Java异常类和常用类，容器，泛型
一.Java异常类
异常类分两大类型：Error类代表了编译和系统的错误，不允许捕获；Exception类代表了标准Java库方法所激发的异常。Exception类还包含运行异常类Runtime_Exception和非运行异常类Non_RuntimeException这两个直接的子类。
运行异常类对应于编译错误，它是指Java程序在运行时产生的由解释器引发的各种异常。运行异常可能出现在任何地方，且出现频率很高，因此为了避免巨大的系统资源开销，编译器不对异常进行检查。所以Java语言中的运行异常不一定被捕获。出现运行错误往往表示代码有错误，如：算数异常（如被0除）、下标异常（如数组越界）等。
非运行异常时Non_RuntimeException类及其子类的实例，又称为可检测异常。Java编译器利用分析方法或构造方法中可能产生的结果来检测Java程序中是否含有检测异常的处理程序，对于每个可能的可检测异常，方法或构造方法的throws子句必须列出该异常对应的类。在Java的标准包java.lang java.util 和 java.net 中定义的异常都是非运行异常。
常见的异常类
1.算术异常类：ArithmeticExecption
出现异常的运算条件时，会出现此异常
packet TestArithmeticException;
public class TestArithmeticException {
public static void main(String[] args) {
Integer temp = 1;
try {
System.out.println(temp/0);
} catch (ArithmeticException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
*输出
*java.lang.ArithmeticException: / by zero
at TestArithmeticException.TestArithmeticException.main(TestArithmeticException.java:6)
*/2.空指针异常类：NullPointerException
一般报Java.lang.NullPointerException的原因有以下几种：
（1）字符串变量未初始化
（2）对象没有用具体的类初始化
package TestNullPointException;
public class TestNullPointException {
public static void main (String[] args) {
String str = null;
try {
if (str.equals(null)) {
System.out.println("true");
} else {
System.out.println("false");
}
} catch (NullPointException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
*输出：
*java.lang.NullPointerException
at TestNullPointException.TestNullPointException.main(TestNullPointException.java:6)
*/
3.类型强制转换异常：ClassCastException
package test;
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
Object obj=new Object();
Integer s=(Integer)obj;
}
}
/**
*输出：
*Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Object cannot be cast to java.lang.Integer
at test.ExceptionTest.main(ExceptionTest.java:5)
*/
4.数组下标越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException
当引用的索引值超出数组长度时，就会发生此异常。
package TestArrayIndexOutOfBoundsException;
public class TestArrayIndexOutOfBoundsException {
public static void main (String[] args) {
Integer[] array = new Integer[10];
try {
Integer temp = array[10];
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
*输出：
*java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10
atTestArrayIndexOutOfBoundsException.TestArrayIndexOutOfBoundsException.main(TestArrayIndexOutOfBoundsException.java:6)
*/
5.字符串转换为数字异常：NumberFormatException
package test;
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
String s = "q12";
Integer i = Integer.parseInt(s);
}
}
/**
*输出：
*Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: For input string: "q12"
at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:580)
at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:615)
at test.ExceptionTest.main(ExceptionTest.java:8)
*/
6.类型强制转换异常：ClassCastException
通常是进行强制类型转换时候出现的错误
package test;
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
Object obj=new Object();
Integer s=(Integer)obj;
}
}
/**
*输出：
*Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.lang.Object cannot be cast to java.lang.Integer
at test.ExceptionTest.main(ExceptionTest.java:5)
*/7.数组负下标异常：NegativeArrayException
8.违背安全原则异常：SecturityException
9.文件已结束异常：EOFException
10.文件未找到异常：FileNotFoundException
11.输入输出异常：IOException
异常类还有很多，这里就不进行列举了。
二.Java常用类
1.Object类
（1）object类的概念
类Object是类层次结构的根，也就是说任何类都是该类的直接或间接子类。
如果定义一个java类时没有使用extends关键字声明其父类，则其父类为Object类。
Object类定义了“对象”的基本行为，被子类默认继承。
（2）object类的常用方法
boolean equals(Object) 比较两个对象是否相等。默认比较的是地址值。
Class getClass() 返回一个对象运行时的实例类
int hashCode() 返回该对象的散列码值
void notify() 激活等待在该对象的监视器上的一个线程
void notifyAll() 激活等待在该对象的监视器上的全部线程
String toString() 返回该对象的字符串表示
2.包装类
boolean->Boolean
char->Character
byte->Byte
short->Short
int->Integer
long->Long
float->Float
double->Double
包装类的意义：
让基本数据类型有面向对象的特征；
封装了字符串转化成基本数据类型的方法
包装类的常用方法：Integer.parseInt(),Long.paseLong(),Double.parseDouble()
3.Math类
math类的方法都是静态方法，可以直接引用
常用的数学类方法：
| abs() | 获取绝对值 |
| max() | 求最大值 |
| min() | 求最小值 |
| pow() | 求次幂 |
| round() | 四舍五入 |
| sqrt() | 求平方根 |
4.时间类
Java常用时间类：Date 日期类，Calendar 日历类，SimpleDateFormat格式化时间类
（1）Date日期
new Date() 可以获取到系统时间
getTime() 能获取到时间的long形式，可以用来计算时间差
import java.util.Date;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Date d = new Date();
System.out.println(d); // 系统时间
//get...()——获取年月日.....
System.out.println(d.getYear()+1900); // 从1900年开始算的
System.out.println(d.getMonth()+1); // 月份从0开始计算
System.out.println(d.getDate()); // 天数
System.out.println(d.getHours());// 小时
//getTime()——获取到时间的毫秒形式 返回的是long
System.out.println(d.getTime());
}
}
（2）Calendar 日历
get() 获取到时间的某一部分
set() 设置时间 - -> 计算时间：系统已经帮我们设置好了，不用担心二月有多少天等问题，计 算时间十分方便
（3）SimpleDateFormat格式化时间
Date，Calendar通过引用也可以进行时间的格式化，但比较繁琐，而SimpleDateFormat类是专门帮我们格式化时间的工具类，它在java.text包中。
两种常用方法：
format(Date) 帮我们把时间转成字符串，字符串的格式为SimpleDateFormat类定义对象时设置的时间格式
parse(String) 帮我们把字符串转化成时间
5.String类
字符串类常用方法汇总
| 修饰符和返回值的类型 | 方法名 | 解释 |
| char | charAt() | 获取某个位置的字符 |
| String | concat() | 字符串的拼接 |
| boolean | contains() | 判断原字符串是否含有***字符串 |
| boolean | endsWith() | 判断原字符串是否以***字符串结尾 |
| boolean | startsWith() | 判断原字符串是否以***字符串开头 |
| boolean | equals | 判断两边字符串内容是否相同；==判断地址是否相同 |
| boolean | equalsIgnoreCase() | 忽略大小写判断两边字符串的内容是否一样 |
| int | indexOf() | 计算给出字符串第一个出现的位置 |
| int | LastindexOf() | 计算给出字符串最后一个出现的位置 |
| int | length() |
计算字符串的长度 |
| String | replace() | 字符串内容的替换 |
| String[] | split() |
字符串切割，最后结果是一个字符数组 |
| String | substring() | 字符串截取，左闭右开 |
| String | trim() | 去掉字符串左右两边的空格 |
| static String | valueOf() | 基本数据类型转为字符串操作 |
6.String Builder和StringBuffer
String类的缺点：
String 是一个不可变的数据类型，每每拼接都会产生一个新的字符串，那么内存迟早会被这些拼接的字符串塞满。
String类和StringBuilder和StringBuffer类的区别：
StringBuilder和StringBuffer：可变的字符串，不产生新对象，比较省内存，当进行大量的字符串拼接时建议使用StringBuffer和StringBuilder，但它们两个一些方法的实现几乎跟String一样。
StringBuffer和StringBuilder类：
相似点：
两者用法一模一样，可以认为是一个类
区别：
StringBuffer线程安全，StringBuilder非线程安全。
StringBuilder相比于StringBuffer有速度优势，多数情况下建议使用StringBuilder类，但当被要求线程安全时必须使用StringBuffer类。
三.容器
Java容器分为collection和map两大类，其下又有很多子类
Collection
List
ArrayList
LinkedList
Vector
Stack
Set
HashSet
LinkedHashSet
TreeSet
Map
HashMap
LinkedHashMap
TreeMap
ConcurrentHashMap
Collection: 存放独立元素的序列。
Map：存放key-value型的元素对。
List,Set,Map之间的区别：
List：有序集合，元素可重复
Set：不重复集合，LinkedHashSet按照插入排序，SortedSet可排序，HashSet无序
Map：键值对集合，存储键、值和之间的映射；Key无序，唯一；value 不要求有序，允许重复
四.泛型
1.泛型本质
Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。
泛型的本质是参数化类型，即给类型指定一个参数，然后在使用时再指定此参数具体的值，那样这个类型就可以在使用时决定了。这种参数类型可以用在类、接口和方法中，分别被称为泛型类、泛型接口、泛型方法。
2.使用泛型的原因
保证了类型的安全性。
public static void useGeneric() {
ArrayList names = new ArrayList<>();
names.add("mikechen的互联网架构");
names.add(123); //编译不通过
} 消除强制转换：泛型的一个附带好处是，消除源代码中的许多强制类型转换，这使得代码更加可读，并且减少了出错机会。
List list = new ArrayList();
list.add("hello");
String s = list.get(0); // no cast
避免了不必要的装箱，拆箱操作，提高程序的性能。
提高代码的重用性。
3.泛型的使用
（1）泛型类
泛型类型必须是引用类型（非基本数据类型），定义泛型类，在类名后添加一对尖括号，并在尖括号中填写类型参数，参数可以有多个，多个参数使用逗号分隔。
public class GenericClass {
private T value;
public GenericClass(T value) {
this.value = value;
}
public T getValue() {
return value;
}
public void setValue(T value) {
this.value = value;
}
}
（2）泛型接口
把泛型定义在方法上
方法声明中定义的形参只能在该方法里使用，而接口、类声明中定义的类型形参则可以在整个接口、类中使用。当调用fun()方法时，根据传入的实际对象，编译器就会判断出类型形参T所代表的实际类型。
public interface GenericInterface {
void show(T value);}
}
public class StringShowImpl implements GenericInterface {
@Override
public void show(String value) {
System.out.println(value);
}}
public class NumberShowImpl implements GenericInterface {
@Override
public void show(Integer value) {
System.out.println(value);
}}
（3）泛型方法
是在调用方法的时候指明泛型的具体类型。
/**
*
* @param t 传入泛型的参数
* @param 泛型的类型
* @return T 返回值为T类型
* 说明：
* 1）public 与 返回值中间非常重要，可以理解为声明此方法为泛型方法。
* 2）只有声明了的方法才是泛型方法，泛型类中的使用了泛型的成员方法并不是泛型方法。
* 3）表明该方法将使用泛型类型T，此时才可以在方法中使用泛型类型T。
* 4）与泛型类的定义一样，此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E等形式的参数常用于表示泛型。
*/
public T genercMethod(T t){
System.out.println(t.getClass());
System.out.println(t);
return t;
}
public static void main(String[] args) {
GenericsClassDemo genericString = new GenericsClassDemo("helloGeneric"); //这里的泛型跟下面调用的泛型方法可以不一样。
String str = genericString.genercMethod("hello");//传入的是String类型,返回的也是String类型
Integer i = genericString.genercMethod(123);//传入的是Integer类型,返回的也是Integer类型
}
class java.lang.String
hello
class java.lang.Integer
123
4.泛型通配符
（1）无边界的通配符(Unbounded Wildcards), 就是, 比如List
无边界的通配符的主要作用就是让泛型能够接受未知类型的数据.
（2）固定上边界的通配符(Upper Bounded Wildcards)，采用的形式
使用固定上边界的通配符的泛型, 就能够接受指定类及其子类类型的数据。
要声明使用该类通配符, 采用的形式, 这里的E就是该泛型的上边界。
注意: 这里虽然用的是extends关键字, 却不仅限于继承了父类E的子类, 也可以代指显现了接口E 的类。
（3） 固定下边界的通配符(Lower Bounded Wildcards)，采用的形式
使用固定下边界的通配符的泛型, 就能够接受指定类及其父类类型的数据.。
要声明使用该类通配符, 采用的形式, 这里的E就是该泛型的下边界.。
注意: 你可以为一个泛型指定上边界或下边界, 但是不能同时指定上下边界。