今日学习目标：
第 6 天：异常处理与优化
学习内容
在文件操作中使用 try-catch 处理异常：
try-with-resources 语法（try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(“test.txt”))）。
优化文件操作代码，提高健壮性：
使用 finally 关闭资源，避免内存泄漏。
实践任务
改进前一天的文件管理工具：
处理异常，如 IOException 和 FileNotFoundException。
使用 try-with-resources 确保资源关闭。

1. 异常处理与优化

1.1 在文件操作中使用 try-catch

• 基本结构

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (IOException e) {
    // 对 IOException 的处理
}

• 常见异常类型
  • FileNotFoundException：当要读取的文件不存在时抛出
  • IOException：文件读写过程中的其他 I/O 异常
• 使用场景
  • 在文件读取（如 FileReader、BufferedReader）时捕获 IOException
  • 在文件写入（如 FileWriter、BufferedWriter）时捕获 IOException

1.2 try-with-resources 语法

• 语法示例

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

• 优势
  • 自动关闭资源：try-with-resources 块结束时，Java 会自动调用资源的close()方法
  • 代码更简洁：省去显式的 finally 块来关闭流

1.3 使用 finally 块关闭资源

• 传统方式

BufferedReader br = null;
try {
    br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"));
    // 文件读取操作
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (br != null) {
        try {
            br.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 适用场景
  • 在无法使用 try-with-resources 的情况（例如，Java 版本限制）
  • 需要在finally块中进行其他清理操作时

1.4 代码健壮性与优化

1.捕获并分类处理异常

• 将不同异常类型分开处理或给予不同提示，便于用户理解问题所在
  2.提供用户友好提示
• 异常信息中应包含具体原因，方便排查问题
  3.减少重复代码
• 将重复的异常处理逻辑提取到方法中，或使用工具类封装

2. 实践任务

改进前一天的文件管理工具：

• 处理异常，如 IOException 和 FileNotFoundException
• 使用 try-with-resources 确保资源关闭

2.1 改进思路

1.使用try-with-resources替换原有的 try-catch-finally

• 在读取文件 (readFile) 和写入文件 (writeFile) 方法中，使用 try-with-resources 自动关闭流。
  2.更加细化的异常捕获
• 在文件读取时分别捕获 FileNotFoundException（若文件不存在，给出提示）
• 捕获 IOException（若读写出错，也能给出相应提示）
  3.保持程序逻辑不变
• 依然允许用户创建文件、读取内容、修改内容后保存等操作，只是让异常处理更健壮。

2.2 示例改进要点

• 示例：readFile(File file) 方法

public static void readFile(File file) {
    // try-with-resources 会自动关闭 BufferedReader
    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))) {
        String line;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }
    } catch (FileNotFoundException e) {
        System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("读取文件失败: " + e.getMessage());
    }
}

• 示例：writeFile(File file, String content) 方法

public static void writeFile(File file, String content) {
    // 同样使用 try-with-resources
    try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(file))) {
        writer.write(content);
        System.out.println("文件已保存。");
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("写入文件失败: " + e.getMessage());
    }
}

• 在其他需要文件操作的地方也可类比使用。

2.3 检查点

1.测试文件不存在的情况

• 输入一个不存在的路径，看是否能提示“文件未找到”，并在用户选择创建后正常创建。
  2.测试文件读取失败情况
• 例如手动给文件设置只读，或放在不可访问的目录下，是否能捕获 IOException。
  3.测试修改保存功能
• 修改文件内容后保存，看是否正确写入且资源关闭无误。

3. 总结

• 通过使用 try-catch、try-with-resources 以及 finally
  你可以有效地处理文件读写过程中出现的各种异常，并确保资源得到正确释放。
• 改进后的文件管理工具更健壮
  当用户输入了错误路径或在读写文件时遇到问题时，程序能给出清晰的提示，并且不会造成资源泄漏。
• 后续学习方向
• 更深入的异常体系：自定义异常、异常链等
• 更复杂的文件操作：如多线程读写、大文件分块处理等

3.1 改进后的完整代码：

import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class FileManager {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入文件路径:");
        String filePath = scanner.nextLine();
        File file = new File(filePath);

        if (file.exists()) {
            // 文件存在，读取并显示内容
            System.out.println("文件存在，内容如下：");
            readFile(file);
            System.out.println("是否需要修改文件内容？ (yes/no)");
            String response = scanner.nextLine();
            if (response.equalsIgnoreCase("yes") || response.equalsIgnoreCase("y")) {
                System.out.println("请输入新的内容（输入单独一行 exit 表示结束）：");
                String newContent = readMultilineInput(scanner);
                writeFile(file, newContent);
            } else {
                System.out.println("不修改文件内容，程序结束。");
            }
        } else {
            // 文件不存在，询问是否创建新文件
            System.out.println("文件不存在，是否创建新文件？ (yes/no)");
            String response = scanner.nextLine();
            if (response.equalsIgnoreCase("yes") || response.equalsIgnoreCase("y")) {
                // 检查并创建父目录
                File parentDir = file.getParentFile();
                if (parentDir != null && !parentDir.exists()) {
                    if (parentDir.mkdirs()) {
                        System.out.println("父目录创建成功。");
                    } else {
                        System.out.println("父目录创建失败，请检查路径和权限。");
                    }
                }
                try {
                    if (file.createNewFile()) {
                        System.out.println("文件创建成功。");
                        System.out.println("请输入要写入文件的内容（输入单独一行 exit 表示结束）：");
                        String content = readMultilineInput(scanner);
                        writeFile(file, content);
                    } else {
                        System.out.println("文件创建失败或文件已存在。");
                    }
                } catch (IOException e) {
                    System.out.println("文件创建失败: " + e.getMessage());
                }
            } else {
                System.out.println("未创建文件，程序结束。");
            }
        }
        scanner.close();
    }

    // 方法：使用 try-with-resources 读取文件内容并显示到控制台
    public static void readFile(File file) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))) {
            String line;
            System.out.println("------ 文件内容开始 ------");
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            System.out.println("------ 文件内容结束 ------");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("读取文件失败: " + e.getMessage());
        }
    }

    // 方法：使用 try-with-resources 将内容写入文件
    public static void writeFile(File file, String content) {
        try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(file))) {
            writer.write(content);
            System.out.println("文件已保存。");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("写入文件失败: " + e.getMessage());
        }
    }

    // 方法：读取多行输入，以单独一行 "exit" 作为结束标识
    public static String readMultilineInput(Scanner scanner) {
        StringBuilder content = new StringBuilder();
        String line;
        while (!(line = scanner.nextLine()).equals("exit")) {
            content.append(line).append(System.lineSeparator());
        }
        return content.toString();
    }
}

• 代码改进要点
  1.父目录创建
  在创建新文件前，先判断文件的父目录是否存在，若不存在则调用 parentDir.mkdirs() 创建多级目录，确保路径正确。

2.使用 try-with-resources
在读取与写入文件时都使用 try-with-resources 语法，确保在操作完成后自动关闭流，避免资源泄漏。

3.异常细化处理
分别捕获 FileNotFoundException 和 IOException，为用户提供更清晰的错误提示。

4. 今日生词

1.bacteria 2.motivate 3.ingredient 4.commercial 5.penalty