异常、线程
主要内容
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异常、线程
第一章 异常
1.1 异常概念
异常，就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响.在程序中的意思就是：
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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。
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。
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.
1.2 异常体系
异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，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。
Throwable体系：
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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。
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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。
Throwable中的常用方法：
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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。
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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。
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public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
出现异常,不要紧张,把异常的简单类名,拷贝到API中去查。
1.3 异常分类
我们平常说的异常就是指Exception，因为这类异常一旦出现，我们就要对代码进行更正，修复程序。
异常(Exception)的分类:根据在编译时期还是运行时期去检查异常?
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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)
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运行时期异常
例：
package com.itheima.demo01.Exception;
/*
java.lang.Throwable:类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。
Exception:编译期异常,进行编译(写代码)java程序出现的问题
RuntimeException:运行期异常,java程序运行过程中出现的问题
异常就相当于程序得了一个小毛病(感冒,发烧),把异常处理掉,程序可以继续执行(吃点药,继续革命工作)
Error:错误
错误就相当于程序得了一个无法治愈的毛病(非典,艾滋).必须修改源代码,程序才能继续执行
*/
public class Demo01Exception {
public static void main(String[] args) /*throws ParseException*/ {
//Exception:编译期异常,进行编译(写代码)java程序出现的问题
/*SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");//用来格式化日期
Date date = null;
try {
date = sdf.parse("1999-0909");//把字符串格式的日期,解析为Date格式的日期
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(date);*/
//RuntimeException:运行期异常,java程序运行过程中出现的问题
/*int[] arr = {1,2,3};
//System.out.println(arr[0]);
try {
//可能会出现异常的代码
System.out.println(arr[3]);
}catch(Exception e){
//异常的处理逻辑
System.out.println(e);
}*/
/*
Error:错误
OutOfMemoryError: Java heap space
内存溢出的错误,创建的数组太大了,超出了给JVM分配的内存
*/
//int[] arr = new int[1024*1024*1024];
//必须修改代码,创建的数组小一点
int[] arr = new int[1024*1024];
System.out.println("后续代码");
}
}
1.4 异常的产生过程解析
先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生的过程。
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");
}
}
上述程序执行过程图解：
第二章 异常的处理
Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws
2.1 抛出异常throw
在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如，在定义方法时，方法需要接受参数。那么，当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。
在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？
-
创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。
-
需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象。
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。
使用格式：
throw new 异常类名(参数);
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");
学习完抛出异常的格式后，我们通过下面程序演示下throw的使用。
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("哥们，角标越界了~~~");
}
int element = arr[index];
return element;
}
}
package com.itheima.demo01.Exception;
/*
throw关键字
作用:
可以使用throw关键字在指定的方法中抛出指定的异常
使用格式:
throw new xxxException("异常产生的原因");
注意:
1.throw关键字必须写在方法的内部
2.throw关键字后边new的对象必须是Exception或者Exception的子类对象
3.throw关键字抛出指定的异常对象,我们就必须处理这个异常对象
throw关键字后边创建的是RuntimeException或者是 RuntimeException的子类对象,我们可以不处理,默认交给JVM处理(打印异常对象,中断程序)
throw关键字后边创建的是编译异常(写代码的时候报错),我们就必须处理这个异常,要么throws,要么try...catch
*/
public class Demo03Throw {
public static void main(String[] args) {
//int[] arr = null;
int[] arr = new int[3];
int e = getElement(arr,3);
System.out.println(e);
}
/*
定义一个方法,获取数组指定索引处的元素
参数:
int[] arr
int index
以后(工作中)我们首先必须对方法传递过来的参数进行合法性校验
如果参数不合法,那么我们就必须使用抛出异常的方式,告知方法的调用者,传递的参数有问题
注意:
NullPointerException是一个运行期异常,我们不用处理,默认交给JVM处理
ArrayIndexOutOfBoundsException是一个运行期异常,我们不用处理,默认交给JVM处理
*/
public static int getElement(int[] arr,int index){
/*
我们可以对传递过来的参数数组,进行合法性校验
如果数组arr的值是null
那么我们就抛出空指针异常,告知方法的调用者"传递的数组的值是null"
*/
if(arr == null){
throw new NullPointerException("传递的数组的值是null");
}
/*
我们可以对传递过来的参数index进行合法性校验
如果index的范围不在数组的索引范围内
那么我们就抛出数组索引越界异常,告知方法的调用者"传递的索引超出了数组的使用范围"
*/
if(index<0 || index>arr.length-1){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的索引超出了数组的使用范围");
}
int ele = arr[index];
return ele;
}
}
2.2 Objects非空判断
还记得我们学习过一个类Objects吗，曾经提到过它由一些静态的实用方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），那么在它的源码中，对对象为null的值进行了抛出异常操作。
-
public static <T> T requireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。
查看源码发现这里对为null的进行了抛出异常操作：
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
return obj;
}
示例
package com.itheima.demo01.Exception;
import java.util.Objects;
/*
Obects类中的静态方法
public static <T> T requireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。
源码:
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
return obj;
}
*/
public class Demo04Objects {
public static void main(String[] args) {
method(null);
}
public static void method(Object obj){
//对传递过来的参数进行合法性判断,判断是否为null
/*if(obj == null){
throw new NullPointerException("传递的对象的值是null");
}*/
//Objects.requireNonNull(obj);
Objects.requireNonNull(obj,"传递的对象的值是null");
}
}
2.3 声明异常throws
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（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。
关键字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).
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…{ }
声明异常的代码演示：
public class ThrowsDemo {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
read("a.txt");
}
// 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件
// 我假设 如果不是 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");
}
}
}
throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。
public class ThrowsDemo2 {
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
// 我假设 如果不是 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();
}
}
}
示例
package com.itheima.demo01.Exception;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
/*
throws关键字:异常处理的第一种方式,交给别人处理
作用:
当方法内部抛出异常对象的时候,那么我们就必须处理这个异常对象
可以使用throws关键字处理异常对象,会把异常对象声明抛出给方法的调用者处理(自己不处理,给别人处理),最终交给JVM处理-->中断处理
使用格式:在方法声明时使用
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws AAAExcepiton,BBBExcepiton...{
throw new AAAExcepiton("产生原因");
throw new BBBExcepiton("产生原因");
...
}
注意:
1.throws关键字必须写在方法声明处
2.throws关键字后边声明的异常必须是Exception或者是Exception的子类
3.方法内部如果抛出了多个异常对象,那么throws后边必须也声明多个异常
如果抛出的多个异常对象有子父类关系,那么直接声明父类异常即可
4.调用了一个声明抛出异常的方法,我们就必须的处理声明的异常
要么继续使用throws声明抛出,交给方法的调用者处理,最终交给JVM
要么try...catch自己处理异常
*/
public class Demo05Throws {
/*
FileNotFoundException extends IOException extends Excepiton
如果抛出的多个异常对象有子父类关系,那么直接声明父类异常即可
*/
//public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException,IOException {
//public static void main(String[] args) throws IOException {
public static void main(String[] args) throws Exception {
readFile("c:\\a.tx");
System.out.println("后续代码");
}
/*
定义一个方法,对传递的文件路径进行合法性判断
如果路径不是"c:\\a.txt",那么我们就抛出文件找不到异常对象,告知方法的调用者
注意:
FileNotFoundException是编译异常,抛出了编译异常,就必须处理这个异常
可以使用throws继续声明抛出FileNotFoundException这个异常对象,让方法的调用者处理
*/
public static void readFile(String fileName) throws FileNotFoundException,IOException{
if(!fileName.equals("c:\\a.txt")){
throw new FileNotFoundException("传递的文件路径不是c:\\a.txt");
}
/*
如果传递的路径,不是.txt结尾
那么我们就抛出IO异常对象,告知方法的调用者,文件的后缀名不对
*/
if(!fileName.endsWith(".txt")){
throw new IOException("文件的后缀名不对");
}
System.out.println("路径没有问题,读取文件");
}
}
2.4 捕获异常try…catch
如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:
-
该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
-
在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。
try-catch的方式就是捕获异常。
-
捕获异常：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。
捕获异常语法如下：
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
}
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。
注意:try和catch都不能单独使用,必须连用。
演示如下：
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 有异常 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
// 我假设 如果不是 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");
}
}
}
如何获取异常信息：
Throwable类中定义了一些查看方法:
-
public String getMessage():获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因。
-
public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。 -
public void printStackTrace():打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。
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。
示例：
package com.itheima.demo02.Exception;
import java.io.IOException;
/*
try...catch:异常处理的第二种方式,自己处理异常
格式:
try{
可能产生异常的代码
}catch(定义一个异常的变量,用来接收try中抛出的异常对象){
异常的处理逻辑,异常异常对象之后,怎么处理异常对象
一般在工作中,会把异常的信息记录到一个日志中
}
...
catch(异常类名 变量名){
}
注意:
1.try中可能会抛出多个异常对象,那么就可以使用多个catch来处理这些异常对象
2.如果try中产生了异常,那么就会执行catch中的异常处理逻辑,执行完毕catch中的处理逻辑,继续执行try...catch之后的代码
如果try中没有产生异常,那么就不会执行catch中异常的处理逻辑,执行完try中的代码,继续执行try...catch之后的代码
*/
public class Demo01TryCatch {
public static void main(String[] args) {
try{
//可能产生异常的代码
readFile("d:\\a.tx");
System.out.println("资源释放");
}catch (IOException e){//try中抛出什么异常对象,catch就定义什么异常变量,用来接收这个异常对象
//异常的处理逻辑,异常异常对象之后,怎么处理异常对象
//System.out.println("catch - 传递的文件后缀不是.txt");
/*
Throwable类中定义了3个异常处理的方法
String getMessage() 返回此 throwable 的简短描述。
String toString() 返回此 throwable 的详细消息字符串。
void printStackTrace() JVM打印异常对象,默认此方法,打印的异常信息是最全面的
*/
//System.out.println(e.getMessage());//文件的后缀名不对
//System.out.println(e.toString());//重写Object类的toString java.io.IOException: 文件的后缀名不对
//System.out.println(e);//java.io.IOException: 文件的后缀名不对
/*
java.io.IOException: 文件的后缀名不对
at com.itheima.demo02.Exception.Demo01TryCatch.readFile(Demo01TryCatch.java:55)
at com.itheima.demo02.Exception.Demo01TryCatch.main(Demo01TryCatch.java:27)
*/
e.printStackTrace();
}
System.out.println("后续代码");
}
/*
如果传递的路径,不是.txt结尾
那么我们就抛出IO异常对象,告知方法的调用者,文件的后缀名不对
*/
public static void readFile(String fileName) throws IOException {
if(!fileName.endsWith(".txt")){
throw new IOException("文件的后缀名不对");
}
System.out.println("路径没有问题,读取文件");
}
}
2.4 finally 代码块
finally：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。
什么时候的代码必须最终执行？
当我们在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。
finally的语法:
try...catch....finally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。
注意:finally不能单独使用。
比如在我们之后学习的IO流中，当打开了一个关联文件的资源，最后程序不管结果如何，都需要把这个资源关闭掉。
finally代码参考如下：
public class TryCatchDemo4 {
public static void main(String[] args) {
try {
read("a.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("不管程序怎样，这里都将会被执行。");
}
System.out.println("over");
}
/*
*
* 我们 当前的这个方法中 有异常 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
// 我假设 如果不是 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");
}
}
}
示例
package com.itheima.demo02.Exception;
import java.io.IOException;
/*
finally代码块
格式:
try{
可能产生异常的代码
}catch(定义一个异常的变量,用来接收try中抛出的异常对象){
异常的处理逻辑,异常异常对象之后,怎么处理异常对象
一般在工作中,会把异常的信息记录到一个日志中
}
...
catch(异常类名 变量名){
}finally{
无论是否出现异常都会执行
}
注意:
1.finally不能单独使用,必须和try一起使用
2.finally一般用于资源释放(资源回收),无论程序是否出现异常,最后都要资源释放(IO)
*/
public class Demo02TryCatchFinally {
public static void main(String[] args) {
try {
//可能会产生异常的代码
readFile("c:\\a.tx");
} catch (IOException e) {
//异常的处理逻辑
e.printStackTrace();
} finally {
//无论是否出现异常,都会执行
System.out.println("资源释放");
}
}
/*
如果传递的路径,不是.txt结尾
那么我们就抛出IO异常对象,告知方法的调用者,文件的后缀名不对
*/
public static void readFile(String fileName) throws IOException {
if(!fileName.endsWith(".txt")){
throw new IOException("文件的后缀名不对");
}
System.out.println("路径没有问题,读取文件");
}
}
2.5 异常注意事项
-
多个异常使用捕获又该如何处理呢？
-
多个异常分别处理。
-
多个异常一次捕获，多次处理。
-
多个异常一次捕获一次处理。
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
}
-
注意:这种异常处理方式，要求多个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。
-
运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
-
如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况.
-
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。
-
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
一次捕获，多次处理的注意事项：
示例
package com.itheima.demo03.Exception;
import java.util.List;
/*
异常的注意事项
*/
public class Demo01Exception {
public static void main(String[] args) {
/*
多个异常使用捕获又该如何处理呢？
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。
*/
//1. 多个异常分别处理。
/* try {
int[] arr = {1,2,3};
System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println(e);
}
try{
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3
}catch (IndexOutOfBoundsException e){
System.out.println(e);
}*/
//2. 多个异常一次捕获，多次处理。
/*try {
int[] arr = {1,2,3};
//System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3
}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println(e);
}catch (IndexOutOfBoundsException e){
System.out.println(e);
}*/
/*
一个try多个catch注意事项:
catch里边定义的异常变量,如果有子父类关系,那么子类的异常变量必须写在上边,否则就会报错
ArrayIndexOutOfBoundsException extends IndexOutOfBoundsException
*/
/*try {
int[] arr = {1,2,3};
//System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3
}catch (IndexOutOfBoundsException e){
System.out.println(e);
}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println(e);
}*/
//3. 多个异常一次捕获一次处理。
/*try {
int[] arr = {1,2,3};
//System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3
}catch (Exception e){
System.out.println(e);
}*/
//运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
//默认给虚拟机处理,终止程序,什么时候不抛出运行时异常了,在来继续执行程序
int[] arr = {1,2,3};
System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
List<Integer> list = List.of(1, 2, 3);
System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3
System.out.println("后续代码!");
}
}
第三章 自定义异常
3.1 概述
为什么需要自定义异常类:
我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。例如年龄负数问题,考试成绩负数问题等等。
在上述代码中，发现这些异常都是JDK内部定义好的，但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢？
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.
自定义一个业务逻辑异常: RegisterException。一个注册异常类。
异常类如何定义:
-
自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于
java.lang.Exception。 -
自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于
java.lang.RuntimeException。
3.2 自定义异常的练习
要求：我们模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。
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;
}
}
第四章 多线程
我们在之前，学习的程序在没有跳转语句的前提下，都是由上至下依次执行，那现在想要设计一个程序，边打游戏边听歌，怎么设计？
要解决上述问题,咱们得使用多进程或者多线程来解决.
4.1 并发与并行
-
并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。
-
并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。
在操作系统中，安装了多个程序，并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行，这在单 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。
而在多个 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。目前电脑市场上说的多核 CPU，便是多核处理器，核 越多，并行处理的程序越多，能大大的提高电脑运行的效率。
注意：单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的，只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理,线程也是一样的，从宏观角度上理解线程是并行运行的，但是从微观角度上分析却是串行运行的，即一个线程一个线程的去运行，当系统只有一个CPU时，线程会以某种顺序执行多个线程，我们把这种情况称之为线程调度。
4.2 线程与进程
-
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。
-
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。
简而言之：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
我们可以再电脑底部任务栏，右键----->打开任务管理器,可以查看当前任务的进程：
进程
线程
线程调度:
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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。
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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。
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设置线程的优先级
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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“。
4.3 创建线程类
Java使用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。Java中通过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下：
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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。
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创建Thread子类的实例，即创建了线程对象
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调用线程对象的start()方法来启动该线程
代码如下：
测试类：
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);
}
}
}
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);
}
}
}
主线程图：
案例：
package com.itheima.demo06.Thread;
//1.创建一个Thread类的子类
public class MyThread extends Thread{
//2.在Thread类的子类中重写Thread类中的run方法,设置线程任务(开启线程要做什么?)
@Override
public void run() {
for (int i = 0; i <20 ; i++) {
System.out.println("run:"+i);
}
}
}
package com.itheima.demo06.Thread;
/*
创建多线程程序的第一种方式:创建Thread类的子类
java.lang.Thread类:是描述线程的类,我们想要实现多线程程序,就必须继承Thread类
实现步骤:
1.创建一个Thread类的子类
2.在Thread类的子类中重写Thread类中的run方法,设置线程任务(开启线程要做什么?)
3.创建Thread类的子类对象
4.调用Thread类中的方法start方法,开启新的线程,执行run方法
void start() 使该线程开始执行；Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。
结果是两个线程并发地运行；当前线程（main线程）和另一个线程（创建的新线程,执行其 run 方法）。
多次启动一个线程是非法的。特别是当线程已经结束执行后，不能再重新启动。
java程序属于抢占式调度,那个线程的优先级高,那个线程优先执行;同一个优先级,随机选择一个执行
*/
public class Demo01Thread {
public static void main(String[] args) {
//3.创建Thread类的子类对象
MyThread mt = new MyThread();
//4.调用Thread类中的方法start方法,开启新的线程,执行run方法
mt.start();
for (int i = 0; i <20 ; i++) {
System.out.println("main:"+i);
}
}
}
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