrow.java, 这个程序与前面DivideByZeroGUIMultiTryCatch.java 程序基本一致 , 不过要把方法 quotient (int numerator,int denominator) 的返回类型改为 double, 并修改返回语句return(double)numerator/denominator；修改后 , 编译运行程序 , 评估12/6,12/7,12/0, 看到的结果是什么 ? 有异常发生吗 ? 若没有 , 请解释原因

27、。答：因为参数quotient为int类型，而函数返回值为double类型所以又异常。 当评估 12/7 时 , 因为己转化为 double 型运算 , 其输出结果的小数位数可能很多 ,因此可以想办法只输出 4 位小数 , 为此需要在合适的位置加入以下语句 , 其中 DecimalFormat 是一个控制小数输出格式的类。import java.text.DecimalFormat;DecimalFormat precision = new DecimalFormat(“0.0000”);outputField.setText（precision.format(quotient)）;修改之后当

28、运行 l2/7 和 12/0 时 , 观察结果 , 其中代表 Infinity。由于当前的程序除 0 时不会产生异常 , 因此现在用户必须自己设法 Throw 抛出一个异常 , 为此要试着修改 quotient() 方法如下 :public double quotient( int numerator, int denominator ) throws ArithmeticException if (denominator = 0) throw new ArithmeticException（）; return (double)numerator / denominator; 编译运行修改好的

29、程序 , 当再次运行 12/0 时 , 看到异常了吗 ? 屏幕的输出是否准确地告诉用户这是一个什么异常 , 如果不能 , 请再稍微修改程序 , 以明确显示出这是一个除数为 0 异常。 运行截图实验 （2) 创建自己的日期错误异常类实验目的 :(1) 学会创建自己的异常类;(2) 掌握如何使用自己的异常类;(3) 了解简单的对话框 JOptionpane 类的用法。实验任务 :要求设计一个 GUI 图形窗口程序 , 该程序让用户输入一个星期中的任意一天的数字1 到 7, 然后输出该数字所对应的是星期几。 但是当用户输入的数字不在 l 到 7 范围内时 , 程序应该弹出一个对话框以显示发生了异常。

30、实验步骤：(1) 分析实验任务 , 尽管 Java 中有 ArithmeticException,NumberFormatException等异常类 , 但并没有这里想要的异常类 , 因此用户必须设计自己的异常类 BadDataException 以处理上述情况。同时还要设计一个主类 BadDataDays 以运行这个程序 , 该主类应包含一个 getDayName(int dayNumber) 方法以根据输入值返回星期几 , 在这个方法中应该使用一个 switch 语句来判断 , 并在 switch 块的 default 语句处 Throw 抛出用户的 BadDataException 异常。(2) 程序清单 6-3 是主类 BadDataDays 的程序模板 , 请完成|代码 1| |代码 6| 的程序部分 , 并输入这个程序以运行它。程序清单 23 BadDataDays.java/ BadDataDays.javapackage T7;import java.awt.*; / Container, GridLayoutimport java.awt.event.