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1、第4章 异常处理和常用系统类,4.1 异常处理机制 4.2 String类和StringBuffer类 4.3 AWT 4.4 Java applet,4.1 异常处理机制,4.1.1 什么是异常 用任何一种计算机语言设计的程序在运行时都可能出现各种错误，常见的错误如除数为0、文件不存在、文件不能打开、数组下标超过界限、内存不够用等。对于这种在运行中出现的错误，计算机系统中通常有两种处理办法。,（1）由计算机系统本身直接检测程序错误，遇到错误时使程序终止运行。这种处理方法的优点是使程序设计比较简单。但是，对程序错误一概地采用终止运行办法，显然过于简单化。因为有些情况下，完全可以通过其他途径保持
2、程序继续运行。比如，由于文件名不符合要求而无法打开文件，那么，可以提示用户输入一个新的文件名，从而使程序继续往下运行。,（2）由程序员在程序设计中兼顾错误检测、错误信息显示和出错处理。这种处理方法的优点是减少了中途终止程序运行的可能性。但是，要求程序员在程序设计中不仅将精力用于正常处理过程，还要精心考虑错误检测和处理，这会使程序变得复杂。并且，这类错误检测往往是多数程序中重复甚至在一个程序中多次重复。而另一方面，如果程序中某处忽略了应有的检测，又将引起程序总体结果的错误。,Java采用异常处理机制来处理程序运行中的错误。按照这种机制，将程序运行中的所有错误都看成一种异常，通过对语句块的检测，一
3、个程序中所有的异常被收集起来放在程序的某一段中去处理。在Java系统中，专门设置了一个调用栈，此栈中装有指向异常处理方法的指针。,在程序运行时，系统会把收集到的异常和异常处理指针所指的处理类型逐个比较，如果找到相符的类型，那么就转向相应的方法处理，如没有在调用栈中找到相应的类型指针，则终止程序运行，并显示解释信息。,在Java程序中，异常一般由以下两种原因引起。 （1）程序中存在非法操作，最简单的例子就是除数为0的除法操作。这种原因常常是程序员出于无意或大意造成的，所以称为隐式异常。常见的隐式异常可以通过java.lang包中的Throwable类的子类Error处理。,（2）程序员在程序中使
4、用了throw语句引起的异常。这种异常是程序员出于某种考虑有意安排的，所以称为显式异常。在throw语句中，都会指出处理显式异常的对象，这些对象都是由java.lang包的类Throwable的子类Exception再派生的子类生成的，每个对象完成对某种异常的处理功能，这些对象综合起来实现各种异常处理。,比如Array-IndexOutOfBoundsException子类处理数组越界异常，IOException子类处理输入输出异常，而ArithmeticException子类处理除数为0导致的算术异常等。,4.1.2 异常的层次结构 4.1.3 异常的处理 4.1.4 创建自己的异常,4.2
5、 String类和StringBuffer类,4.2.1 String类 1String类的主要构造方法 String类有多个构造方法，主要的有下列5个：,String(); String(char chars ); String(char chars , int startIndex, int numChars); String(byte ascii , int hiByte); String(byte ascii , int hiByte, int startIndex, int numChars);,第1个构造方法生成一个空串。 第2个构造方法生成一个字符数组。 第3个构造方法生成一个字
6、符串，这个字符串是从字符数组chars 中提取的，具体讲，即从chars 数组的startIndex位置开始提取字符，共提取numChars个字符组成一个字符串。,第4个构造方法是以字节数组的形式生成一个字符串，数组中存放字符串各字符对应的ASCII码。 第5个构造方法也是从字节数组生成一个字符串。具体讲，就是以字节数组ascii 的 startIndex处开始，共提取numChars个字符构成字符串，如为ASCII 字符，则hiByte的值为0。,例4-5： import javax.swing.*; public class StringConstructors public static
7、 void main( String args ) char charArray = b, i, r, t, h, , d, a, y ;,byte byteArray = (byte) n, (byte) e, (byte) w, (byte) , (byte) y, (byte) e, (byte) a, (byte) r ; StringBuffer buffer; String s, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7, output; s = new String( “hello“ );,buffer =new StringBuffer( “Welcome to J
8、ava Programming!“ ); s1 = new String(); s2 = new String( s ); s3 = new String( charArray ); s4 = new String( charArray, 6, 3 ); s5 = new String( byteArray, 4, 4 ); s6 = new String( byteArray ); s7 = new String( buffer );,output = “s1 = “ + s1 +“ns2 = “ + s2 + “ns3 = “ + s3 +“ns4 = “ + s4 + “ns5 = “
9、+ s5 +“ns6 = “ + s6 + “ns7 = “ + s7; JOptionPane.showMessageDialog( null, output， “Demonstrating String Class Constructors“，,JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE ); System.exit( 0 ); 运行结果见图4-5。,图4-5,程序分析：String类提供了9个构造函数，以便使用各种方法初始化String对象。例题共演示了7种。 程序“s1 = new String()”实例化一个新的String对象，并使用String类的缺省构造函数
10、将它赋给引用s1。新的String对象没有字符（即空串），长度为0。,“s2=new String（s）；”例化一个新的String对象，并使用String类的拷贝构造函数，将它赋给引用s2。s被当作参数传送给构造函数，新的String对象包含了String对象s中的字符的拷贝。 在大多数情况下，没有必要拷贝已有的String对象。String对象是不变的，一旦创建后就不能改变它们的内容（字符串）。,而且，如果有一个或多个引用指向某个String对象，垃圾收集器就不能回收该对象。也就是说，String引用既不能用于修改String对象，也不能删除String对象。这一点与C语言或C语言是不同的
11、。 “s3=new String（charArray）；”实例化一个新的String对象，并使用以字符数组为参数的String类构造函数，将它赋给引用s3。新的String对象包含了数组中字符的拷贝。,“s4=new String（charArray，6，3）；”实例化一个String对象，使用以一个字符数组和两个整数为参数的String类构造函数，将它赋给引用s4。第2个参数指定了在数组中拷贝字符的起始位置（offset）。第3个参数指定了数组中拷贝字符的数目（count），新的String对象包含了数组中指定字符的拷贝。如果offset或count参数指定的所取元素超过了字符数组的界限，就
12、会产生 StringIndexOutOfBoundsException 的例外处理。,“s5=new String（byteArray，4，4）；”实例化一个新的String对象，使用以一个byte数组和两个整数为参数的String类构造函数，将它赋给引用s5。第2和第3个参数分别指定了offset和count。新的String对象包含了数组中指定 byte 的拷贝。如果offset或count参数指定的所取元素超过了byte数组的界限，就会产生一个StringIndexOutOfBoundsException的例外处理。,“s6=new String（byteArray）；”实例化一个新的S
13、tring对象，使用以一个byte数组为参数的 String类构造函数，将它赋给引用s6。新的String对象包含了数组中byte的拷贝。 “s7=new String（buffer）；”实例化一个新的String对象，使用以StringBuffer为参数的String类构造函数，将它赋给引用s7。StringBuffer是一个可动态改变大小和内容的字符串。新的String对象包含了StringBuffer中字符的拷贝。,2String类的length、charAt和getChars方法 下面的例子演示了String 类的length、charAt和getChars方法，它们分别用于确定Str
14、ing 类的长度、取String某一指定位置的字符以及取String某一子串。,3String类的字符串比较 例4-7： import javax.swing.JOptionPane; public class StringCompare public static void main( String args ) ,String s1, s2, s3, s4, output; s1 = new String( “hello“ ); s2 = new String( “good bye“ ); s3 = new String( “Happy Birthday“ ); s4 = new Stri
15、ng( “happy birthday“ ); output = “s1 = “ + s1 + “ns2 = “ + s2 + “ns3 = “ + s3 + “ns4 = “ + s4 + “nn“;,if ( s1.equals( “hello“ ) ) output += “s1 equals “hello“n“; else output += “s1 does not equal “hello“n“; if ( s1 = “hello“ ) output += “s1 equals “hello“n“; else output += “s1 does not equal “hello“
16、n“;,if ( s3.equalsIgnoreCase( s4 ) ) output += “s3 equals s4n“; else output += “s3 does not equal s4n“; output += “pareTo( s2 ) is “ + pareTo( s2 ) +,“pareTo( s1 ) is “ + pareTo( s1 ) + “pareTo( s1 ) is “ + pareTo( s1 ) + “pareTo( s4 ) is “ + pareTo( s4 ) + “pareTo( s3 ) is “ + pareTo( s3 ) + “nn“;,
17、if ( s3.regionMatches( 0, s4, 0, 5 ) ) output += “First 5 characters of s3 and s4 matchn“; else output +=“First 5 characters of s3 and s4 do not matchn“; if ( s3.regionMatches( true, 0, s4, 0, 5 ) ) output += “First 5 characters of s3 and s4 match“;,else output +=“First 5 characters of s3 and s4 do
18、not match“; JOptionPane.showMessageDialog( null, output, “Demonstrating String Class Constructors“,JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE ); System.exit( 0 ); 4在字符串中定位字符和子串 5从字符串中抽取子串,6字符串连接 public String concat（String st）可返回一个字符串，它将把参数str添加在原字符串的后面形成一个新的字符串。但在Java中，更多的是使用“”来连接字符串。 这里读者可能会产生一个小小的迷惑，因为前面我们讲
19、过String对象是不能改变的。实际上，字符串的连接是由编译器利用StringBuffer的方法append来实现的。这在下面的章节中讲解。,例4-10： import javax.swing.*; public class StringConcat public static void main( String args ) String s1 = new String( “Happy “ ), s2 = new String( “Birthday“ ),output; output = “s1 = “ + s1 +“ns2 = “ + s2; output += “nnResult of
20、s1.concat( s2 ) = “ +s1.concat( s2 ); output += “ns1 after concatenation = “ + s1; JOptionPane.showMessageDialog( null, output,“Demonstrating String Method concat“, JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE ); System.exit( 0 ); 运行结果见图4-10。 7转化为字符串,图4-10,4.2.2 StringBuffer类 String 类提供了很多处理字符串的功能。但是，一旦创建了字符串对象，
21、它的内容就永远不会变。下面将讨论StringBuffer类的特点。这个类可以创建和操纵动态字符串，即可修改的字符串。每个StringBuffer都能够存储由它的容量所指定的一些字符。如果超过了StringBuffer的容量，容量就会自动地扩大以容纳多出来的字符。我们将看到，StringBuffer类还可用来实现用于字符串连接的运算符“。,String 对象是常量字符串，StringBuffer 对象是可修改的字符串。 Java 区分字符串和可修改的字符串是为了优化的目的。特别地，Java可以实现有关String 对象的某些优化，例如多个引用共享一个String 对象，因为它知道这些对象不会改变
22、。,注意：在选择是用String对象还是用StringBuffer对象来表示一个字符串时，如果该对象确实不会改变，则总是使用String对象，这样做可以改善性能。对String对象调用非 String 类的StringBuffer方法是一种语法错误。StringBuffer 提供的方法有一些与 String 相同，有一些不同。最主要的方法有两组，一组是append，另一组是 insert。,4.3 AWT,4.3.1 AWT概述 4.3.2 AWT的特点 4.3.3 AWT应用,4.4 Java applet,4.4.1 Java applet的特点 Java applet与Java应用程序不
23、同。它们的不同之处有以下几个方面。 （1）Java应用程序中，必须有一个main()方法。Main()方法是程序的入口，当程序开始运行时，解释器首先查找main()方法并执行。而Java applet中则不需要main()方法，它必须嵌入HTML文件中，由支持Java applet的浏览器运行。,（2）Java应用程序可以独立运行。而Java applet不能独立运行，需要依赖于网络浏览器。 （3）Java应用程序所实现的功能是完全的，不需依赖于其他程序。而Java applet实现的功能是不完全的，它必须借助于浏览器中预先设计好的功能和已有的图形界面。Java applet只需接收浏览器发送
24、给它的消息，并及时做出响应。,（4）Java应用程序中的所有方法的使用是通过调用实现的。可以人为控制。而Java applet中有一部分方法是固定的，只能由浏览器在特定时刻和场合调用，不能人为控制，但可以重载。,4.4.2 Java applet的程序结构 Java applet的一般程序结构如下： import java.applet.*; import java.awt.*; public class 子类名 extends Applet /定义Applet类的子类, public void init() 方法体 /初始化方法 public void start() 方法体 /开始执行方法
25、 public void stop() 方法体 /停止执行方法 public void destroy() 方法体 /退出方法 public void paint(Graphics g) 方法体 /绘画方法 ,从Java applet程序结构看出，Java applet由若干类组成，无需main()方法，但必须有且仅有一个主类，该类是Applet类的子类，且被声明为public。程序被保存时，程序名必须命名为主类名，即程序名与主类名完全相同，后缀为.java。主类中定义了init()、start()、stop()、destroy()和paint()方法，这些方法是从Applet中继承的，有固定
26、的含义，由浏览器在时机成熟时自动执行。,4.4.3 Applet的主要方法 在浏览器中运行Applet程序，从运行开始到运行结束，Applet程序需经历4个状态，分别是初始状态、运行状态、停止态和消亡状态。这4种状态分别对应Applet的4个主要方法：init()、start()、stop()和destroy()。,对于支持Java的浏览器，如果在运行一个HTML文件时发现该文件包含Applet程序，浏览器就会生成该Applet的一个实例，并调用init()方法，进入初始化状态，在该状态下完成Applet的一些初始化操作。初始化完成后，浏览器接着调用start()方法，进入运行状态，真正开始执
27、行Applet，在该状态下Applet通常会启动一些线程执行各种任务。,当退出当前主页时，浏览器调用stop()方法终止在运行状态下启动的线程，进入停止状态。当用户退出浏览器时，浏览器首先调用Applet的stop()方法，停止Applet的执行，然后调用destroy()方法释放Applet占用的系统资源，进入消亡状态。,下面具体介绍init()、start()、stop()和destroy()4种方法。 1Init()方法 在Applet执行过程中，init()方法只执行一次。当浏览器第一次浏览含有Applet的Web页载入Applet时，就会执行init()方法。,由于在Applet执行
28、过程中，该方法只被执行一次，所以可以在init()方法中进行一些只需执行一次的初始化操作，如变量的初始化、设置Applet初始状态、载入图形或字体、获取HTML中Applet标记单元中设定的参数等。,2start()方法 调用完init()方法，浏览器将调用start()方法启动Applet。和init()方法不同，在Applet的执行过程中，start()方法可被浏览器调用多次。在下列情况下，浏览器会调用start()方法。,（1）浏览器从图标状态恢复为窗口状态或缩放浏览器窗口时。 （2）Applet第一次载入时。 （3）离开该Web页后又再返回时。 （4）reload该页面时。 在star
29、t()方法中可启动相关线程来控制Applet，给引入类对象发送消息，或以某种方式通知Applet开始运行。该方法是Applet的主体。,3stop()方法 该方法与start()方法是相对应的，在Applet执行过程中，也会被浏览器调用多次。在下列情况下，浏览器会调用stop()方法。 （1）浏览器从图标状态恢复为窗口状态或缩放浏览器窗口时。 （2）离开Applet所在Web页时。,（3）reload该页面时。 （4）关闭该Web页时。 （5）从该Web页退出浏览器运行时。 stop()方法可在适当时机挂起 Applet，停止一些占用系统资源的工作，释放系统处理资源，以提高系统的运行速度。,4
30、destroy()方法 在彻底结束对该Web页的访问或退出浏览器时调用destroy()方法，卸载Applet，释放载入Applet时分配的系统资源。在Applet的执行过程中，destroy()方法只执行一次。,destroy()方法是Applet类的类方法，只能用于Applet。可在该方法中执行释放系统资源的代码。但一般不需重写destroy()方法，因为Java运行系统本身会自动进行“垃圾”处理和内存管理，除非用了特殊的资源如创建的线程。,注意：destroy()方法与stop()方法不同。 除了上述4个方法外，Applet还提供一个非常重要的方法：paint（Graphics g）方法
31、。该方法用于进行绘图的具体操作，但没有实现任何操作，用户可重写该方法，实现个性化的绘图操作。,在Applet执行过程中，paint()方法可以被浏览器自动调用执行绘图操作，可调用多次。当调整浏览窗口大小、缩放浏览窗口、移动窗口或reload等需要重绘窗口时都会调用paint()方法。 与其他4个方法不同的是，paint()中需传递一个参数，该参数是Graphics类的对象，由这个对象来完成具体的绘图操作。Graphics对象由浏览器自动创建并将其传送给paint()方法。,注意：应在Applet中引入Graphics类的包或该类： import java.awt.Graphics;,例4-16
32、： import java.applet.*; import java.awt.*; public class example4_16 extends Applet private int InitCount; private int StartCount;,private int StopCount; private int DestroyCount; private int PaintCount; public example4_16() InitCount=0; StartCount=0; StopCount=0; DestroyCount=0; PaintCount=0; ,publi
33、c void init() InitCount+; public void destroy() DestroyCount+; ,public void start() StartCount+; public void stop() StopCount+; ,public void paint(Graphics g) PaintCount+; g.drawString(“Paint()方法执行了:“+PaintCount+“次。“,20,20); g.drawString(“Init()方法执行了:“+InitCount+“次。“,20,70);,g.drawString(“Start()方法执行了:“+StartCount+“次。“,20,120); g.drawString(“Stop()方法执行了:“+StopCount+“次。“,20,170); g.drawString(“Destroy()方法执行了:“+DestroyCount+“次。“,20,220); ,4.4.4 Java applet的运行 Java applet程序不能独立运行，必须由浏览器来运行，因此我们需编写一个HTML文件，通过标记将applet程序编译生成的字节码文件嵌入HTML文件，通知浏览器来运行Java applet。 如要运行例4-16，可编写如下的HTML文件：, example4_16 ,