实验名称：访问数组
实验目的：1.使用异常处理来确定有效的输入。
2.使用异常处理来编写更为健壮、容错性更好的程序。
3.创建自己的异常类型，并抛出这种类型的异常。
问题描述：编写一个程序，允许用户向一个大小为10的数组输入整型值。程序
应通过索引，或者通过指定一个大于0的值来查找数字元素，从而获 取数组中的值。程序应处理任何在向数组输入数值或访问数组元素时 发生的异常。此外，程序还应使用下面定义的
NumberNotFoundException异常处理类。如果试图访问超出数组边界
的元素，则捕获ArrayIndexOutOfBoundsException异常，并显示一个
合适的错误信息。
### Java访问数组实验知识点解析
#### 实验背景与目的
本次实验主要围绕“Java访问数组”的主题展开，目的是让学生能够熟练掌握如何在Java中安全地访问数组元素，并且学会使用异常处理机制来增强程序的健壮性和容错能力。通过本实验的学习，学生将能够实现以下目标：
1. **理解并运用异常处理机制来验证用户输入的有效性**：这有助于避免因非法输入导致的程序崩溃或其他不可预期的行为。
2. **开发更健壮、更具容错性的程序**：通过适当处理可能出现的各种异常情况，可以显著提高程序的稳定性和用户体验。
3. **自定义异常类型并有效利用这些异常**：学习如何根据具体应用场景创建新的异常类，并在程序中合理地抛出和捕获这些异常。
#### 问题描述
本实验要求编写一个Java程序，该程序允许用户向一个大小为10的数组输入整型值。程序需要实现的功能包括：
1. **用户输入数据到数组**：用户可以通过控制台或图形界面输入整数，并将其存储在数组中。
2. **按索引访问数组元素**：用户可以选择一个索引来获取数组中的对应值。
3. **异常处理**：对于所有可能发生的异常情况（如输入非整数、索引超出数组范围等），程序必须能够正确处理，以确保不会出现运行时错误。
#### 源代码分析
**自定义异常类 `NumberNotFoundException`**
```java
public class NumberNotFoundException extends Exception {
public NumberNotFoundException() {
super("Number not found in array");
}
public NumberNotFoundException(String message) {
super(message);
}
}
```
此部分代码定义了一个自定义异常类 `NumberNotFoundException`，继承自 `Exception` 类。当尝试访问的数字不存在于数组中时，可以抛出此类异常。构造函数提供了两种方式来初始化异常消息。
**主程序 `ArrayAccess`**
```java
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
public class ArrayAccess extends JFrame {
// 省略部分代码
private JTextField inputField, retrieveValueField, retrieveIndexField, outputField;
private JPanel inputPanel, retrievePanel, outputPanel;
private int num, index = 0, accessArray[];
private String result;
public ArrayAccess() {
super("Accessing Array values");
accessArray = new int[10];
Container container = getContentPane();
container.setLayout(new FlowLayout());
// 输入面板
inputPanel = new JPanel();
inputPanel.add(new JLabel("Enter array elements here"));
inputField = new JTextField(10);
inputField.addActionListener(
new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
try {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
accessArray[i] = Integer.parseInt(e.getActionCommand());
inputField.setText("");
}
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException ee) {
JOptionPane.showInputDialog(null, "Array can only contain 10 elements", "Array full", JOptionPane.NO_OPTION);
System.exit(0);
}
}
}
);
inputPanel.add(inputField);
container.add(inputPanel);
// 查找面板
retrievePanel = new JPanel(new GridLayout(2, 2));
retrievePanel.add(new JLabel("Enter number to retrieve"));
retrieveValueField = new JTextField(10);
retrieveValueField.addActionListener(
new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
try {
num = Integer.parseInt(e.getActionCommand());
result = num + " was in the following fields of the array: " + accessArray[num];
} catch (Exception ex) {
// 处理异常
ex.toString();
}
}
}
);
retrievePanel.add(retrieveValueField);
container.add(retrievePanel);
// 输出面板
outputPanel = new JPanel();
outputField = new JTextField(10);
outputPanel.add(outputField);
container.add(outputPanel);
setSize(400, 200);
setVisible(true);
}
public static void main(String[] args) {
new ArrayAccess();
}
}
```
此部分代码展示了如何使用Swing构建一个简单的图形用户界面，以实现上述功能。主要包含以下几个关键部分：
1. **输入面板**：允许用户输入数据到数组中。
2. **查找面板**：用户可以输入一个数字，程序将在数组中查找该数字并返回结果。
3. **异常处理**：使用了多种异常处理技巧，如 `ArrayIndexOutOfBoundsException` 和 `NumberFormatException` 等。
### 总结
通过本实验的学习，学生不仅能够掌握Java中数组的基本操作方法，还能深入了解异常处理机制的应用场景及其实现方式。这对于提升学生的编程技能和实际问题解决能力具有重要意义。此外，通过自定义异常类的实践，学生还可以更好地理解面向对象编程的核心概念之一——异常处理的设计模式。
