day10-2021-12-12

湖南Java

面向对象04 异常异常解决方案抽象类面向抽象编程

1.异常

1.1概念

异常是一些用来封装错误信息的对象
它由异常的类型、提示信息、报错的行号提示三部分组成

1.2异常的继承结构

1.3异常的处理方式

当程序中遇到了异常，通常有两种处理方式：捕获或者向上抛出
当一个方法抛出异常，调用位置可以不做处理继续向上抛出，也可以捕获处理异常
捕获方式：

抛出方式：
对于不想现在处理或者处理不了的异常可以选择向上抛出
方式：在方法上设置异常的抛出管道，即：
在可能会发生异常的方法上添加代码：
throws 异常类型
例如：void method1 throws Exception1，Exception2，Exception3{}
TIPS：方法上有默认的异常管道：RuntimeException

private static void method3() throws ArithmeticException,InputMismatchException,Exception{ }

private static void method3() throws Exception{ }

如果一个方法抛出了异常，那么谁来调用这个方法，谁就需要处理这个异常，这里的处理也有两种方案：捕获解决或者继续向上抛出
不能直接把异常抛给main(),因为调用main()是JVM，没人解决了，该报错还报错，所以我们一般会在main()调用之前将异常解决掉

1.4练习:异常测试

创建包:cn.tedu.oop
创建类:ExceptionDemo.java

package cn.tedu.oop;

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

/*本类用于异常的入门案例*/
public class ExceptionDemo {
    //public static void main(String[] args) throws Exception {//问题实际未处理，还报错
    public static void main(String[] args) {
        //method1();//调用暴露异常的方法
        //method2();//调用解决异常的方法--异常解决方案1--捕获处理--自己解决
        /*main()不直接调用会抛出异常的method3()
        * 而是调用f(),f()解决了method3()可能会抛出的异常*/
        f();
        //method3();//调用解决异常的方法--异常解决方案2--向上抛出--交给调用者来解决
    }
    //相当于在main()调用method3()之前解决了method3()可能会抛出的异常
    private static void f() {
        try {
            method3();
        }catch (Exception e){
            System.out.println("您输入的数据不对~请重新输入！");
        }
    }

    /*如果一个方法抛出了异常，那么谁来调用这个方法，谁就需要处理这个异常
    * 这里的处理也有两种方案：捕获解决 或者 继续向上抛出
    * 但注意：我们一般会在main()调用之前将异常解决掉
    * 而不是将问题抛给main(),因为没人解决了，该报错还报错*/
    /*异常抛出的格式：在方法的小括号与大括号之间，写：throws 异常类型
    * 如果有多个异常，使用逗号分隔即可*/
    //0.定义一个解决异常的方法-方案2
    //private static void method3() throws ArithmeticException,InputMismatchException{
    private static void method3() throws Exception{
        //1.复写一下刚刚的代码
        System.out.println("请您输入要计算的第一个整数：");
        int a = new Scanner(System.in).nextInt();
        System.out.println("请您输入要计算的第二个整数：");
        int b = new Scanner(System.in).nextInt();
        System.out.println(a/b);
    }

    /*异常捕获处理的格式：
    * try{
    *    可能会抛出异常的代码
    * }catch(异常的类型 异常的名字){
    *    万一捕获到了异常，进行处理的解决方案
    * }
    * try-catch结构可以嵌套，如果有多种异常类型需要特殊处理的话
    * */
    //0.定义一个解决异常的方法-方案1
    private static void method2() {
        //1.按照捕获处理的格式完成结构
        try{
            //2.复写一下刚刚的代码
            System.out.println("请您输入要计算的第一个整数：");
            int a = new Scanner(System.in).nextInt();
            System.out.println("请您输入要计算的第二个整数：");
            int b = new Scanner(System.in).nextInt();
            System.out.println(a/b);
        }catch(ArithmeticException e){//异常类型 异常名
            System.out.println("除数不能为0！");
        }catch (InputMismatchException e){
            System.out.println("请输入规定的整数类型！");
        /*使用多态的思想，不论是什么子异常，统一看作父类型Exception
        * 做出更加通用的解决方案，甚至可以只写这一个，上面2个不写了*/
        }catch (Exception e){
            System.out.println("您输入的数据不对~请重新输入！");
        }
    }

    //0.定义一个用来暴露异常的方法
    private static void method1() {
        //1.提示并接收用户输入的两个整数
        System.out.println("请您输入要计算的第一个整数：");
        int a = new Scanner(System.in).nextInt();
        System.out.println("请您输入要计算的第二个整数：");
        int b = new Scanner(System.in).nextInt();
        //2.输出两个数除法的结果
        //输入11和0，报错：ArithmeticException--算术异常，除数不能为0，数学规定
        //输入11和3.4，报错：InputMismatchException--输入不匹配异常
        System.out.println(a/b);
        /*1.不要害怕BUG,真正的勇士敢于直面自己写的BUG*/
        /*2.学会看报错的信息提示，确定自己错误的方法*/
        /*3.学会看报错的行号提示，确定自己报错的位置，哪里不对点哪里
        * 注意：源码不会错，要看的是自己写的代码*/
    }
}

1.5拓展1 catch和throws

异常处理只有两种方式: catch 和 throws,所以必须二选一
由于Java语法本身的特点，需要开发者事先考虑异常如何处理，也就是我们常说的：“未雨绸缪”
对于初级开发者来说，我们可能会捕获，但不处理异常

try {
…
} catch(Exception e) {
}

底层异常，应该向前抛到前面处理
经验少时，不知道该在什么位置捕获处理，应该选择 throws
但是大家需要注意，在异常抛出时，有些异常比如运行时异常，可能并不会强制要求抛出此异常，调用时也没有报错显示需要额外处理，这个时候就需要大家平时多积累，掌握良好的编码习惯了，手动添加代码进行预处理，增强程序的健壮性了。

1.6拓展2

程序错误分为三种：
编译错误(checked异常)；
运行时错误（unchecked异常）；
逻辑错误；

编译错误是因为程序没有遵循语法规则，编译程序能够自己发现并且提示我们错误的原因和位置，这个也是大家在刚接触编程语言最常遇到的问题。
运行时错误是因为程序在执行时，运行环境发现了不能执行的操作。
逻辑错误是因为程序没有按照预期的逻辑顺序执行。异常也就是指程序运行时发生错误，而异常处理就是对这些错误进行处理和控制。

其实我们还可以手动针对逻辑错误执行异常的抛出动作，大家可以理解成方法return,只不过此处我们返回的是异常，格式：
if(逻辑错误有异常){
AException e = new AException(“提示消息”);
throw e;
}

package cn.tedu;

import java.util.Scanner;

public class TestThrow {
    public static void main(String[] args) {
        method4();
    }

    public static void method4(){
        //1.复写刚刚可能会发生异常的代码
        System.out.println("请输入您要计算的第一个数据:");
        int a = new Scanner(System.in).nextInt();
        System.out.println("请输入您要计算的第二个数据:");
        int b = new Scanner(System.in).nextInt();
        try{
            double result = divide(a,b);
            System.out.println(result);
            //System.out.println(a/b);
        }catch (ArithmeticException e){
            System.out.println("不能除0是我们的错，请鞭笞我们吧！");
        }
    }

    private static double divide(int a,int b) {
        if(b == 0){
            ArithmeticException e = new ArithmeticException("/ by zero");
            throw e;//类似于return e;
        }
        return a/b;
    }

}

1.7拓展3

throws 与 throw 的区别
throws
用在方法声明处，其后跟着的是异常类的名字
表示此方法会抛出异常，需要由本方法的调用者来处理这些异常
但是注意：这只是一种可能性，异常不一定会发生

throw
用在方法的内部，其后跟着的是异常对象的名字
表示此处抛出异常，由方法体内的语句处理
注意：执行throw一定抛出了某种异常

2.抽象

2.1抽象类

被abstract修饰的方法是抽象方法，抽象方法没有方法体
一旦一个类有抽象方法，这个类必须被声明成抽象类
如果一个子类继承了一个抽象父类，有两种解决方案：
1）抽象子类:不实现/实现一部分抽象父类中的抽象方法
2）普通子类:实现抽象父类中全部的抽象方法
抽象类不能实例化
抽象类有构造函数的,但是,不是为了自己使用,而是为了子类super()调用
抽象类可以定义成员变量/成员常量
抽象类可以定义全普/全抽/半普半抽
如果一个类不想被外界实例化,可以把这个类声明成抽象类
abstract关键字不可以与private static final共用

2.2练习:抽象类入门案例

创建包:cn.tedu.oop
创建类:AbstracDemo.java

package cn.tedu.oop;
/*本类用作抽象测试的入门案例*/
public class AbstractDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*4.抽象类不可以实例化！！！-创建对象*/
        //5.测试抽象父类是否可以创建对象
        //Animal a = new Animal();
        //6.创建多态对象进行测试
        Animal a = new Pig();
        a.eat();//调用抽象父类的普通方法
        a.fly();//调用抽象父类的抽象方法

    }
}
//1.创建父类Animal
/*2.被abstract修饰的类是抽象类
* 如果一个类中包含了抽象方法，那这个类必须被声明成一个抽象类*/
//4.2添加抽象方法后，本类需要用abstract修饰
abstract class Animal{
    //3.创建普通方法
    public void eat(){
        System.out.println("吃啥都行~");
    }
    public void play(){
        System.out.println("玩啥都行~");
    }
    //4.1创建抽象方法
    /*1.被abstract修饰的方法是抽象方法，抽象方法没有方法体*/
    public abstract void fly();
    public abstract void fly2();
}
//2.创建子类Pig,并与Animal类建立继承关系
/*3.当一个子类继承了抽象父类以后，有两种解决方案：
* 方案一：变成抽象子类，“躺平，我也不实现，继续抽象”
* 方案二：实现抽象父类中的所有的抽象方法，“父债子偿”*/
//4.3子类需要处理，继续抽象/实现父类所有抽象方法
//abstract class Pig extends Animal{--方案一
class Pig extends Animal{//方案二
    @Override//注解，标识这是一个重写的方法
    public void fly() {
        System.out.println("我爸的债我终于还清了，我家的猪终于飞起来了~");
    }

    @Override
    public void fly2() {
        System.out.println("抽象父类中的所有抽象方法都需要被实现");
    }
}

2.3练习:抽象类构造函数测试

抽象类中的构造函数通常在子类对象实例化时使用
创建包:cn.tedu.oop
创建类:AbstractDemo2.java

package cn.tedu.oop;
/*本类用作抽象类构造函数测试*/
/*抽象类是否有构造方法？有
* 既然抽象类不能实例化，为什么要有构造方法呢？
* 不是为了自己使用，而是为了子类创建对象时使用super(); */
public class AbstractDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //4.测试抽象类是否可以创建对象？不可以！！！
        //Animal2 a = new Animal2();
        //5.创建子类对象进行测试
        Pig2 p = new Pig2();
    }
}
//1.创建抽象父类Animal2
abstract class Animal2{
    //3.创建构造方法
    public Animal2(){
        System.out.println("我是Animal2的构造方法~");
    }
}
//2.创建子类Pig2
class Pig2 extends Animal2{
    //6.创建子类的无参构造
    public Pig2(){
        super();//表示调用父类的无参构造
        System.out.println("我是Pig2的构造方法~");
    }
}

2.4练习:抽象类成员测试

创建包:cn.tedu.oop
创建类:AbstractDemo3.java

package cn.tedu.oop;
/*本类用作抽象类中的成员测试*/
public class AbstractDemo3 {
}
//1.创建抽象父类Fruit
abstract class Fruit{
    /*1.抽象类中可以定义成员变量吗？--可以！！！*/
    //3.1定义抽象父类中的成员变量
    int sum = 100;
    /*2.抽象类中可以定义成员常量吗？--可以！！！*/
    //3.2定义抽象父类中的成员常量
    final String name = "XIAOHUANGREN";
    /*3.抽象类中可以定义普通方法吗？--可以！！！
    * 抽象类中可以都是普通方法吗？--也可以！！！*/
    /*4.如果一类中都是普通方法，那它为啥还要被修饰成抽象类呢？
    * 因为抽象类不可以被实例化，所以如果不想让外界创建本类的对象
    * 就可以把普通类声明成抽象类*/
    //4.定义抽象父类的普通方法
    public void clean(){
        System.out.println("水果还是要洗洗再吃哒~");
    }
    /*5.抽象类中可以定义抽象方法吗？--可以！！！*/
    /*6.如果类中添加了抽象方法，那么这个类必须被声明成抽象类*/
    //5.定义抽象父类中的抽象方法
    public abstract void grow();
    public abstract void clean2();
}
//2.创建子类Banana
/*如果一个子类继承了抽象父类，有两种处理方案：
* 方案一：继续抽象，也就是作为抽象子类，无需实现抽象方法-"躺平"
* 方案二：不再抽象，实现继承自父类中的所有未实现的抽象方法-"父债子偿"*/
class Banana extends Fruit{
    @Override
    public void grow() {
        System.out.println("一串香蕉老沉了~");
    }
    @Override
    public void clean2() {
        System.out.println("香蕉不用洗，香蕉喜欢被扒皮");
    }
}

2.5练习:抽象类成员测试