Java异常处理&集合

Java异常处理

Java语言在执行后会中断，也就是在出错位置后的代码都不会被执行，为了使非致命错误后的程序仍然能够执行，引入异常处理机制。

异常

可处理的异常用Exception表示，不可处理的异常用Error表示，通常是栈内存溢出或堆内存溢出，具体又分为编译时异常和运行时异常，编译异常要求开发者必须进行处理，运行时异常可处理也可不处理，区分方法是看其是否继承了RunTimeException类，我们自行规定异常的原则应该是出现异常的概率大，用编译异常，强制要求方法调用者处理，出现异常的概率小，使用运行时异常。

异常抛出

Java执行程序出现异常后，立即创建异常对象，并用throw抛出，创建一个异常对象实例。

编写方法时认为该方法有较大概率出现某种异常，可使用throws进行修饰，让调用者在调用时根据编译异常和运行时异常酌情处理，编译时异常必须处理，使用异常处理机制或继续向上抛出。

异常处理

处理机制为try {} catch(接受异常的实例){} finaly{}其中catch可多层使用，即处理多个异常，处理机制可嵌套使用，finaly内的语句在任何情况下都执行，通常在此进行资源回收。

自定义异常

创建对应的异常子类，继承Exception或RunTimeException，构造有参构造函数并传入message，可在抛出异常时输出message。

包装类

object类是所有类的父类，可以接受所有基本数据类型，基本类型对应的类即包装类，二者可以直接互相赋值，因为包装类提供自动装箱和自动拆箱方法，即基本数据类型转引用数据类型，引用数据类型转基本数据类型。其对应如下图：

可以看出除了int和char对应不同外，其余基本数据的包装类名均为其首字母大写，其实是Java提供处理基本数据类型的方法。

String类

该类不可被继承，因为在定义中其被final修饰，常用方法总结如下：

equal						判断字符串相等，比较地址
sbstring(a,b) 				切割a-b之间的字符
endsWith(a)					判断是否以a为结尾，a可以是字符串
getBytes()					将字符串转为`byte`数组
toLowerCase					大写转为小写，原有小写不变
replace(目标，替换)	      	将目标字符串转为替换字符串	
contains					判断字符串内是否包含一个字符串，返回布尔类型
trim						去除首尾空格
indexOf(a)					返回a对应的下标索引
split(a)					以a为分割，将字符串拆分为对应数组

加强for循环

for(数据类型 遍历到的每个对象 : 容器对象)用于遍历容器内的每一个对象。

集合

集合是容器的一种，用于高效存储数据，且只能存放引用数据类型，基本数据类型在存放时会自动装箱，同一集合内的数据元素类型没有限制。
Collection集合有List和Set两个接口，分别对应ArryList、LinkedList和HashSet、TreeSet实例。
Map集合的两个实例为HashMap、TreeMap。
Collection集合的基本方法如下：

Collection collection=new ArrayList();//建立实例
add 添加元素
addall 复制所有元素
clear 移除所有元素
iterator 返回迭代器 可用于遍历 hasNext判断是否有下一个元素，删除修改需要对迭代器操作
remove 删除元素
cotains 判断集合是否包含元素

泛型

Java5之后推出的新特性，List<数据类型> list = new ArryList<>();，用于限制集合内存放的数据类型

List

具体实现类有ArrayList和LinkedList，分别是基于数组和链表实现。

ArrayList有序，可重复，提供了按照索引访问元素的方法，但对多线程不安全，需要手动同步，默认容量为10，装满后自动触发扩容机制，扩为原来的1.5倍。

vector是线程安全的ArrayList，但效率很低，多线程场景下进入方法会发生线程阻塞，可以采用其他方法保证线程安全；扩容时扩大为原来的2倍。
和ArrayList的扩容机制都是创建大数组并复制内容覆盖掉原有数组。

LinkedList同样有序可重复，但底层封装了双向链表，且通过节点方式存储数据，故随机增删效率高，无扩容机制，存储一个元素就创建一个新节点。

Set

HashSet

HashSet底层封装HashMap集合，存储元素在Map的Key部分，无序不可重复。

TreeSet

底层使用TreeMap，可对存入元素进行排序，存入自定义元素需要实现比较器接口，重写比较器规则。

Map

hashMap是保存具有映射关系的数据，即key—value对应的结构，二者都为引用数据类型，key一般为String类型，其中key用set方法存放，不允许重复，该结构为单向一对一结构，底层实现基于链表和数组（哈希表），可定义可用泛型。

执行原理

hashmap通过存储key的hashcode来确定再数组上索引的位置，然后根据key来跟该下标索引下所有的链表节点进行equals比较，如果equals方法返回true，说明key相同，后者会覆盖前者，返回false,将创建新的节点。扩容因子为2.0。
equals方法仅比较地址，若要根据内容比较需重写方法，重写方法可使用alt+insert快捷键生成。

//常用方法
put(key,value)		//添加元素
size  				//获取长度
containsKey/value	//判断集合中是否包含某个key/value
remove(key)			//根据key删除
get(key)			//根据key获取value

遍历方法

方法一：获取所有key，通过get方法获取value
Set s=hashMap.keySet();
//返回set集合包含的所有key，再for循环获取value即可。

方法二：通过entrySet方法，将Map转为Set
Set> entries=hashMap.entrySet();
获得Set格式的Map集合，加强for循环，使用get方法获得key和value即可。

TreeMap

存储时根据key排序，保证数据的有序状态，底层使用红黑树存储数据，可以自定义排序规则，String中已实现，自编写类要实现比较器规则，通过imlements comparble实现接口，再重写compareTo方法，该方法返回整型，正数为升序，非正为降序。

HashTable

底层封装哈希表，线程安全版本的HashMap集合，key和value不能为空，与HashMap的区别如下：

● 实现方式不同：Hashtable 继承了 Dictionary类，而 HashMap 继承的是 AbstractMap 类。
● 初始化容量不同：HashMap 的初始容量为：16，Hashtable 初始容量为：11，两者的负载因子默认都是：0.75。
● 扩容机制不同：当现有容量大于总容量 * 负载因子时，HashMap 扩容规则为当前容量翻倍，Hashtable 扩容规则为当前容量翻倍 + 1。
● Hashtable 是不允许键或值为 null 的，HashMap 的键值则都可以为 null。因为Hashtable使用的是安全失败机制（fail-safe），这种机制会使你此次读到的数据不一定是最新的数据。
如果你使用null值，就会使得其无法判断对应的key是不存在还是为空，因为你无法再调用一次contain(key）来对key是否存在进行判断。
● 快速失败（fail—fast）是java集合中的一种机制， 在用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的内容进行了修改（增加、删除、修改），则会抛出Concurrent Modification Exception。

总结

List是Java给我们在数组基础上改进形成的更方便的表结构，在存储添加单一信息时更加方便；Map结构则是一种映射关系，需要根据key来找到对应的value时使用；Set结构感觉同时继承二者，不大明白单独存在的必要性。