П3. Обработка исключений

 

Важную роль играет обработка исключений (ошибок). Как правило, программные ошибки вызывают завершение приложение и выдачу диагностической информации. Во многих случаях при возникновении ошибок следует продолжить программу, предусмотрев выполнение определенных действий. Для обработки исключительных ситуаций используют конструкции типа try {…} catch(Exception e){…}. Написанный здесь образец является предельно общим. Поясним его следующим примером, где выполняется попытка деления на 0:

 

package zerodivision;

import java.awt.*;

import java.util.Scanner;

 

public class ZeroDivision {

 

public static void main(String[] args) {

 

   System.out.println("Input first number");

   Scanner input= new Scanner(System.in);

   int n1=input.nextInt();

   System.out.println("Input second number");

   int n2=input.nextInt();

       

 try

 {

   double res=(double)(n1 / n2);

   System.out.printf("The division of %d by %d is %f",n1,n2,res);

 }

 catch(Exception ex)

 {

System.out.println("Division by zero is forbidden!!! "+ex.getMessage());

 }

}

}

Если при вводе второго числа ввести 0, то возникнет исключение, которое будет перехвачено блоком catch, и на экране получим соответствующее сообщение

   run:

      Input first number

   10

     Input second number

   0

     Division by zero is forbidden!!! / by zero

ПОСТРОЕНИЕ УСПЕШНО ЗАВЕРШЕНО (общее время: 6 секунд)

 

Программа при этом аварийно не завершается. Имеются разные классы исключений. Класс Exception – наиболее общий. В той же программе можно было использовать класс ArithmeticException:

 

catch(ArithmeticException ex)

 {

System.out.println("Division by zero is forbidden!!! "+

ex.getMessage());

 }

 

Наряду с try и catch используют также конструкцию finally, которая выполняется всегда, есть ошибка или нет. Пример

 

 

П4. Потоки

 

Поток – это ветвь основной программы, которая выполняется параллельно ей. Если нужно объявить, что класс использует поток, то в объявлении класса указываем интерфейс implements java.lang.Runnable. В данном интерфейсе объявлен метод run – основной метод потока. Когда поток стартует, то он начинает выполнять метод run. После завершения метода run поток автоматически уничтожается. Следующий фрагмент кода содержит пример метода run, который мы используем в учебном приложении

 

public void run() {

    while ( fThread != null){

       try{

           Thread.sleep (300);

           ++bellTolls;

                     

javax.swing.ImageIcon img =

                        new javax.swing.ImageIcon("E:\\work5\\Ex1bThread\\src\\Bella.gif");

           aLabel.setIcon(img);

               

       }

       catch (InterruptedException e) { }

       anOther();

       if (this.isDone()) fThread = null;

   }

   

Здесь программное имя потокового объекта fThread. Происходит динамически повторяемое поочередное отображение двух картинок (icon) через паузу. Первая картинка создается в команде

javax.swing.ImageIcon img =

                        new  javax.swing.ImageIcon("E:\\work5\\Ex1bThread\\src\\Bella.gif");

 

и отображается в поле label

          aLabel.setIcon(img);

 

Метод anOther() создает и отображает вторую картинку и имеет следующий вид

 

public void anOther(){

   try{

       Thread.sleep (300);

         javax.swing.ImageIcon img =

new javax.swing.ImageIcon("E:\\work5\\Ex1bThread\\src\\Sun.gif");

           aLabel.setIcon(img);

              }

   catch (InterruptedException e) { }

}

 

Через паузу (Thread.sleep) в 300 милисекунд на ярлыке отображается другая картинка (Sun.gif).

 

 

Рисунок 141. Смена картинок в потоках

 

Приводим полный текст программы

 

package ex1bthread;

import java.awt.*;

import javax.swing.*;

 

public class Ex1bThread extends javax.swing.JFrame implements java.lang.Runnable{

public Ex1bThread() {

   aPanel = new javax.swing.JPanel();

   aLabel = new javax.swing.JLabel();

   setDefaultCloseOperation(javax.swing.WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);

   setLocationRelativeTo(null);

   setPreferredSize(new java.awt.Dimension(50, 110));

   setBackground(Color.PINK);

   add(aPanel);

   aPanel.add(aLabel);

   pack();

   start();

}

 

public final void start() {

   if (fThread == null){

       fThread = new java.lang.Thread (this);

       fThread.start();

   }

}

 

  

public void run() {

   while ( fThread != null){

           

       try{

           Thread.sleep (300);

           ++bellTolls;

                     

           javax.swing.ImageIcon img =

new javax.swing.ImageIcon("E:\\work5\\Ex1bThread\\src\\Bellb.gif");

           aLabel.setIcon(img);

       }

       catch (InterruptedException e) { }

       anOther();

       if (this.isDone()) fThread = null;

   }

}

 

public void anOther(){

      

   try{

       Thread.sleep (300);

         javax.swing.ImageIcon img =new javax.swing.ImageIcon("E:\\work5\\Ex1bThread\\src\\Sun.gif");

           aLabel.setIcon(img);

          

   }

   catch (InterruptedException e) { }

 

}

 

public boolean isDone() {

   boolean temp=false;

   if(bellTolls==COUNTS) {

       temp=true;

       bellTolls=0;

   }

   return temp;

}

  

public static void main(String args[]) {

  Ex1bThread z=

   new Ex1bThread();

  z.setVisible(true);

  z.setBackground(Color.PINK);

    

}

private javax.swing.JLabel aLabel;

private javax.swing.JPanel aPanel;

Thread fThread;

int bellTolls=0;

final int COUNTS=50;

   

}

 

Конструктор основного класса Ex1bThread объявлен и реализован следующим образом

 

public Ex1bThread() {

   aPanel = new javax.swing.JPanel();

   aLabel = new javax.swing.JLabel();

   setDefaultCloseOperation(javax.swing.WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);

   setLocationRelativeTo(null);//размещает окно по центру

                               //экрана

   setPreferredSize(new java.awt.Dimension(50, 110));

   setBackground(Color.PINK);

   add(aPanel);

   aPanel.add(aLabel);

   pack();

   start();

}

 

Создается панель (вид окна)

aPanel = new javax.swing.JPanel(),

на которую добавляем текстовый ярлык (Label)

           aPanel.add(aLabel).

 

Вызываем метод start для запуска потока

 

public final void start() {

   if (fThread == null){

       fThread = new java.lang.Thread (this);

       fThread.start();//поток запускается командой start

   }

 

Смена картинок будет выполняться число раз, регулируемое переменной bellToll в методе isDone() (в приложении – 50 раз).

 

 

П5. Работа с файлами

 

Java предоставляет средства для низкоуровневого (на уровне байтов) доступа к файлам и средства высокоуровневого доступа при этом высокоуровневая объектная поточная переменная создается на основе низкоуровневой. Следующий фрагмент служит пояснением

 

FileOutputStream fout=new FileOutputStream("e:/my.txt");

DataOutputStream dout=new DataOutputStream(fout);

dout.writeUTF("hello, File World! ");

dout.close();

 

Переменная fout является низкоуровневой файловой поточной переменной. Она используется в конструкторе new DataOutputStream для создания высокоуровневой переменной dout,с помощью которой и осуществляется запись в файл e:/my.txt. Метод writeUTF выполняет запись текстовых данных информации в формате UNICODE. Чтобы прочитать записанные в файл текстовые данные, используем следующий код

 

FileInputStream finp=FileInputStream("e:/my.txt");

DataInputStream dinp=DataInputStream(finp);

System.out.println(""+dinp.readUTF());

Dis.close();

Создадим оконное приложение для иллюстрации возможностей работы с файлами.

package fileexample;

 

import java.awt.event.*;

import java.io.*;

import java.awt.*;

 

public class FileExample extends Frame implements ActionListener

{

Button bt=new Button("Выход");

Button bt1=new Button("Записать");

Button bt2=new Button("Прочитать");

TextField tf=new TextField();

 

public FileExample()

{

super("Work with Files");

setLayout(null);

setBackground(new Color(250,200,120));

setSize(250,200);

setVisible(true);

add(bt);

add(bt1);

add(bt2);

add(tf);

bt.addActionListener(this);

bt1.addActionListener(this);

bt2.addActionListener(this);

bt.setBounds(20,40,100,20);

bt1.setBounds(20,65,100,20);

bt2.setBounds(20,90,100,20);

tf.setBounds(20,115,150,20);

 

}

public void actionPerformed(ActionEvent ae)

{

 

if(ae.getSource()==bt1)

{

try{

FileOutputStream fout=new FileOutputStream("e:/work/my.txt");

DataOutputStream dout=new DataOutputStream(fout);

dout.writeUTF("Hello, File World!");

dout.close();

}

 catch(Exception ex){}

}

else

if(ae.getSource()==bt)

System.exit(0);

  

 else

if(ae.getSource()==bt2)

{

try{ 

FileInputStream finp= new FileInputStream("e:/work/my.txt");

DataInputStream dinp=new DataInputStream(finp);

String s=dinp.readUTF();

dinp.close();

tf.setText(s);

}

catch(Exception ex) {}

}

 

}

 

public static void main(String[] args)

{

 new FileExample();

 

}

}

 

 

Результат работы приложения показан на рисунке 142

 

 

Рисунок 142. Чтение и запись в файлы

 

Для записи строк в формате ASCII используется поточный класс PrintStream, как показано ниже

 

try{

FileOutputStream fout=new FileOutputStream("e:/work/my.txt");

PrintStream pstr=new PrintStream(fout);

pstr.println("Hello, File World");

pstr.close();

}

 catch(Exception ex){}

}

 else

if(ae.getSource()==bt2)

{

try{ 

FileInputStream finp= new FileInputStream("e:/work/my.txt");

DataInputStream dinp=new DataInputStream(finp);

String s=dinp.readLine();

dinp.close();

tf.setText(s);

}

catch(Exception ex) {}

}

 

Изменим несколько наше приложение с тем, чтобы выбирать файл из окна файлового диалога. Окно файлового диалога создается и отображается следующим образом

 

FileDialog fd=new FileDialog(this, "FileOpening");

fd.show();

 

В конструкторе FileDialog указывается режим открытия файла ("FileOpening"). Имя выбранного файла получаем с помощью команды

 

String s=fd.getFile();

 

С учетом сказанного приложение можно переписать следующим образом.

 

package fileexample;

 

import java.awt.event.*;

import java.io.*;

import java.awt.*;

public class FileExample extends Frame implements ActionListener

{

Button bt=new Button("Выход");

Button bt1=new Button("Записать");

Button bt2=new Button("Прочитать");

TextField tf=new TextField();

 

public FileExample()

{

super("Work with Files");

setLayout(null);

setBackground(new Color(250,200,120));

setSize(250,200);

setVisible(true);

add(bt);

add(bt1);

add(bt2);

add(tf);

bt.addActionListener(this);

bt1.addActionListener(this);

bt2.addActionListener(this);

bt.setBounds(20,40,100,20);

bt1.setBounds(20,65,100,20);

bt2.setBounds(20,90,100,20);

tf.setBounds(20,115,150,20);

 

}

public void actionPerformed(ActionEvent ae)

{

if(ae.getSource()==bt1)

{

try{

FileOutputStream fout=new FileOutputStream("e:/work/my.txt");

DataOutputStream dout=new DataOutputStream(fout);

dout.writeUTF("Hello, File World!");

dout.close();

}

 catch(Exception ex){}

}

else

if(ae.getSource()==bt)

  System.exit(0);

 

 else

if(ae.getSource()==bt2)

{

  try{

FileDialog fd=new FileDialog(this,"FileOpening");

fd.show();

String s1=fd.getFile();

FileInputStream finp= new FileInputStream("e:/work/my.txt");

DataInputStream dinp=new DataInputStream(finp);

String s=dinp.readUTF();

dinp.close();

   

tf.setText(s);

}

 

catch(Exception ex) {}

}

 }

 

public static void main(String[] args)

{

 new FileExample();

 

}}

 

Окно приложения показано на рисунке 143.

 

 

Рисунок 143. Окно приложения с файловым диалогом

 

Для произвольного доступа используется класс RandomAccessFile. Для доступа к данным  используем метод seek(long position). Положение указателя возвращает метод long getFilePointer(). Пример записи в файл целых чисел командой writeInt дает следующий код

 

package mylabs;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import java.io.*;

 

class lab1_10 extends Frame implements ActionListener

{

Button b=new Button("Exit");

Button b1=new Button("Write to File");

Button b2=new Button(" Read from File");

 

public lab1_10()

{

setLayout(null);

setBackground(new Color(240,230,100));

setSize(300,300);

setVisible(true);

add(b);

add(b1);

add(b2);

b.addActionListener(this);

b1.addActionListener(this);

b2.addActionListener(this);

b.setBounds(20,30,100,20);

b1.setBounds(20,60,100,20);

b2.setBounds(20,90,100,20);

}

public void actionPerformed(ActionEvent ae)

{

if(ae.getSource()==b)

System.exit(0);

else

if(ae.getSource()==b1)

{

try{

 

 RandomAccessFile raf= new RandomAccessFile("temp.dat","rw");

for (int i=0;i<10;i++)

raf.writeInt(i);

raf.close();

}

 catch(Exception ex){}

}

 else

if(ae.getSource()==b2)

{

try{ 

 

RandomAccessFile raf= new RandomAccessFile("temp.dat","rw");

Graphics g=getGraphics();

 

for (int i=0;i<10;i++)

  {

    raf.seek(i*4);

    int z=raf.readInt();

    g.drawString(""+z,130,50+20*i);

  }

 

raf.close();

 }

catch(Exception ex) {}

}

}

}

public class lab1_11{

public static void main(String[] args)

{

 lab1_10 app=new lab1_10();

 }

}

 

Для записи в файл используем фрагмент

 

try{

 

 RandomAccessFile raf= new RandomAccessFile("temp.dat","rw");

for (int i=0;i<10;i++)

raf.writeInt(i);

raf.close();

}

 catch(Exception ex){}

}

 

Запись целых чисел выполняет метод writeInt.

 

Для записи чисел в формате с плавающей точкой используют метод writeFloat. Для записи чисел с фиксированной точкой используют метод writeDouble. Для записи строки в формате Unicode – метод writeUTF. Чтение осуществляется соответственно методами readInt, readFloat, readDouble, readUTF. Однако чтение нужно выполнять с позиционированием головки чтения/записи. В нашем примере позиционирование реализовано в фрагменте:

 

for (int i=0;i<10;i++)

  {

    raf.seek(i*4);

    int z=raf.readInt();

    ……

 

Метод seek устанавливает указатель на указанное смещение в байтах относительно начала. Целое число занимает 4 байта. Поэтому выполняем умножение i*4. Вещественные числа занимают 8 байтов. Следующий фрагмент дает иллюстрацию

 

try{ 

 

RandomAccessFile raf= new RandomAccessFile("temp.dat","rw");

Graphics g=getGraphics();

 

for (int i=0;i<10;i++)

  {

    raf.seek(i*8);

    double z=raf.readDouble();

    g.drawString(""+z,130,50+20*i);

  }

 

raf.close();

       

}