Java异常机制
异常是程序运行过程中出现的错误。本文主要讲授的是Java语言的异常处理。Java语言的异常处理框架,是Java语言健壮性的一个重要体现。
Java把异常当作对象来处理,并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。在Java API中已经定义了许多异常类,这些异常类分为两大类,错误Error和异常Exception。Java异常体系结构呈树状,其层次结构图如图所示:
1、Thorwable类
Thorwable类所有异常和错误的超类,有两个子类Error和Exception,分别表示错误和异常。其中异常类Exception又分为运行时异常(RuntimeException)和非运行时异常,这两种异常有很大的区别,也称之为不检查异常(Unchecked Exception)和检查异常(Checked Exception)。
2.Error(错误):
一般是指java虚拟机相关的问题,如系统崩溃、虚拟机出错误、动态链接失败等,这种错误无法恢复或不可能捕获,将导致应用程序中断,通常应用程序无法处理这些错误,因此应用程序不应该捕获Error对象,也无须在其throws子句中声明该方法抛出任何Error或其子类。
3.Exception:
Exception类及其子类是Throwable的一种形式,它指出了合理的应用程序想要捕获的条件
(1)SQLException:该异常提供关于数据库访问错误或其他错误的信息。
(2)RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类
(3)IOException:此类为异常的通用类,它是由失败的或中断的 I/O 操作生成的。
4、运行时异常和非运行时异常
(1)运行时异常都是RuntimeException类及其子类异常,如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。
(2)非运行时异常是RuntimeException以外的异常,类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常,一般情况下不自定义检查异常。
5、异常的捕获和处理
Java异常的捕获和处理是一个不容易把握的事情,如果处理不当,不但会让程序代码的可读性大大降低,而且导致系统性能低下,甚至引发一些难以发现的错。
Java异常处理涉及到五个关键字,分别是:try、catch、finally、throw、throws。下面将骤一介绍,通过认识这五个关键字,掌握基本异常处理知识。
(1)、try:它里面放置可能引发异常的代码
(2)、catch:后面对应异常类型和一个代码块,用于表明该catch块用于处理这种类型的代码块,可以有多个catch块。
(3)、finally:主要用于回收在try块里打开的物力资源(如数据库连接、网络连接和磁盘文件),异常机制总是保证finally块总是被执行。只有finally块,执行完成之后,才会回来执行try或者catch块中的return或者throw语句,如果finally中使用了return或者throw等终止方法的语句,则就不会跳回执行,直接停止。
finally执行过程:
(4)、throw:用于抛出一个实际的异常,可以单独作为语句使用,抛出一个具体的异常对象。
(5)、throws:用在方法签名中,用于声明该方法可能抛出的异常。
6、throw与throws关键字的区别
(1)throw关键字是用于方法体内部,用来抛出一个Throwable类型的异常。如果抛出了检查异常,则还应该在方法头部声明方法可能抛出的异常类型。该 方法的调用者也必须检查处理抛出的异常。如果所有方法都层层上抛获取的异常,最终JVM会进行处理,处理也很简单,就是打印异常消息和堆栈信息。如果抛出 的是Error或RuntimeException,则该方法的调用者可选择处理该异常。
(2)throws关键字用于方法体外部的方法声明部分,用来声明方法可能会抛出某些异常。仅当抛出了检查异常,该方法的调用者才必须处理或者重新抛出该异常。当方法的调用者无力处理该异常的时候,应该继续抛出,而不是囫囵吞枣一般在catch块中打印一下堆栈信息做个勉强处理。
下面给出一个简单例子:
常见的RuntimeException
NullPointerException- 空指针引用异常
ClassCastException - 类型强制转换异常。
IllegalArgumentException - 传递非法参数异常。
ArithmeticException - 算术运算异常
ArrayStoreException - 向数组中存放与声明类型不兼容对象异常
IndexOutOfBoundsException - 下标越界异常
NegativeArraySizeException - 创建一个大小为负数的数组错误异常
NumberFormatException - 数字格式异常
SecurityException - 安全异常
UnsupportedOperationException - 不支持的操作异常
线程:是进程中的一个执行控制单元,执行路径
一个进程中至少有一个线程在负责控制程序的执行
一个进程中如果只有一个执行路径,这个程序称为单线程
一个进程中有多个执行路径时,这个程序成为多线程
一个线程是进程的一个顺序执行流。同类的多个线程共享一块内存空间和一组系统资源,线程本身有一个供程序执行时的堆栈。线程在切换时负荷小,因此,线程也被称为轻负荷进程。一个进程中可以包含多个线程。
在JVM内存模型中,线程开辟在栈中,有些前辈称之为方法的栈帧,对于这个栈帧空间就是一个线程空间,也就是一个进程调用了一个方法,这个方法在栈中就开辟一个空间,也可以认为是线程的空间,当该方法结束后,该线程就结束,但进程还在继续执行,还会继续执行接下来的方法,继续开辟线程。。。
一个进程至少有一个线程。线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程的区别在于每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用来实现进程的调度和管理以及资源分配。
1.新建
用new语句创建的线程对象处于新建状态,此时它和其他java对象一样,仅被分配了内存。
2.等待
当线程在new之后,并且在调用start方法前,线程处于等待状态。
3.就绪
当一个线程对象创建后,其他线程调用它的start()方法,该线程就进入就绪状态。处于这个状态的线程位于Java虚拟机的可运行池中,等待cpu的使用权。
4.运行状态
处于这个状态的线程占用CPU,执行程序代码。在并发运行环境中,如果计算机只有一个CPU,那么任何时刻只会有一个线程处于这个状态。
只有处于就绪状态的线程才有机会转到运行状态。
5.阻塞状态
阻塞状态是指线程因为某些原因放弃CPU,暂时停止运行。当线程处于阻塞状态时,Java虚拟机不会给线程分配CPU,直到线程重新进入就绪状态,它才会有机会获得运行状态。
阻塞状态分为三种:
1、等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,JVM会把该线程放入等待池中。
2、同步阻塞:运行的线程在获取对象同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把线程放入锁池中。
3、其他阻塞:运行的线程执行Sleep()方法,或者发出I/O请求时,JVM会把线程设为阻塞状态。当Sleep()状态超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。
6.死亡状态
当线程执行完run()方法中的代码,或者遇到了未捕获的异常,就会退出run()方法,此时就进入死亡状态,该线程结束生命周期。
启动线程肯定要用start()方法。当用start()开始一个线程后,线程就进入就绪状态,使线程所代表的虚拟处理机处于可运行状态,这意味着它可以由JVM调度并执行。这并不意味着线程就会立即运行。当cpu分配给它时间时,才开始执行run()方法(如果有的话)。start()是方法,它调用run()方法.而run()方法是你必须重写的. run()方法中包含的是线程的主体。
一个进程至少有一个线程。线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程的区别在于每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用来实现进程的调度和管理以及资源分配
继承Thread类 实现Runnable接口