一、异常处理
异常（Exception）是一种特殊的运行错误，是在程序运行过程中发生、会打断程序正常执行的错误。
1、异常的分类
错误(Error)：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况，错误使用程序无法解决的问题；
违例(Exception)：其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，使用程序可以解决或控制这些问题。
对负数开平方根
空指针访问
试图读取不存在的文件
2、违例(Exception)的分类
编译时异常：在编译时就会检测是否进行了处理的异常，若未进行处理编译不通过；
可以理解为：强制要求必须进行处理的异常。
运行时异常：在编译时不要求处理的异常，是在运行过程中产生的异常。
思考：运行时异常为什么在编译时不要求检测是否处理异常？
语法上，未要求对运行时异常进行处理；
运行时异常（所有的情况），在程序的任何地方都有可能发生，若检测这些异常“是否进行了处理”，很消耗性能，
所以在编译时不对运行时异常进行检测。
3、处理异常
1) 捕获并处理异常 try..catch..finally
语法格式：
try { //选定捕获异常的范围
} catch(ExceptionName1 e1) { //匹配异常（比较与try中捕获的异常类型是否相同），匹配到，就处理异常
} catch(ExceptionName2 e2) {
} ...... {
} finally { //语句结构统一的出口，无条件执行的语句块，不管是否抛出异常
}
try 1
catch 0..n
finally 0..1
多重catch：
try捕获了异常
a）按照catch的书写顺序，依次匹配；
b）若匹配到catch块，执行块中的代码，其后catch块不再匹配；
c）catch块的异常类型遵守“先子类，后父类”（先小范围，后大范围）的规则。
注意：如果try或者catch块有return 指令,finally还是会被执行,流程先跳到finally然后再回到return指令；
若finally也存在return指令，以finally中的为主，finally中的return指令返回值。
思考：final、finalize、finally三者的区别？
2）抛出异常 throw与throws
throws子句
一个方法执行过程，可能出现某种异常，而方法中不能确定如何处理异常，就使用throws声明抛出这类异常；
方法抛出异常，这个异常由方法调用者处理。
语法格式：
[修饰符] 返回值类型 方法名([参数列表]) throws 异常类名1,异常类名2,...异常类名N {
}
throws为什么称为子句？
throws不能单独作为一条语句使用，是嵌入在方法的声明中的，是方法声明的子句。
throw语句
抛出一个异常对象，作用：用于引发一个异常，即手动抛出异常；
可以作为一条语句使用；
语法格式：
throw new 异常类名();
throw 异常对象名;
throw语句的操作数一定是Throwable类类型或Throwable子类类型的一个对象。
4、自定义异常类
定义Exception类的子类，重写getMessage()方法。
作用：Java语言中定义异常类型数量是有限的，不能够完全满足不同领域需求，此时就需要自定义异常类。
比如：根据人员的角色，判断是否对某个类或方法具有访问权限
有权限直接访问；
没有权限抛出异常。自定义一个没有访问权限的异常类NotAccessException
二、集合
集合是将多个元素组成一个单元的对象；
集合是将多个对象组合在一起，对这些对象进行存储、检索等操纵
；
集合中元素均是引用类型，存储的都是对象。
1、集合的分类
规则集 Set
散列集 HashSet 唯一的、无序的（所谓无序是指存储时无序）
链式散列集 LinkedHashSet 唯一的、有序的（元素的插入顺序）
树形集 TreeSet 唯一的、有序的（自然顺序：字母、数字的升序，按照ASCII码）
线性表 List
数组线性表 ArrayList 可重复的，有序的（下标（位置）有序） 底层是数组物理上有序
链表 LinkedList 可重复的，有序的（下标（位置）有序） 底层是链表逻辑上有序
图 Map
散列图 HashMap key唯一的、value可重复的，无序的
链式散列图 LinkedHashMap key唯一的、value可重复的，元素的插入顺序（默认）
元素的访问顺序
树形图 TreeMap key唯一的、value可重复的，有序的（自然顺序）
2、集合架构图
集合根接口Collection
接口Set、List继承Collection
接口Map，是图根接口，与Collection没有关系
详细查看类图
3、ArrayList与LinkedList的区别
ArrayList
底层是可变数组；
中部操作较慢，查询较快；若只是在尾部操作元素（添加、删除），使用ArrayList效率较快。
LinkedList
底层是双向链表
头部、中部操作较快，查询较慢；若是频繁在头部、中部操作元素（添加、删除），使用LinkedList效率较快。
4、使用for each循环遍历集合，集合必须直接或间接实现Iterable接口
5、TreeSet中的元素、TreeMap的key都必须是可以比较大小的来确定元素或key的先后顺序。
第一种： 可比较，实现Comparable接口，重写compareTo()方法。
第二种： 给TreeSet、TreeMap添加比较器， 自定义比较器实现Comparator接口，重写compare()方法
扩展：自定义带泛型的类
具有通用性的类，作为类型使用，比如：变量的类型、返回值的类型
类的定义角度：使某些类型具有通用性，当不确定变量、返回值得类型时，可考虑使用泛型；
类的使用角度：可以限制类型的范围，比如：集合类的泛型，List限制List线性表中只能存储String类型的元素
6、Vector向量
实现List接口，重写List的所有抽象方法；
Vector有自己扩展的方法，比如：addElement()；removeElement() removeElementAt()； 详细查看API；
Vector与ArrayList的区别？
Vector：线程安全，效率较慢。
ArrayList：线程非安全，效率较快。
7、Stack栈表
继承Vector类
后进先出（LIFO last in first out）
8、Hashtable 哈希表
此类实现一个哈希表，该哈希表将键映射到相应的值。
Hashtable与HashMap的区别：
Hashtable：
线程安全；
key/value均不允许为空（null）
HashMap：
线程非安全；
key/vlaue可以为空（null）
HashMap是Hashtable的轻量级实现，省略了Hashtable的一些方法，比如：contains(Object value);
9、Arrays类
操作数组的工具类
10、Collections类
操作集合的工具类
作业：
1、设计一个购物车程序
1）创建商品类Goods，属性：编号、名称、单价、数量、生产日期；
2）创建购物车类BuyCar
定义商品库集合GoodsStoreList，并初始化商品；
定义购买商品集合buyGoodsList；
定义方法：
添加商品到购物车的方法； 判断库存是否足够，若库存不足抛出异常（"库存不足！"）
取消订购的某件商品的方法；
计算应支付金额的方法；
统计商品库剩余的商品的方法；
编号、名称、单价、数量、总价格
总值：￥1000000000
2、使用集合封装商品信息，商品的信息：编号、名称、单价、数量、生产日期
要求：不自定义商品类
定义类GoodsStore；
定义集合goodsList, 提示：存放Map类型对象；
定义添加商品的方法；
定义展示商品的方法。
3、使用集合按国籍对人员进行分类，按国籍名称（中文拼音）进行排序
定义类Person，属性：姓名，性别，国籍，国籍中文拼音， 出生年月；
定义类Country，
定义按国籍方法assortByCountry(); Map<国籍中文拼音, List> 图（国籍中文拼音，线性表（人员））
定义按国籍名称排序方法sortByName(); TreeMap(比较器) 比较器按中文拼音比较
定义展示人员信息的方法
中国
张三 男 1995-12-23
美国
...
韩国
...
日本
...
创建一个包含不同国籍人员信息的集合。
4、设计文件复制程序
定义方法copy(String sourcePath, String targetPath);
复制sourcePath路径指定的文件，根据targetPath路径保存文件；
若文件名重复，仍然保存文件，文件名：原文件 + 时间毫秒数 + 后缀
5、了解MySQL，如何安装MySQL数据库
MySQL服务器
MySQL客户端
6、思考：自定义ArrayList类、LinkedList类
添加元素
修改元素
插入元素
删除元素
遍历元素
查找元素，返回下标
泛型
一、File类
文件和目录路径名的抽象表示形式。
常用方法：
mkdirs();
mkdir();
createNewFiles();
exists();
listFiles();
isDirectory();
isFile();
二、I/O流
输入/输出数据流
1、I/O流分类
按数据格式分类：
字节流 和 字符流
按数据作用（输入、输出）划分：
输入流 和 输出流
2、字节流
字节输入流 InputStream
字节输出流 OutputStream
注意：InputStream和OutputStream均是抽象类，不能被实例化。
注意：过滤流，是装饰模式的实现。继承是对类的扩展，装饰是对对象的扩展。
3、字符流
字符输入流 Reader
字符输出流 writer
注意：Reader和Writer均是抽象类，不能被实例化。
注意：底层是字节流。
4、装饰模式
在不必改变原类文件和使用继承的情况下，动态地扩展一个对象的功能。
它是通过创建一个包装对象，也就是装饰来包裹真实的对象
三、线程Thread
1、进程与线程
进程：进程一个程序的执行过程，程序执行时均开启进程，程序执行结束，结束进程；
进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；
每个进程都有自己独立的内存空间、一组系统资源。
线程：线程是进程中某个单一顺序的控制流；
线程也被称为轻量级进程；
线程是程序执行流的最小单元；
一个进程中的多个线程共享一块内存空间和一组系统资源。
每个线程都有一个独立的栈与计数器，共享堆与方法区。
进程与线程之间的关系:
一个进程中至少有一个线程，一个线程属于一个进程；
线程决定进程的生命周期，一个进程的执行，由多个线程进行任务的处理；
多个线程可以并发执行（同时执行）。
多线程：多线程是指在同一应用程序中，能同时运行多个任务程序。
程序可以同时运行多个不同的线程，执行不同的任务；
每个线程有独立的栈和程序计数器；
线程切换开销小。
2、创建线程
1）继承Thread类
2）实现Runnable接口
均需要重写run()方法；
run()方法是线程的入口函数，相当于类的main()函数；
run()方法决定线程的生命周期，run()执行结束线程也执行结束。
3、创建线程对象
1）继承Thread类 —— 直接实例化 new ***Thread();
2) 实现Runnable接口 —— Runnable实现类的对象，作为Thread类构造方法的参数，构建一个Thread对象；
new Thread(new ***Runnable());
4、启动线程
线程对象.start();
5、线程的执行
线程的运行必须CPU上执行（计算机做任何事情，均是由CPU发送指令）；
CPU（单核）在同一时间点只能执行一个线程；
多线程的问题：
多个线程并发执行，同时执行；意思是：同一个时间段多个线程并发执行，均会执行，也可以说是同时执行；
多个线程以抢占的形式获得CPU一段时间的处理权，该段时间非常短，称为时间片；
抢占CPU资源、抢占CPU时间片 ——> 抢占CPU一段时间的处理权。
多线程执行，通过共享并抢占CPU资源实现的（通过共享CPU资源来实现的，对CPU资源的利用是抢占式的）。
6、线程的结束
1）线程正常结束，run方法执行完毕；
2）调用stop()或destroy()强制终止线程，已过时，不提倡使用；
3）设置中断标志，使用interrupt()方法，当线程发生阻塞（不能抢占资源），抛出InterruptedException异常。
线程常用方法：
yield(); //暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
sleep(long millis); //当前正在执行的线程休眠millis毫秒
作业：
1、获得指定目录下的所有文件，保存子路径中的文件
2、设计文件管理器，可选择文件，保存到指定目录
扩展：选择文件保存目录
3、使用线程设计一个定时器，每过5秒钟向文件(log.txt)写入日志数据：
2016年08月16日 18:06:06 系统运行正常!
4、扩展：使用线程设计一个闹钟程序，使用闪动效果代替声音：
设置闪动的时间；
到达设置的时间，闪动三次。
5、思考：线程五个状态之间切换，如何切换。
6、思考：自定义ArrayList类、LinkedList类
添加元素
修改元素
插入元素
删除元素
遍历元素
查找元素，返回下标
泛型
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一、线程Thread
1、进程与线程
进程：进程一个程序的执行过程，程序执行时均开启进程，程序执行结束，结束进程；
进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；
每个进程都有自己独立的内存空间、一组系统资源。
线程：线程是进程中某个单一顺序的控制流；
线程也被称为轻量级进程；
线程是程序执行流的最小单元；
一个进程中的多个线程共享一块内存空间和一组系统资源。
每个线程都有一个独立的栈与计数器，共享堆与方法区。
进程与线程之间的关系:
一个进程中至少有一个线程，一个线程属于一个进程；
线程决定进程的生命周期，一个进程的执行，由多个线程进行任务的处理；
多个线程可以并发执行（同时执行）。
多线程：多线程是指在同一应用程序中，能同时运行多个任务程序。
程序可以同时运行多个不同的线程，执行不同的任务；
每个线程有独立的栈和程序计数器；
线程切换开销小。
2、创建线程
1）继承Thread类
2）实现Runnable接口
均需要重写run()方法；
run()方法是线程的入口函数，相当于类的main()函数；
run()方法决定线程的生命周期，run()执行结束线程也执行结束。
3、创建线程对象
1）继承Thread类 —— 直接实例化 new ***Thread();
2) 实现Runnable接口 —— Runnable实现类的对象，作为Thread类构造方法的参数，构建一个Thread对象；
new Thread(new ***Runnable());
4、启动线程
线程对象.start();
5、线程的执行
线程的运行必须CPU上执行（计算机做任何事情，均是由CPU发送指令）；
CPU（单核）在同一时间点只能执行一个线程；
多线程的问题：
多个线程并发执行，同时执行；意思是：同一个时间段多个线程并发执行，均会执行，也可以说是同时执行；
多个线程以抢占的形式获得CPU一段时间的处理权，该段时间非常短，称为时间片；
抢占CPU资源、抢占CPU时间片 ——> 抢占CPU一段时间的处理权。
多线程执行，通过共享并抢占CPU资源实现的（通过共享CPU资源来实现的，对CPU资源的利用是抢占式的）。
6、线程的结束
1）线程正常结束，run方法执行完毕；
2）调用stop()或destroy()强制终止线程，已过时，不提倡使用；
3）设置中断标志，使用interrupt()方法，当线程发生阻塞（不能抢占资源），抛出InterruptedException异常。
7、线程的状态
1）新建状态
创建一个线程对象，此时线程处于新建状态；
调用start()方法，线程进入就绪状态。
2）就绪状态
该状态的多个线程，抢占CPU资源，即获得CPU处理权；
若线程抢占到CPU资源，进入运行状态。
3）运行状态
执行run()方法；
进入阻塞状态
sleep();线程休眠一段时间
join();线程等待另一线程执行结束
wait();等待被通知唤醒
suspend();挂起线程
等待IO资源（来至于网络的资源）
等待同步锁
进入结束状态
run()执行完毕
抛出异常，阻断了run()方法执行
stop()、destroy()强制终止线程
返回就绪状态
时间片用完，失去CPU处理权，返回就绪状态；
yield(); 使线程让出CPU资源，进入就绪状态；
4）阻塞状态
进入就绪状态
休眠时间结束
等待的线程执行结束
notify()、notifyAll()唤醒wait()使其等待的线程
resume();激活挂起的线程
获得IO资源
获得同步锁
5）结束状态（死亡状态）
注意：新建、就绪、运行、阻塞均可直接进入结束状态。
8、线程同步：确保一个资源对象同时只能被一个线程访问，解决资源冲突的有效手段。
资源：资源对象，多个线程访问同一个对象；
资源冲突：多个线程访问同一个资源对象，发生了数据冲突，这种情况称为资源冲突；
临界区：资源对象中可能发生资源冲突的区域（方法）；
线程安全：多个线程访问同一个资源对象，未发生资源冲突，就说：资源对象是线程安全的；
如何解决资源冲突？
线程同步synchronized
使用“锁机制”实现
一个线程在访问资源对象时，对资源对象进行加锁，其他访问资源的线程进入阻塞状态，
等待线程访问结束，释放资源锁。
锁的释放：
方法或同步块执行结束;
wait();执行该方法当前线程进入阻塞状态，让出CPU资源，释放资源对象的锁。
实现线程同步的两种方法：
同步方法
方法声明添加synchronized修饰符
同步语句块
synchronized(对象名) {
......
}
注意：线程同步会降低程序的性能，增加程序运行所花费的时间。
9、线程之间的交互
wait(); 当前线程等待
notify(); 唤醒等待队列中的一个线程
notifyAll(); 唤醒等待队列中的所有线程
以上三个方法必须在同步方法或同步语句块中。
10、守护线程
所有非守护线程执行结束后，守护线程会立即结束，不管run()是否执行完毕。
setDaemon(true)；标记一个线程为守护线程，必须启动前标记线程为守护线程。
11、线程组ThreadGroup类
线程组是多个线程的集合；
线程组中可以包含线程组；
线程组可以同时挂起、激活或停止组中所有的线程；
线程组不能启动组中线程，而是手动启动每一个线程，线程对象.start()；
线程常用方法：
yield(); //暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程
sleep(long millis); //当前正在执行的线程休眠millis毫秒
interrupt(); //设置中断标识
join(); //当前线程等待另一线程执行结束
setDaemon(); //将该线程标记为守护线程或用户线程
isAlive(); //测试线程是否是活动状态，就绪、运行、阻塞属于活动状态
setPriority(int newPriority); //更改线程优先级，优先级1..10，最小是1，最大10，默认是5
getPriority(); //获得线程优先级
资源类中方法：
wait();
notify();
notifyAll();
二、线程池，是一种控制系统线程执行数量，合理利用系统资源，提高系统性能的多线程处理形式。
线程池是一种多线程处理形式，处理过程中将任务添加到队列，然后在创建线程后自动启动这些任务。
线程池线程都是后台线程。
作用：限制系统中线程的数量。
思考：线程池如何控制管理？
线程池中线程的数量有限，线程被重复使用；
使用线程池，添加到线程池中的是任务，而非线程；
固定大小线程池：
第一次：添加一个任务，线程池自动启动一个线程，执行这个任务；
第二次：添加一个任务，检查池检测线程数量是否达到上限
线程数量未达到上限，线程池自动启动一个新线程，执行这个任务；
线程数量达到上限
存在空闲线程：
空闲线程执行任务；
不存在空闲线程：
任务添加到等待队列中，直到有空闲线程（有线程执行任务结束），执行等待队列中的第一个任务。
线程池的执行过程：
核心线程数、最大线程数、线程的空闲时间、等待队列
添加任务到线程池，若池中线程数量<核心线程数，创建并启动一个线程执行任务；
添加任务到线程池，若池中线程数量=核心线程数，任务添加到等待队列中，等待空闲线程（等待有线程执行结束），
空闲线程执行等待队列中第一个任务；
添加任务到线程池，若无空闲线程、等待队列已满，池中线程数<最大线程数，创建并启动一个新线程执行任务；
若无空闲线程、等待队列已满，池中线程数=最大线程数，抛出异常。
注意：线程数>核心线程数，Java运行时系统回收空闲线程（空闲的时间>规定的线程空闲时间），直到线程数=核心线程数
时，就不再回收，无论线程是否空闲。
1）常用线程池
单例线程池，只有一个线程执行任务；
有界（固定大小）线程池，多个线程执行任务，线程的数量有限；
可缓存线程池（不限制线程池大小），默认情况下，空闲线程1分钟未执行任务，会被回收；
无界线程池，支持定时以及周期性执行任务的需求。
为什么要用线程池？
1.减少了创建和销毁线程的次数，每个工作线程都可以被重复利用，可执行多个任务。
2.可以根据系统的承受能力，调整线程池中工作线线程的数目，防止因为消耗过多的内存，而把服务器累趴下
(每个线程需要大约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越大，最后死机)。
Java里面线程池的顶级接口是Executor，但是严格意义上讲Executor并不是一个线程池，而只是一个执行线程的工具。
真正的线程池接口是ExecutorService。
比较重要的几个类：
ExecutorService 真正的线程池接口。
ScheduledExecutorService 能和Timer/TimerTask类似，解决那些需要任务重复执行的问题。
ThreadPoolExecutor ExecutorService的默认实现。
ScheduledThreadPoolExecutor 继承ThreadPoolExecutor的ScheduledExecutorService接口实现，
周期性任务调度的类实现。
作业：
1、使用线程的交互模拟账户金额的存取程序。
2、下载MySQ安装包 服务器Server
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一、JDBC（Java Data Base Connectivity,java数据库连接）
是一种用于执行SQL语句的Java API；
可以为多种关系数据库提供统一访问，跨平台（数据库管理系统DBMS）；
它由一组用Java语言编写的类和接口组成。
1、获得数据的链接，Connection接口
1）DriverManager.getConnection();获取数据库链接
2) Datasource接口的实现类获得数据库链接
MySQL驱动包提供MysqlDatasource类实现Datasource接口
参数：
driverClass：com.mysql.jdbc.Driver
url: jdbc:mysql://localhost:3306/demo
username: root
password: 123
2、通过链接创建执行SQL语句的对象，Statement接口
查询语句：
select
获得数据结果集，ResultSet接口
遍历提取数据
更新语句：
insert
update
delete
更新表中数据，返回影响行数
3、结果集的元数据，元数据基本上是描述列的类型和属性信息，也称为结果集的列模型
ResultSetMetaData接口
4、PreparedStatement接口
表示预编译的 SQL 语句的对象。
SQL语句被预编译并存储在 PreparedStatement 对象中。然后可以使用此对象多次高效地执行该语句。
6、批处理，同时执行多条SQL语句。
7、可配置的数据源
1）使用.properties文件，配置数据源的基本信息；
2) 使用Properties类读取配置文件中的数据。
练习：
1、修改Datasource数据源的基本信息为可配置的；
2、使用DDL语句创建学生表
字段：ID、学号、姓名、性别、班级、出生年月、操作时间
创建数据源类Datasource，用于获得数据库的链接
要求：数据源属性可配置
创建数据访问公共接口IDataService及其实现类DataServiceImpl
定义查询数据表方法
定义插入数据方法
修改数据方法
删除数据方法
扩展：批量删除
3、扩展：思考数据库链接池如何实现
控制链接数
一、事务管理
1、什么是事务？
事务(Transaction)是访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元(unit)；
事务由事务开始(begin transaction)和事务结束(end transaction)之间执行的全体操作组成；
事务同时执行多种数据库操作，保证这“多种操作”作为一个整体操纵数据库，要不就一起成功，要不就一起失败。
只要有一种操作失败，所有操作均失败，之前操作成功的会被撤销。
2、事务的特性：
原子性
一致性
隔离性
持久性
3、JDBC中事务处理:
1)自动事务处理
默认的
2)手动事务处理
关闭自动提交事务setAutoCommit(false);
手动提交事务commit();
或出现错误后，手动回滚事务rollback();
二、JDBC创建表格
Statement中的executeUpdate()方法，直接执行DDL语句
三、CallableStatement接口
用于执行 SQL 存储过程的接口
四、反射机制
在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；
对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；
这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
1、常用类
Class 类
forName(String className); //根据类名加载类，获得类型信息封装对象
newInstatnce(); //创建对象
getDeclaredField(String name); //返回指定名称的Field（属性）对象
getDeclaredFields(); //返回所有的Field对象
getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes);
getDeclaredMethods();
getConstructor(Class... parameterTypes);
getConstructors();
Field 属性类
get(Object obj);
set(Object obj, Object value)
Method 方法类
invoke(Object obj, Object... args); //执行方法
Constructor 构造器类
newInstance(Object... initargs); // 创建对象，执行构造方法，初始化对象
ORM（对象关系映射）框架，普遍使用到反射机制。