java -- 异常处理CollectionIterator迭代器泛型

Posted 2023-04-08 _泡泡

异常处理

Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws

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
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

// 使用格式
throw new 异常类名(参数);

public static void main(String[] args) 
    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("索引越界");
    
    int element = arr[index];
    return element;

而对于调用者来说有两种方法进行处理:

• 进行捕获处理
• 继续讲问题声明出去，使用throws声明处理。

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 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 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();
	

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:

1. 该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
2. 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

演示如下：

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");
	

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

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。

// finally不可以单独使用
// 多用于自身需要处理异常,最终还需要关闭资源时
try
 catch
 finally

自定义异常

异常类如何定义:

1. 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于java.lang.Exception。
2. 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于java.lang.RuntimeException。

练习

// 自定义异常, 当输入年龄小于0 或 大于200时 抛出异常
class AgeException extends Exception 
    public AgeException() 
    public AgeException(String message) 
        super(message);
    

class Person 
    int age;
    public void setAge(int age) throws AgeException 
        if (age < 0 || age > 200) 
            throw new AgeException("年龄非法");
        
        this.age = age;
    

public class customException 
    public static void main(String[] args) throws AgeException 
        Person person = new Person();
        person.setAge(100);
    

Collection集合

集合常用类的继承体系

这张图是常用的集合，并非只有这些集合

常用方法

• public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。
• public void clear() :清空集合中所有的元素。
• public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
• public boolean contains(Object obj): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
• public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
• public int size(): 返回集合中元素的个数。
• public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中

public class Demo 
    public static void main(String[] args) 
        Collection<String> col = new ArrayList<>();
        col.add("张三" );
        col.add("李四");
        col.add("王五");
        System.out.println(col);

        // 删除指定元素, 删除成功返回true, 删除失败返回false
        boolean b = col.remove("刘六");
        System.out.println(b);
        System.out.println(col);

        // 判断集合是否包含指定元素
        boolean b2 = col.contains("张三");
        System.out.println(b2);

        // 清空集合中的元素
        // col.clear();
        // System.out.println(col);

        // 判断当前集合是否为空, 长度为0返回true, 否则返回false
        boolean empty = col.isEmpty();
        System.out.println(empty);

        // 返回集合中元素的个数
        System.out.println(col.size());

        // 将集合转换为数组并遍历
        Object[] arr1 = col.toArray();
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) 
            Object obj = arr1[i];
            System.out.println(obj);
        
        String[] arr2 = col.toArray(new String[col.size()]);
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) 
            System.out.println(arr2[i]);
        
    

Iterator

要遍历Collection集合,除了可以将其转换为数组,还可以获取该集合迭代器完成迭代操作

public Iterator iterator()
// 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的
// 迭代：即Collection集合元素的通用获取方式
// 在取元素之前先要判断集合中有没有元素
// 如果有，就把这个元素取出来，继续判断，如果还有就再取出来
// 一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

常用方法

E next()
// 返回迭代的下一个元素。
boolean hasNext()
// 如果仍有元素可以迭代，则返回 true
void remove()
// 删除当前next指向的元素

Iterator<String> it = col.iterator();
while (it.hasNext()) 
    String next = it.next();
    System.out.println(next);
    if (next.equals("王五")) 
    // 当迭代器在迭代的同时, 集合修改了自身的长度
    // 就会抛出 ConcurrentModificationException 并发修改异常
        // col.add("刘六");
        System.out.println(col);
        // 删除当前next指向的元素
        it.remove();
    

泛型

/*
    泛型
        定义泛型
            泛型可以定义在 接口/类/方法 上, 将数据类型作为参数传递
            泛型接口:
                定义实现类时, 直接确定泛型的数据类型
                定义实现类时, 不确定泛型的数据类型 实现类也是泛型类 创建实现类对象时 确定数据类型
        使用
            创建集合 指定集合中元素的类型, 就是在使用泛型
        好处
            明确集合中元素的数据类型
            将运行时异常提前到编译时错误
            避免强制类型转换的麻烦
    泛型的通配符
        ?
    泛型的限定
        ? extends 类: 上限限定 只能传这个类 及其子类类型
        ? extends super 类: 下限限定 只能传这个类 及其父类类型
*/
public class Demo 
    public static void main(String[] args) 
        // 创建对象时 确定泛型的类型为Integer
        MyClass<Integer> myClass1 = new MyClass<>(12);
        System.out.println(myClass1.getName());

        // 创建对象时 确定泛型的类型为String
        MyClass<String> myClass2 = new MyClass<>("小明");
        System.out.println(myClass2.getName());
        System.out.println("======================");

        // 泛型方法的调用, 调用方法时 确定arg的类型为Integer
        myClass1.method(1,12);
        // 调用方法时 确定arg的类型为String
        myClass1.method(1,"");
        System.out.println("========================");

        new A().method("张三", 16);
        new B<Character, String>().method(\'四\', "18");
        System.out.println("=========================");

        ArrayList<String> stringArrayList = new ArrayList<String>();
        stringArrayList.add("aaa");
        stringArrayList.add("nnn");
        ArrayList<Integer> intArrayList = new ArrayList<Integer>();
        intArrayList.add(1);
        intArrayList.add(2);
        // 定义方法 使两个集合都可以作为参数传入并遍历
        show(stringArrayList);
        show(intArrayList);
        System.out.println("=========================");

	ArrayList<Animal> animals = new ArrayList<>();
        ArrayList<Cat> cats = new ArrayList<>();
        ArrayList<Dog> dogs = new ArrayList<>();
        animals.add(new Animal());
        animals.add(new Animal());
        cats.add(new Cat());
        cats.add(new Cat());
        dogs.add(new Dog());
        dogs.add(new Dog());
        show(dogs);
        show(cats);
        show(animals);
    
    // 泛型的通配符
    public static void show(ArrayList<?> arrayList)
        // 不能使用?作为变量的数据类型, 所以使用Object
        for (Object obj: arrayList) 
            // 由于是Object类型, 不能调用对应类型的特有方法
            System.out.print(obj + " ");
        
        System.out.println();
    
    // 泛型的限定
    public static void show2(ArrayList<? extends Animal> arrayList) 
        for (Object animal : arrayList) 
            Animal animals = (Animal)animal;
            animals.eat();
        
    


// 定义泛型类
class MyClass<A> 
    private A name;
    public MyClass(A name) 
        this.name = name;
    
    public A getName() 
        return name;
    
    // 定义泛型方法
    public <arg>void method(A attribute, arg arg) 
        System.out.println(attribute.getClass());
        System.out.println(arg.getClass().getSimpleName());
    

// 定义反应接口
interface MyInterface<k,v> 
    public abstract void method(k key, v value);

// 定义实现类并确定泛型的数据类型
class A implements MyInterface<String, Integer> 
    @Override
    public void method(String key, Integer value) 
        System.out.println(key + ": " + value);
    

// 定义实现类(泛型类) 但不确定泛型的数据类型 创建对象时 确定数据类型
class B<k, v> implements MyInterface<k, v> 
    @Override
    public void method(k key, v value) 
        System.out.println(key + ": " + value);
    

class Animal
    public void eat()
        System.out.println("动物吃了");
    

class Cat extends Animal 
    public void eat()
        System.out.println("吃鱼");
    

class Dog extends Animal 
    public void eat()
        System.out.println("吃肉");
    

Java中的异常处理

　　1、Java中异常分为哪些种类？

　　　　1）按照异常需要处理的时机分为编译时异常（也叫强制性异常）也叫CheckedException和运行时异常（也叫非强制性异常）也叫RuntimeException。只有Java语言提供了Checked异常，Java认为Checked异常都是可以被处理的异常，所以Java程序必须显示处理Checked异常。如果程序没有处理Checked异常，该程序在编译时就会发生错误无法编译。这体现了Java的设计哲学：没有完善错误处理的代码根本没有机会被执行。对Checked异常处理方法有两种：

　　　　　　A:当前方法知道如何处理该异常，则用try...catch块来处理该异常

　　　　　　B:当前方法不知道如何处理，则在定义该方法时声明抛出该异常。

　　　　运行时异常只有当代码在运行时才发生的异常，编译时不需要try catch。Runtime如除数是0和数组下标越界的等，其产生频繁，处理麻烦，若显式声明或者捕获将会对程序的可读性和运行效率影响很大。所以由系统自动检测并将它们交给缺省的异常处理程序。当然如果你有处理要求也可以显式捕获它们。

 

　　2、调用下面的方法，得到的返回值是什么？

　　　　　　　　public int getNum(){

　　　　　　　　　　try{

　　　　　　　　　　　　int a = 1/0;

　　　　　　　　　　　　return 1;

　　　　　　　　　　　}catch(Exception e){

　　　　　　　　　　　　return 2;

　　　　　　　　　　}finally{

　　　　　　　　　　　　return 3;　　　　

　　　　　　　　　　　　}

　　　　　　　　}

　　　　代码在走到第3行的时候遇到了一个MathException，这时第四行的代码就不会执行了，代码直接跳转到catch语句中，走到第六行的时候，异常机制有这个一个原则在catch中遇到了return或者异常等能使该函数终止的话那么有finally就必须先执行完finally代码块里面的代码然后再返回值。因此代码又跳到第8行，可惜第8行是一个return语句，那么这个时候方法就结束了，因此第六行的返回结果就无法真正返回。如果finally仅仅是处理了一个释放资源的操作，那么这道题最终返回的结果就是2。因此上面返回值是3。

 

　　3、error和exception的区别？

　　　　Error类和Exception类的父类都是Throwable类，他们的区别如下。

　　　　Error类一般是指与虚拟机相关的问题，如系统崩溃，虚拟机错误，内存空间不足，方法调用栈溢出等。对于这类错误导致的应用程序终端，依靠程序本身无法恢复和预防，遇到这样的错误，建议让程序终止。

　　　　Exception类表示程序可以处理的异常，可以捕获并可能恢复。遇到这类异常，应该尽可能处理异常，使程序恢复运行，而不应该随意终止异常。

　　　　Exception类又分为运行时异常（Runtime Exception）和受检查的异常（Checked Exception），运行时异常；ArithmeticException，IlleArgumentException，编译能通行，但是一运行就终止了，程序不会处理运行时异常，出现这类异常，程序会终止。而受检查的异常，要么用try...catch捕获，要么就throws字句声明抛出，交给它的父类处理，否则编译不会通过。

 

　　4、Java异常处理机制

　　　　Java对异常进行了分类，不同类型的异常分别用不同的Java类表示，所有异常的根类为java.lang.Throwable，Throwable下面又派生了两个子类：Error和Exception，Error表示应用程序本身无法克服和恢复的一种严重问题，Exception表示程序还能够克服和恢复的问题，其中又分为系统异常和普通异常，系统异常是软件本身缺陷所导致的问题，也就是软件开发人员考虑步骤所导致的问题，软件使用者无法恢复和克服这种问题，但在这种问题下还可以让软件系统继续运行或者让软件死掉，例如，数组脚本越界（ArrayIndexOutOfBoundsException），空指针异常（NullPointerException）、类转换异常（ClassCastException）;普通异常是运行环境的变化或异常所导致的问题，是用户能够克服的问题，例如，网络短线，硬盘空间不够，发生这样的异常后，程序不应死掉。

　　　　Java为系统异常和普通异常提供了不同的解决方案，编译器强制普通异常必须try...catch处理或用throws声明继续抛给上层调用方法处理，所以普通异常也称为checked异常，而系统异常可以处理也可以不处理，所以，编译器不强制使用try..catch处理或用throws声明，所以系统异常也称为unchecked异常。

 

　　5、请写出你最常见的5个RuntimeException

　　　　1）：java.lang.NullPointerException空指针异常；出现原因：调用了未经初始化的对象或者是不存在的对象

　　　　2）：java.lang.ClassNotFoundException指定的类找不到；出现原因：类的名称和路径加载错误；通常都是程序试图通过字符串来加载某个类可能引发异常。

　　　　3）：java.lang.NumberFormatException字符串转换为数字异常；出现原因：字符型数据中包含非数字型字符。

　　　　4）：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException数组脚标越界异常，常与操作数组对象时发生

　　　　5）：java.lang.IllegalArgumentException方法传递参数错误

　　　　6）：java.lang.ClassCastException数据类型转换异常

　　　　7）：java.lang.NoClassDefFoundException未找到类定义错误

　　　　8）：SQLException SQL异常，常用于操作数据库时的SQL的语句错误

　　　　9）：java.lang.InstantiationException实例化异常

　　　　10）：java.lang.NoSuchMethodException方法不存在异常

　　

　　6、throw和throws的区别？

　　　　throw:

　　　　　　1)throw语句用在方法体内，表示抛出异常，由方法体内的语句处理。

　　　　　　2）throw是具体向外抛出异常的动作，所以它抛出的是一个异常实例，执行throw一定是抛出了某种异常

　　　　throws:

　　　　　　1)throws语句是用在方法声明后面，表示如果抛出异常，由该方法的调用者来进行异常的处理

　　　　　　2）throws主要是声明这个方法会抛出某种类型的异常，让它的使用者知道需要捕获的异常的类型。

　　　　　　3）throws标志出现异常的一种可能性，并不一定会发生这种异常。

 

　　7、final、finally、finalize的区别？

　　　　final：用于声明属性，方法和类，分别表示属性不可变，方法不可覆盖，被其修饰的类不可继承

　　　　finally：异常处理语句结构的一部分，表示总是执行。

　　　　finalize:Object类的一个方法，在垃圾回收器执行的时候会调用被回收对象的此方法，可以覆盖此方法提供垃圾手机时的其它资源回收，例如关闭文件等。该方法更像是一个对象生命周期的临终方法，当该方法被系统调用则代表该对象即将：“死亡”，但是需要注意的是，我们主动行为上去调用该方法并不会导致该对象“死亡”，这是一个被动的方法（其实就是回调方法），不需要我们调用。