文章目录

  • 一、初始面向对象
    • 什么是面向对象?
  • 二、方法回顾和加深
  • 三、对象的创建分析
    • 类与对象的关系
    • 创建与初始化对象
    • 内存分析
  • 四、面向对象三大特性☆
    • 封装
    • 继承
      • object类
      • super & this
      • 方法重写
    • 多态 ★
      • instanceof和类型转换
    • static关键字详解
  • 五、抽象类和接口
    • 抽象
    • 接口 ☆
  • 六、内部类
  • 七、异常
    • 什么是异常
    • 异常体系结构
      • Error错误
      • Exception异常
    • Java异常处理机制和处理异常
    • 自定义异常
    • 总结

一、初始面向对象

面向过程&面向对象
面向过程思想:

  • 步骤清晰简单,第一步做什么,第二部做什么…
  • 面向过程适合处理一些较为简单的问题

面向对象思想:

  • 物以类聚,分类的思维模式,思考问题首先会解决问题需要哪些分类,然后对这些分类进行单独思考。最后,才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
  • 面向对象适合处理复杂的问题,适合处理需要多人协作的问题!

对于描述复杂的事物,为了从宏观上把握、从整体上合理分析,我们需要使用面向对象来分析整个系统。但是,具体到微观操作,仍然需要面向过程的思路去处理。

什么是面向对象?

  • 面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)的本质:以类的方式组织代码,以对象的形式组织(封装)数据
  • 核心思想:抽象
  • 三大特性:
    • 封装
    • 继承
    • 多态
  • 从认识论的角度考虑是先有对象后有类。对象,是具体的事物。类,是抽象的,是对对象的抽象。
  • 从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板。

二、方法回顾和加深

方法的定义

  • 修饰符
  • 返回类型
//Demo01类
public class Demo01 {//main方法public static void main(String[] args) {}/*修饰符 返回值类型 方法名(...){//方法体return 返回值;}*/public String sayHellp(){return "hello,world";}public int max(int a ,int b ){return a>b ? a : b ;//三元运算符!}
}
  • break (跳出switch,结束循环)和 return (结束方法,返回一个结果)的区别
  • 方法名(注意规范,见名知意)
  • 参数列表(参数类型,参数名)…
  • 异常抛出

方法的调用:递归

  • 静态方法
  • 非静态方法
     /*静态方法 static调用:类名+方法名  Student.say();public static void say(){System.out.println("say...");}*//*非静态方法1.实例化这个类 new+类名+.方法名  new Student().say();2.对象类型  对象名  =   对象值;Student student = new Student();调用:类名+.方法名public void say(){System.out.println("say...");}*/public static void main(String[] args) {//非静态方法Student student = new Student();student.say();}//static静态方法是和类一起加载,在创建对象的时候就已经有了//所有a不可以调用bpublic static void a(){//b();//报错}//类实例化后才存在public  void b(){a();//可以调a}
  • 形参和实参
  • 值传递和引用传递
public class Demo03 {public static void main(String[] args) {//值传递int a=1;System.out.println(a);//1Demo03.change(a);System.out.println(a);//1//引用传递Perosn perosn = new Perosn();System.out.println(perosn.name);//nullDemo03.change1(perosn);System.out.println(perosn.name);//法师}//值传递  返回值为空!!!public static void change(int a){a=10;}//引用传递:传递对象,本质还是值传递public static void change1(Perosn perosn){//perosn 是一个对象:指向的是 ---> Perosn perosn = new Perosn();//这是一个具体的人,可以改变属性perosn.name = "法师";//它赋值的是}
}
class Perosn {String name;//null
}
  • this关键字(代表当前这个类或对象)

三、对象的创建分析

类与对象的关系

  • 类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事物整体描述/定义,但是并不能代表某一个具体的事物

    • 动物、植物、手机、电脑…
    • Person类、Pet类、Car类等,这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为。
  • 对象是抽象概念的具体实例

    • 张三就是人的一个具体实例,张三家里的旺财就是狗的一个具体实例。
    • 能够体现出特点,展现出功能的是具体的实例,而不是一个抽象的概念。

创建与初始化对象

  • 使用new来创建对象
  • 使用new关键字创建的时候,除了分配内存之外,还会给创建好的对象进行默认的初始化,以及对类中构造器的调用
    public static void main(String[] args) {//类是抽象的,必须要用new来实例化//类实例化后会返回一个自己的对象!//Student对象就是一个Student类的具体实例!Student student = new Student();student.name="fashi";System.out.println(student.name);//fashi}
  • 类中的构造器也被称为构造方法,是在进行创建对象的时候必须要调用的。有以下特点:

    • 必须和类的名字相同
    • 没有返回类型,也不能写void
public class Student {//一个类即使什么都不写,也会存在一个默认的无参构造方法//属性:字段String name;int age;//无参构造// 作用://1.使用new关键字,本质是在调用构造器//2.可以用来实例化初始化对象的值 this.age=12;public Student(){} //无参构造//有参构造//一旦定义了有参构造,无参就必须显示定义public Student(String name){this.name=name;}//Alt+insert 快捷键 构造方法//方法public void say(){System.out.println(this.name+"say...");}/* 总结:1.类与对象类是一个模板、抽象的;对象是一个具体的实例。2.方法定义与调用!3.对应的引用引用类型基本类型(8)对象是通过引用来操作的:栈—>堆(地址)4.属性:字段Field 成员变量默认初始化:​ 数字: 0 0.0​ char : u0000​ boolean : false​ 引用类型: null修饰符 属性类型 属性名 = 属性值!5.对象的创建和使用- 必须使用 new 关键字创造对象,构造器 Person fashi= new person();- 对象的属性 fashi.name- 对象的方法 fashi.sleep();6.类:静态的属性 属性动态的行为 方法类里只能写这两个。*/
}

内存分析

public class Pet {public String name; //默认 nullpublic int age;   //默认 0//默认存在无参构造public void shout(){System.out.println("叫了一声。。。");}
}public class Demo02 {public static void main(String[] args) {Pet dog = new Pet();dog.name = "旺财";dog.age = 3;dog.shout();Pet cat= new Pet();cat.name = "猫猫";cat.age = 4;cat.shout();}
}

四、面向对象三大特性☆

封装

  • 该露的露,该藏的藏

    • 我们程序设计要追求“高内聚,低耦合”。高内聚就是类的内部数据细节由自己完成,不允许外部干涉; 低耦合:仅暴露少量的方法给外部使用。
  • 封装(数据的隐藏)
    • 通常,应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示,而应通过操作接口来访问,这称为信息隐藏。
  • 属性私有:private, get / set ;
public class Student {//private: 属性私有private String name;//名字private int age;//学号private char sex;//性别//提供一些可以操作这个属性的方法//提供一些public 的 get/set 方法//get 获得这个数据  String name = s1.getName();public String getName(){return this.name;}//set 给这个数据设置值 s1.setName("法师");public void setName(String name){this.name = name;}//快捷键 alt + insert
}
  • 封装的意义:

    • 提高程序的安全性,保护数据。
    • 隐藏代码的实现细节。
    • 统一接口。
    • 系统的可维护性增加了。

继承

  • 继承的本质是对某一批类的抽象,从而实现对现实世界更好的建模。
  • extends 的意思是“扩展”。子类是父类的扩展
  • Java 中类只有单继承,没有多继承!一个儿子只能有一个爸爸,但是一个爸爸可以有多个儿子。
  • 继承是类和类之间的一种关系。除此之外,类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。
  • 继承关系的俩个类,一个为子类(派生类),一个为父类(基类)。子类继承父类,使用关键字extends 来表示。
  • 子类和父类之间,从意义上讲应该具有“is a”的关系。
 //学生(子类)  继承 人(父类)public class Student extends Person{ /*Person extends Object*/...}//老师(子类)  继承 人(父类)public class Teacher extends Person{ /*Person extends Object*/...}//子类继承了父类,就会拥有父类的全部方法,但private私有属性及方法无法被继承。//public //公共的//protected //受保护的//default //默认的//private //私有的,无法被继承//ctrl+h 继承树 可以查看类关系

object类

  • 在Java中,所有类,都默认直接或间接继承Object类
  • 被final修饰的类,无法被继承(断子绝孙)。

super & this

super注意点:

  • super 调用父类的构造方法,必须在构造方法的第一个行。
  • super 必须只能出现在子类的方法或者构造方法中!
  • super 和 this 不能同时调用构造方法!

super与this的区别:

  • ​ 代表的对象不同:

    • ​ this:本身调用者这个对象
    • super:代表父类对象的应用
  • 前提:

    • ​ this:没有继承也可以使用
    • ​ super:只能在继承条件才可以使用
  • 构造方法:

    • this():本类的构造
    • super():父类的构造
//学生(子类)  继承 人(父类)
public class Student extends Person{ /*Person extends Object*/private String name="heizi";public Student() {//隐藏代码: 默认调用了父类的无参构造 super();//super();//必须放在子类构造器代码第一行System.out.println("Student无参执行了");}public void test(String name){System.out.println(name);//形式参数,传递的值System.out.println(this.name);//heizi 当前类的nameSystem.out.println(super.name);//fashi  父类的name}public void print(){System.out.println("Student");}public void test1(){print();//当前类的this.print();//当前类的super.print();//父类的}
}
public class Person {protected  String name="fashi";public Person() {System.out.println("Person无参执行了");}public void print(){System.out.println("Person");}
}
public class Application {public static void main(String[] args) {//this 调用当前类,super 调用父类Student student = new Student();/*Person无参执行了Student无参执行了*/student.test("QQ");/*QQheizifashi*/student.test1();/*StudentStudentPerson*/}
}

方法重写

  • 重写:子类的方法必须与父类方法必须一致,方法体不同。
  • 重写是方法的重写,与属性无关。
  • 重写方法只与非静态方法有关,与静态方法无关(静态方法不能被重写)。
 public class B {public void test(){ System.out.println("B==>test()");}}//继承public class A extends B{ @Override //注解:重写了B的方法public void test(){System.out.println("A==>test()");}}public class Application {public static void main(String[] args) {//方法的调用只和左边定义的类型有关A a = new A();a.test(); //A==>test()//父类的引用指向了子类,但静态方法没有被重写B b = new A();b.test(); //静态方法:B==>test()   非静态方法:A==>test()//静态方法和非静态方法的区别很大!!!//静态方法:方法的调用只和左边定义的类型有关//非静态方法:重写//静态方法是类的方法,非静态方法是对象的方法//有static时,b调用了B类的方法,因为b是b类定义的//没有static时,子类重写了父类的方法,b调用的是对象的方法,而b是A类new出来的对象,调用A的方法}}

重写:重写只和非静态方法有关,静态没用,只能 Public 。需要有继承关系,子类重写父类的方法!

  • 方法名必须相同
  • 参数列表必须相同
  • 修饰符:范围可以扩大,但不能缩小;public > protected > Default > private
  • 抛出的异常: 范围,可以被缩小但不能扩大;ClassNotFoundException <— Exception(大)

重写,子类的方法和父类必须要一致,但方法体不同!

为什么需要从写:

  • 父类的功能,子类不一定需要,或者不一定满足!

快捷键:Alt + Insert override;

静态的方法和非静态的方法区别很大!!!

多态 ★

  • 可以实现动态编译:类型,提高可扩展性。
  • 即同一方法可以根据发送对象的不同而采用不同的行为方式。
  • 一个对象的实际类型是确定的,但可以指向对象的引用可以有很多。

多态存在条件

  • 有继承关系
  • 子类重写父类方法
  • 父类引用指向子类对象
 public class Person {public void run(){System.out.println("run...");}}public class Student extends Person{@Overridepublic void run() {System.out.println("son...");}public void eat(){System.out.println("son eat...");}}public class Application {public static void main(String[] args) {//一个对象的实际类型是确定的//new Student();   new Person();//可指向的引用类型不确定,父类的引用指向子类Student s1 = new Student();//子类能调用的方法都是自己的或继承父类的Person s2 = new Student();//父类可以指向子类,但是不能调用子类独有的方法Object s3 = new Student();//父类有,子类没有,子类继承父类的全部方法  输出run...//但是子类重写父类方法后,执行子类的方法  输入son...s2.run();s1.run();//子类重写后,执行子类方法  输入son...s1.eat();//eat()是子类的独有方法((Student) s2).eat();//父类不能调用子类独有方法,会被强制转换为子类//对象能执行哪些方法,主要看对象左边的类型,和右边的关系不大!!!}}

多态的注意事项:

  • 多态是方法的多态,属性没有多态性
  • 父类和子类,有联系才能进行转换,不然会出现类型转换异常:ClassCastException
  • 存在条件:存在继承关系,方法需要重写,父类引用指向子类对象!Father f1 = new Son();

不能重写的方法

  • static 方法,属于类,它不属于实例。
  • final 常量 ,被final修饰的无法修改,属于常量池。
  • private 私有方法,不能被重写。

instanceof和类型转换

  • instanceof 判断一个对象是什么类型。(引用类型之间的转换)
        //System.out.println(x instanceof y); :true or false (能不能编译通过,看x所指向的实际类型是不是y的子类型)//实际上是看是x和y否有继承关系,且x所指向的实际类型是否是y类型//若x所指向的实际类型和y类型有关系,也会通过//两边有关系才可以进行比较,否则会编译错误//Object>String//Object>Person>Teacher//Object>Person>StudentObject object = new Student();//Student指向Object类型System.out.println(object instanceof Student);//trueSystem.out.println(object instanceof Person);//trueSystem.out.println(object instanceof Object);//trueSystem.out.println(object instanceof Teacher);//falseSystem.out.println(object instanceof String);//falseSystem.out.println("===================================");Person person = new Student();System.out.println(person instanceof Student);//trueSystem.out.println(person instanceof Person);//trueSystem.out.println(person instanceof Object);//trueSystem.out.println(person instanceof Teacher);//false//System.out.println(person instanceof String);//编译错误(同一级)System.out.println("===================================");Student student = new Student();System.out.println(student instanceof Student);//trueSystem.out.println(student instanceof Person);//trueSystem.out.println(student instanceof Object);//true//System.out.println(student instanceof Teacher);//编译错误//System.out.println(student instanceof String);//编译错误//类型之间的转化:父-子(高-低)//高转低要强制转换//高               低Person obj = new Student(); //只能用Person方法//obj.go();//编译报错((Student)obj).go(); //强转之后就可以用Student方法//低转高默认就进行转换了//子类转换为父类,可能会丢失一些自己的方法!!//Student student= new Student();//Person person=student;

总计:

  • 父类引用指向子类的对象。
  • 把子类转换为父类,向上转型,但会丢失自己原来的一些方法。
  • 把父类转换为子类,向下转型,需要强制转换,才能调用子类方法。
  • 方便方法的调用(转型),减少重复的代码。

static关键字详解

//static
public class Student  {//属性private static int age;//静态的变量,可以被类中共享,多线程比较常用!private double score;//非静态变量//方法public void run(){//因为静态方法在类生成的时候就已经存在!!!//非静态方法可以直接访问类中的静态方法//Student.go();}public static void go(){//静态方法可以调用静态方法的,但不能调用类中的非静态方法}{//创建对象的时候自动就创建了,在构造器之前  2//代码块(匿名代码块)可以赋初始值System.out.println("匿名代码块");}static {//在类一加载时就已经执行,而且只加载一次  1//静态代码块System.out.println("静态代码块");}public Student() {//3System.out.println("构造方法");}public static void main(String[] args) {//属性Student s1 = new Student();System.out.println(s1.age);//通过方法可以正常调用System.out.println(s1.score);//通过方法可以正常调用System.out.println(Student.age);//静态变量,可以直接用类名进行调用//System.out.println(Student.score);//非静态变量不可以这样使用//方法Student.go();//静态方法不需要new,可以直接调用,直接写 go(); 也可以//Student.run(); //非静态方法需要new出来new Student().run();//代码块System.out.println("----------------------");Student s2 = new Student();//静态代码块//匿名代码块//构造方法//第二次执行static不在执行//匿名代码块//构造方法}
}
//静态导入包
import static java.lang.Math.random;
import static java.lang.Math.PI;public class Application {public static void main(String[] args) {//第一种随机数,不用导包System.out.println(Math.random()); //0.011540144065683489//第二种随机数,静态导入包System.out.println(random()); //0.40652961470940285System.out.println(PI);//3.141592653589793}
}

final修饰的类不能被继承!!!

五、抽象类和接口

抽象

  • abstract 修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类,如果修饰方法,那么该方法就是抽象方法;如果修饰类,那么该类就是抽象类。
  • 抽象类中可以没有抽象方法,但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类。
  • 抽象类,不能使用 new 关键字来创建对象,它是用来让子类继承的。
  • 抽象方法,只有方法的声明,没有方法的实现,它是用来让子类实现的。
  • 子类继承抽象类,那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法;否则该子类也要声明为抽象类,然后由子子类实现抽象方法。
  //abstract 抽象类public abstract class Action {//约束~有人帮我们实现//abstract,抽象方法,只有方法名字,没有方法的实现!public abstract void doSomething();}//抽象类的所有方法,若继承了它的子类,都必须要实现它的所有方法//除非子类也是抽象方法,那就由子子类实现public class A extends Action {@Overridepublic void doSomething() {}}

注意

  • 不能 new 这个抽象类,只能靠子类去实现它;它只是一个约束。
  • 抽象类中可以写普通方法,但抽象方法必须在抽象类中。
  • 抽象的抽象,new会报错“Missing method body, or declare abstract”

思考题
抽象类存在构造器吗?
抽象类存在的意义?

接口 ☆

  • 普通类:只有具体实现

  • 抽象类:具体实现和规范(抽象方法)都有!

  • 接口:只有规范!没有方法的实现,自己无法写方法,专业的约束!约束和实现分离:面向接口编程~

  • 接口就是规范,定义的是一组规则,体现了现实世界中“如果你是…则必须能…”的思想。“如果你是天使,则必须能飞。如果你是汽车,则必须能跑。”

  • 接口的本质是契约,就像我们人间的法律一样,制定好后大家都遵守。

  • OO的精髓,是对对象的抽象,最能体现这一点的就是接口,为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言(比如c++、java、c#等),就是因为设计模式所研究的,实际上就是如何合理的去抽象。

  • 声明类的关键字是class,声明接口的关键字是interface

// 接口定义的关键字;interface 接口都需要实现类!
public interface UserService {// public void ss(){ } //报错;接口内不能写方法//接口中的所有定义其实都是抽象的,默认被public abstract修饰public abstract void run();void add(String name);void delete(String name);//接口还可以定义变量,所有定义的属性都是静态的常量public static final int AGE = 99;int ABC = 99;
}
public interface TimeService {void time();
}
//类可以实现多个接口  implements 接口
//实现接口的类,必须要实现接口的全部方法
//利用接口实现多继承
public class UserServiceImpl implements UserService,TimeService {@Overridepublic void run() {}@Overridepublic void add(String name) {}@Overridepublic void delete(String name) {}@Overridepublic void time() {}
}

接口作用总结

  • 接口是约束,规范
  • 接口定义一些的方法,可以让不同的人实现,多个人完成共同的工作。
  • 接口中所有默认的方法public abstract,所有常量默认public static final
  • 接口不能被实例化,因为接口中没有构造方法。
  • implements 可以实现多个接口。实现接口的类,必须要实现(重写)接口的全部方法

六、内部类

  • 内部类就是在一个类的内部在定义一个类,比如A类中定义一个B类,那么B累相对A类来说就称为内部类,而A类相对B类来说就是外部类了。

特点

  • 编译之后可生成独立的字节码文件
  • 内部类可直接访问外部类私有成员,而不破坏封装
  • 可为外部类提供必要的内部功能组件。
 //身体 Body.classclass Body{ //头部class Header{//内部类也会生成class文件  Body$Header.class}}

注:一个java类中可以有多个class类型,但是只能有一个public class。

成员内部类:可以获得外部类的私有属性和私有方法。

  • 在类的内部定义,与实例变量、实例方法同级别的类。
  • 内部类是作为外部类的一个实例部分,创建内部类对象时,必须依赖外部类对象。 Outer.Inner inner = outer.new Inner();
  • 当外部类、内部类存在重名属性时,会优先访问内部类属性
  • 成员内部类里不能定义静态成员、可以包含静态常量(final)。
public class Outer {//外部类//实例变量private int id = 10;private int age = 20;public void out(){System.out.println("这是外部类的方法");}//内部类public class Inner{private int id = 20;private String name = "李四";public void in(){System.out.println("这是内部类的方法");}//内部类可以获得外部类的私有属性和私有方法public void getID(){//打印外部类属性,内部类属性和外部类属性重名  Outer.thisSystem.out.println(Outer.this.id);System.out.println(age);//Outer.this.age//打印内部类中的属性System.out.println(id);//this.idSystem.out.println(name);}}
}
    public static void main(String[] args) {//外部类通过 new 获取Outer outer = new Outer();//内部类通过外部类来实例化//外部类 . new 内部类Outer.Inner inner = outer.new Inner();//Inner inner=new Outer().new Inner();inner.in();//这是内部类的方法inner.getID();//10 20 20 李四}

静态内部类:不能访问外部类私有属性和私有方法。

  • 不依赖外部类对象,可直接创建或通过类名访问,可声明静态成员。
  • 只有静态内部类,才可以用static修饰。
public class Outer {//外部类//实例变量private int id = 10;public void out(){System.out.println("这是外部类的方法");}//静态内部类,级别和外部类相同,可以直接创建public static class Inner{private int age= 10;//静态成员private static int count = 1000;public void in(){System.out.println("这是内部类的方法");//调用外部类的属性//1. 先创建外部类对象Outer outer = new Outer();//2. 调用外部类对象的属性System.out.println(outer.id);//调用静态内部类的属性和方法System.out.println(age);//调用静态内部类的静态属性System.out.println(Inner.count);}}
}// 测试类
public class Test{public static void main(String[] args) {//直接创建静态内部类对象  new Outer.Inner() 表示包含关系,并不是创建对象Outer.Inner inner = new Outer.Inner();inner.in();}
}

局部内部类:在外部类的方法里定义的类。

  • 定义在外部类方法中,作用范围和创建对象范围仅限于当前方法
  • 局部内部类访问外部类当前方法中的局部变量时,因无法保障变量的生命周期与自身相同,变量必须修饰为final
  • 限制类的使用范围:只能在当前方法中使用。
//外部类
public class Outer{//实例变量private String name = "刘德华";private int age = 35;//方法public void show(){//定义局部变量:不能带访问修饰符//若局部变量不是常量,该变量在show()方法执行完后就会消失//但Inner内部类属于方法,并不会消失;new Inner()内部类对象在堆中并不会立即消失//所以类和对象并不能直接引用已经消失的变量 因此需要加上finalString address = "深圳";//局部内部类:注意不能加任何访问修饰符 和局部变量级别相同class Inner{//局部内部类属性private String phone = "11111";private String email = "lll@qq.com";//成员内部类里不能定义静态成员、可以包含静态常量(final)//private final static String email = "lll@qq.com";public void show2(){//可以直接访问外部类的属性//如果局部内部类为静态的,访问外部类的属性需要先实例化一个对象System.out.println(name); // 相当于Outer.this.nameSystem.out.println(age);//访问内部类的属性System.out.println(phone);//this.phoneSystem.out.println(this.email);//访问局部变量 在jdk1.7要求必须常量final、但在jdk1.8之后会自动添加finalSystem.out.println(address);//实际运行编译时,address已经变成实际的值了//System.out.println("深圳");}}//创建局部内部类对象!!!才能使用Inner inner = new Inner();inner.show2();}
}//测试类
public class Test{public static void main(String[] args) {//创建外部类对象Outer outer = new Outer(); outer.show();}
}

匿名内部类:没有名字去初始化类,不用将实例保存到变量中。

  • 没有类名的局部内部类(一切特征都与局部内部类相同)。
  • 必须继承一个父类或者实现一个接口。
  • 定义类、实现类、创建对象的语法合并,只能创建一个该类的对象。
  • 优点:减少代码量。
  • 缺点:可读性较差。
public class Test {public static void main(String[] args) {//匿名内部类new Apple().eat();new UserService(){@Overridepublic void hello() {System.out.println("hello..");}};}
}
class Apple{public void eat(){System.out.println("eat..");}
}
interface UserService{void hello();
}

七、异常

什么是异常

  • 实际工作中,遇到的情况不可能是非常完美的。比如:你写的某个模块,用户输入不一定符合你的要求;你的程序要打开某个文件,这个文件可能不存在或者文件格式不对;你要读取数据库的数据,数据可能是空的等;我们的程序再跑着,内存或硬盘可能满了。等等。
  • 软件程序在运行过程中,非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题,我们叫异常,英文是:Exception,意思就是例外。这些,例外情况,或者叫异常,怎么让我们写的程序做出合理的处理,而不至于程序崩溃。
  • 异常指程序运行中出现不期而至的各种状况,如:文件找不到,网络连接失败,非法参数等。
  • 异常发现在程序运行期间,它影响了正常的程序执行流程。

简单分类

  • 检查性异常:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常,这是程序员无法预见的。例如:打开一个不存在文件时,一个异常就发生了,这些异常在编译时不能被简单地忽略。
  • 运行时异常:运行时异常是可能被程序员去避免的异常。与检查性异常相反,运行时异常可以在编译时被忽略。
  • 错误 ERROR:错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题,错误在代码中通常被忽略,编译时不容易被发现。例如:当栈溢出时,一个错误就发生了,它们在编译也检查不到的。

异常体系结构

  • Java 把异常当做对象来处理,并定义一个基类 java.lang.Throwable 作为所有异常的超类。
  • 在 Java API 中已经定义了许多异常类,这些异常类分为两大类,错误Error和异常Exception 。

Error错误

  • Error 类对象有 Java 虚拟机生成并抛出,大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。
  • Java 虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时, Java 虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。
  • 还有发生在虚拟机试图执行应用时,如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的情况。

Exception异常

  • 在 Exception 分支中有一个重要的子类 RuntimeException (运行时异常)

    • ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界)
    • NullPointerException(空指针异常)
    • ArithmeticException(算术异常)
    • MissingResourceException(丢失资源)
    • ClassNotFoundException(找不到类)等异常,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。
  • 一些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发现;
  • Error 和 Exception 的区别:Error 通常是灾难性的致命错误,是程序无法控制和处理的,当出现这些异常时,Java 虚拟机(JVM)一般会选择终止线程;Exception 通常情况下是可以被程序处理的,并且在程序中应该尽可能的去处理这类异常。

Java异常处理机制和处理异常

  • 抛出异常
  • 捕获异常
  • 异常处理五个关键字:try、catch、finally、throw、throws

可以当出现异常时,捕获它,防止程序停止。

try、catch、finally和throw

    public static void main(String[] args) {int a = 1;int b = 0;//假设要捕获多个异常:要从小到大的写!不然会报错,提示大异常以及覆盖小异常//Ctrl+Alt+T 快捷键插入 try-catchtry { //try监控区域//throw 抛出异常一般在方法中使用if(b==0){ throw new ArithmeticException(); //主动抛出异常}System.out.println(a/b);}//catch (ArithmeticException e){ //catch 捕获异常//   System.out.println("程序出现异常,变量b不能为0");//}catch (Error e) {   //catch(想要捕获的异常类型!)捕获异常System.out.println("Error");}catch (Exception e){ //catch(想要捕获的异常类型!)捕获异常//e.printStackTrace();//打印错误的栈信息System.out.println("Exception");}catch (Throwable t){//最高级,放在最后面System.out.println("Throwable");}finally { //一定会执行,用于处理善后工作,如关闭资源//可以不用加finally,但try和catch必须要写System.out.println("finally");}}

throws

    //假设这个方法中,处理不了这个异常。在方法上抛出异常throws,由上一级捕获。public void test(int a,int b)throws ArithmeticException{if (b == 0) {throw new ArithmeticException();//throw 主动的抛出异常,一般在方法内}System.out.println(a / b);}public static void main(String[] args) {int a = 1;int b = 0;try{new Test().test(1,0);}catch(ArithmeticException e){e.printStackTrace();}}

自定义异常

  • 使用 Java 内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外,用户还可以自定义异常。用户自定义异常类,只需继承 Exception 类即可。
  • 在程序中使用自定义异常类,大体可分为以下几个步骤:
    • 创建自定义异常类。
    • 在方法中通过 throw 关键字抛出异常对象。
    • 如果在当前抛出异常的方法中处理异常,可以使用 try-catch 语句捕获并处理;否则在方法的声明处通过 throws 关键字指明要抛出给方法调用者的异常,继续进行下一步操作。
    • 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。
//自定义异常
public class MyException extends Exception{//传递数字>10就为异常private int detail;//创建一个提示信息public MyException(int a) {this.detail=a;}//toString打印信息:异常的打印信息@Overridepublic String toString() {return "MyException{" +"detail=" + detail +'}';}
}
public class Test1 {//创建一个可能会存在异常的方法static void test(int a) throws MyException {System.out.println("传递的参数为:"+a);if (a>10){throw new MyException(a);//抛出}System.out.println("ok");}public static void main(String[] args) {try { //捕获异常test(11);} catch (MyException e) {// if( ){ }       可以增加一些处理异常的代码块System.out.println("MyException =>"+e);//传递的参数为:11//MyException =>MyException{detail=11}}}
}

总结

  • 处理运行时异常,采用逻辑去合理规避同时辅助 try-catch 处理
  • 在多重 catch 块后面,可以加一个 catch(Exception)来处理可能被遗漏的异常
  • 对于不确定的代码,也可以加上 try-catch ,处理潜在的异常
  • 尽量去处理异常,切忌只是简单地调用 printStackTrace()去打印输出
  • 具体如何处理异常,要根据不同的业务需求和异常类型去决定
  • 尽量添加 finally 语句块去释放占用的资源

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