java进阶 05
异常
1.异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。
2.在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。
3.异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行。
异常体系
1.异常的根类是 java.lang.Throwable ，其下有两个子类： java.lang.Error 与 java.lang.Exception ，平常所说的异常指 java.lang.Exception 。
2.Throwable体系：
Error:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。
Exception:表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。好 比感冒、阑尾炎。
3.Throwable中的常用方法：
（1）public void printStackTrace() :打印异常的详细信息。 包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。
（2）public String getMessage() :获取发生异常的原因。 提示给用户的时候,就提示错误原因。
（3）public String toString() :获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
4.出现异常,把异常的简单类名,拷贝到API中去查。
异常分类
1.编译时期异常:checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)。
2.运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)。
异常的产生过程解析
工具类：
public class ArrayTools {
// 对给定的数组通过给定的角标获取元素。
public static int getElement(int[] arr, int index) {
int element = arr[index];
return element;
}
}
测试类：
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 34, 12, 67 };
intnum = ArrayTools.getElement(arr, 4)
System.out.println("num=" + num);
System.out.println("over");
}
}
图解异常：
异常的处理
1.Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws。
抛出异常throw
1.throw用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。
2.使用格式：throw new 异常类名(参数);
3.例如：
throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");
代码演示：
public class ThrowDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建一个数组
int[] arr = {2,4,52,2};
//根据索引找对应的元素
int index = 4;
int element = getElement(arr, index);
System.out.println(element);
System.out.println("over");
}
/*
* 根据 索引找到数组中对应的元素
*/
public static int getElement(int[] arr,int index){
//判断 索引是否越界
if(index<0 || index>arr.length-1){
/*
判断条件如果满足，当执行完throw抛出异常对象后，方法已经无法继续运算。
这时就会结束当前方法的执行，并将异常告知给调用者。这时就需要通过异常来解决。
*/
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("角标越界了");
}
int element = arr[index];
return element;
}
}
输出结果：
4.怎么处理：一种是进行捕获处理，另一种就是继续讲问题声明出去，使用throws 声明处理。
Objects非空判断
1.在类Objects的源码中，对对象为null的值进行了抛出异常操作。
2.public static :查看指定引用对象不是null。
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
return obj;
}
声明异常throws
1.声明异常：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理（下文），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。
2.throws运用于方法声明之上,用于表示当前方法不处理异常,而是提醒该方法的调用者来处理异常(抛出异常)。
3.声明异常格式：修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{ }
4.声明异常的代码演示：
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
public class ThrowsDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
read("a.txt");
}
public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException {
if (!path.equals("a.txt")) {
//如果不是 a.txt这个文件
//假设不是 a.txt 认为该文件不存在 是一个错误 也就是异常 throw
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
if (!path.equals("b.txt")) {
throw new IOException();
}
}
}
输出结果;
捕获异常try…catch
1.Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。
2.语法如下：
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型 e){
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
3.try：该代码块中编写可能产生异常的代码。catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。try和catch都不能单独使用,必须连用。
代码演示：
import java.io.FileNotFoundException;
public class TryCatchDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。
read("b.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
// 括号中需要定义什么呢？
//try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型
System.out.println(e);
}
System.out.println("over");
}
/*
*
* 我们 当前的这个方法中 有编译期异常
*/
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {
//如果不是 a.txt这个文件
//假设不是 a.txt 认为该文件不存在是一个错误也就是异常throw
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}
输出结果：
finally 代码块
1.有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行 不到。而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
2.finally的语法:try…catch…finally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。
代码演示：
import java.io.FileNotFoundException;
public class TryCatchDemo4 {
public static void main(String[] args) {
try {
read("b.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
//抓取到的是编译期异常 抛出去的是运行期
throw new RuntimeException(e);
} finally {
System.out.println("不管程序是否正确，这里都将会被执行。");
}
System.out.println("over");
}
/*
*
* 我们 当前的这个方法中 有编译期异常
*/
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件
//假设不是 a.txt 认为该文件不存在是一个错误也就是异常 throw
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}
输出结果：
3.当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。
异常注意事项
1.多个异常:
(1)多个异常分别处理。
(2). 多个异常一次捕获，多次处理。
(3). 多个异常一次捕获一次处理。
2.一般我们是使用一次捕获多次处理方式，格式如下：
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型A e){ 当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}catch(异常类型B e){ 当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
注：
（1）多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
（2）运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
（3）如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况。
（4）如果父类抛出了多个异常,子类重写父类方法时**,抛出和父类相同的异常或者是父类异常的子类或者不抛出异常。**
（5）父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出。
自定义异常
1.什么是自定义异常类:在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类.。
2.异常类如何定义:
（1）自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于 java.lang.Exception 。
（2）自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于 java.lang.RuntimeException 。
举例;
首先定义一个登陆异常类RegisterException：
// 业务逻辑异常
public class RegisterException extends Exception {
/**
* 空参构造
*/
public RegisterException() {
}
/**
*
* @param message 表示异常提示
*/
public RegisterException(String message) {
super(message);
}
}
模拟登陆操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否存在方法用于判断:
public class Demo {
// 模拟数据库中已存在账号
private static String[] names = {"bill","hill","jill"};
public static void main(String[] args) {
//调用方法
try{
// 可能出现异常的代码
checkUsername("nill");
System.out.println("注册成功");//如果没有异常就是注册成功
}catch(RegisterException e){
//处理异常
e.printStackTrace();
}
}
//判断当前注册账号是否存在
//因为是编译期异常，又想调用者去处理 所以声明该异常
public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException{
for (String name : names) {
if(name.equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常
throw new RegisterException("亲"+name+"已经被注册了！");
}
}
return true;
}
}
并发与并行
1.并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。
2.并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）.
3.并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行。
在单 CPU 系统中，每 一时刻只能有一道程序执行，即微观上这些程序是分时的交替运行，只不过是给人的感觉是同时运行，那是因为分 时交替运行的时间是非常短的。
在多个 CPU 系统中，则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上（CPU），实现多任务并行执行， 即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序，这样多个程序便可以同时执行。
线程与进程
1.进程：是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间，一个应用程序可以同时运行多 个进程；进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创 建、运行到消亡的过程。
2.线程：线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。一个进程 中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。
3. 总结：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程中可以包含多个线程。
进程：
线程：
4.线程调度:
（1）分时调度： 所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。
（2）抢占式调度： 优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为 抢占式调度。
5.抢占式调度详解：大部分操作系统都支持多进程并发运行，现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如：现在我们上课一边使用编辑器，一边使用录屏软件，同时还开着画图板，dos窗口等软件。此时，这些程序是 在同时运行，”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。 实际上，CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而 言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是 在同一时刻运行。 其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的 使用率更高。
创建线程类
java.lang.Thread类代表线程，所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是 完成一定的任务，实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。- 步骤如下：
（1）定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把 run()方法称为线程执行体。
（2）创建Thread子类的实例，即创建了线程对象。
（3）调用线程对象的start()方法来启动该线程。
代码示例;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建自定义线程对象
MyThread mt = new MyThread("新的线程！");
//开启新线程
mt.start();
//在主方法中执行for循环
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println("main线程！"+i);
}
}
}
3.自定义线程类：
public class MyThread extends Thread {
//定义指定线程名称的构造方法
public MyThread(String name) {
//调用父类的String参数的构造方法，指定线程的名称
super(name);
}
/**
* 重写run方法，完成该线程执行的逻辑
*/
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(getName()+"：正在执行！"+i);
}
}
}