内部类，异常

1内部类

在java中，一个文件可以定义多个类，文件名必须和public类型的类的类名保持一致。这两个类 是平行关系。

1.1 内部类概念：

在java中，一个类可以定义在一个类的内部 ，定义在内部的类称为内部类(inner class),定义在类的外部的类叫做外部类(outer class)。

public class Outer {
    
    [修饰符] class Inner{
        
    }
}

编译后的结果

内部类根据具体的修饰符和具体位置分为很多情况。

2.1 成员内部类

一个内部类作为外部类的成员而存在，此时该内部类称为外部类的成员内部类。一般而言，内部类都用默认修饰符。

public class Outer {
    class Inner{
    }
}

2.1.1 内部类创建对象

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        
        // 【1】创建外部类对象
        Outer outer = new Outer();
        // 【2】创建内部类对象
        Inner inner = outer.new Inner();
        inner.showInfo();
    }
}

2.1.2 内部类可以访问外部类的私有变量

public class Outer {
    
    private String name = "Outer";
    
    class Inner{
        
        public void showInfo() {
            System.out.println(name);
        }
    }
}

特殊情况：外部类和内部类的变量同名

public class Outer {
    
    private String name = "Outer";
    
    class Inner{
        
        private String name = "Inner";
        
        public void showInfo() {
            // String name = "show info";
            
            // 访问外部类的私有成员
            System.out.println(this.name);
            
            // 访问外部类的私有成员
            System.out.println(Outer.this.name);
            
        }
    }
}

3 静态内部类

如果一个内部类被static修饰，我们认为这个内部类是静态内部类。形式如下。

package cn.sxt01.inner02;

public class Outer {
    
    static class Inner{    
    }
}

3.1 静态内部类创建对象

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        
        Inner inner = new Outer.Inner();
        inner.showInfo();
    }
}

3.2静态内部类可以访问外部类中的(私有)静态成员。

public class Outer {
    
    private static String name = "Outer";
    
    static class Inner{
        
        public void showInfo() {
            System.out.println("showInfo");
            
            System.out.println(name);
        }
    }
}

特殊情况：静态内部类和外部类有同名变量(避免发生)

public class Outer {
    
    private static String name = "Outer";
    
    static class Inner{
        
        private static String name = "Outer";
        
        public void showInfo() {
            System.out.println("showInfo");
            
            System.out.println(name);
            
            System.out.println(Outer.name);
        }
    }
}

4 方法内部类

4.1 如果一个内部类定义在一个方法中，称之为方法内部类。形式如下：

public class Outer {
    
    
    public void print() {
        
        class Inner{
            
            public void showInfo() {
                System.out.println("show info");
            }
        }
        
        Inner inner = new Inner();
        inner.showInfo();
    }
}

4.2 方法的局部变量进入方法内部类时，会被final修饰，出了方法的内部类则不会被final修饰。

public class Outer {
    
    public void print(int b) {
        
        int a = 10;
        
        class Inner{
            
            public void showInfo() {
                System.out.println("show info");
                
                System.out.println("print()->a:"+10);
                
                // 在方法内部类中不能修改方法的局部变量(final)
                // a = 20;
                // b = 20;
            }
        }
        
        a = 20;
        
        Inner inner = new Inner();
        inner.showInfo();
    }
}

5 匿名内部类

未来一个类如果只使用一次，我们可以把类声明为匿名类。匿名类一般和内部类一起使用。形成匿名内部类。

匿名内部类可用在：实现接口

package cn.sxt01.inner04;

public class Outer {
    
    public void print() {
        
        // 方法内部类
        /*class Inner implements MyInterface{

            @Override
            public void showInfo() {
                System.out.println("Inner:showInfo");
            }
            
        }*/
        
        /*Inner inner = new Inner();
        inner.showInfo();*/
        
        // new Inner().showInfo();
        
        // 匿名内部类
        new MyInterface(){
            @Override
            public void showInfo() {
                System.out.println("Inner:showInfo");
            }
        }.showInfo();
        
    }
}

2 异常处理

2.1传统异常处理的方式

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数:");
        
        int num1 = 0;
        if(sc.hasNextInt()) {            
            num1 = sc.nextInt();
            
            System.out.println("请输入第二个数:");
            int num2 = 0;
            if(sc.hasNextInt()) {
                num2 = sc.nextInt();
                
                if(0 == num2) {
                    System.out.println("除数不能为0！");
                }else {                    
                    int r = num1 / num2;
                    System.out.println("num1/num2 = "+r);
                }

            }else {
                System.out.println("第二个数输入不是数字");
            }
            
        }else {
            System.out.println("第一个数输入不是数字！");
        }
    }
}

缺点:

[1] 通过判断影响执行效率。

[2] 判断逻辑和业务逻辑交织在一起，可维护性很差。

2.2 异常

异常是指在程序运行过程中发生的不正常的情况，它会中断正在运行的程序。

异常处理机制

java中通过异常处理机制为程序提供异常处理的能力，保证java在运行过程中，能够保持运行而不因为异常中断程序。

2.3异常处理

 涉及异常处理的关键字有try ...catch/try ...catch ...finally

2.3.1 try/catch

 把可能产生异常的代码放在try代码块中，catch代码块去买个捕获并处理异常。

【1】正常执行，没有异常

【2】出现异常，异常处理，正常结束

 Exception是所有异常类的直接的或间接的父类。

getMessage:返回异常的描述信息

package cn.sxt02.exception02;
import java.util.Scanner;
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数:");

        int num1 = 0;
        int num2 = 0;
        
        try {
            num1 = sc.nextInt();

            System.out.println("请输入第二个数:");
            num2 = sc.nextInt();

            int r = num1 / num2;
            System.out.println("num1/num2 = " + r);
        }catch (Exception e) {
            System.out.println("程序出现异常");
            // 打印异常的信息
            // System.out.println(e.toString());
            
            
            // 打印异常堆栈信息
             e.printStackTrace();
            
            // 返回异常的描述信息，如果没有信息，返回null(InputMismatchException 没有描述信息)
            System.out.println(e.getMessage());
        }
        
        System.out.println("程序正常结束");
    }
}

【3】异常类型不匹配

【4】多重catch

public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数:");

        int num1 = 0;
        int num2 = 0;
        
        try {
            num1 = sc.nextInt();

            System.out.println("请输入第二个数:");
            num2 = sc.nextInt();

            int r = num1 / num2;
            System.out.println("num1/num2 = " + r);
        }catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("数学计算异常:"+e.getMessage());
        }catch(InputMismatchException e) {
            System.out.println("输入不匹配异常:"+e.getMessage());
        }catch (Exception e) {
            System.out.println("发送异常:"+e.getMessage());
        }
        
        System.out.println("程序正常结束");
    }
}

2.3.2 try/catch/finally

把有可能产生异常的代码放到try代码块中，catch能够捕获并处理异常，finally块用于进行收尾工作(关闭数据库、关闭文件、释放内存等资源).

不管是否发生异常，finally都执行。

public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数:");

        int num1 = 0;
        int num2 = 0;

        try {
            num1 = sc.nextInt();

            System.out.println("请输入第二个数:");
            num2 = sc.nextInt();

            int r = num1 / num2;
            System.out.println("num1/num2 = " + r);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("程序出现异常");
        } finally {
            System.out.println("不管是否出现异常，finally都执行");
        }

        System.out.println("程序正常结束");
    }

 finally总是执行，常用进行收尾工作。

 特殊情况

 [1] finally不执行的情况。

 System.exit(0);正常退出jvm，finally不会执行。

 [2]catch可以省略，变成try...finally块。

2.3.3 return

存在return的try/catch/finally执行顺序。

【1】如果不出现异常，顺序为：try->finally->return

【2】如果出现异常，顺序为：try->catch->finally->return

package cn.sxt02.exception03;

/**
 * 存在return的情况
 */
public class Test02 {

    public static int div(int a, int b) {

        try {
            int r = a / b;
            return r;

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("出现异常");

            return 0;

        } finally {
            System.out.println("我是finally");
        }

    }

    public static void main(String[] args) {

        int r = Test02.div(10, 0);
        System.out.println("r=" + r);
        System.out.println("程序正常结束");
    }
}

2.4异常的分类

Throwable类是java中所有错误(error)或异常(exception)的父类。

Exception类表示异常类，分为两种：

RuntimeException:运行时异常。不要求程序必须做出处理。是所有运行时异常的父类。

CheckedException:检查时异常。要求程序必须做出处理，不处理无法编译。

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 运行时异常
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // runtime exception
        int r = sc.nextInt();
        System.out.println("r = "+ r);
        
        // 检查时异常
        SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat();
        try {
            Date date = df.parse("2019");
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

常见的运行时异常

ArithmeticException:数学计算异常。比如除数为0

InputMismatchException:输入不匹配异常

ArrayIndexOutofBoundsException:数组下标越界异常。

NullPointException:空指针异常,对象没有初始化就使用时，jvm会抛出该异常

IllegalArgumentException:非法参数异常。

ClassCastException：强制类型转换异常。

NumberFormatException:数字格式化异常。比如把“abc”格式化成数字。

常见检查时异常:

ClassNotFoundException:类没有被发现异常。

SQLException:数据库相关异常

IOException:IO操作异常

ParseException:解析错误异常

FileNotFoundException:文件未发现异常。

运行时异常和检查时异常的区别

　　运行时异常：包括RuntimeException及其所有子类。不要求程序必须对它们作出处理，比如InputMismatchException、ArithmeticException、NullPointerException等。即使没有使用try-catch或throws进行处理，仍旧可以进行编译和运行。如果运行时发生异常，会输出异常的堆栈信息并中止程序执行。

　　Checked异常（非运行时异常）：除了运行时异常外的其他异常类都是Checked异常。程序必须捕获或者声明抛出这种异常，否则出现编译错误，无法通过编译。处理方式包括两种：通过try-catch捕获异常，通过throws声明抛出异常从而交给上一级调用方法处理.

2.5.1

throws关键字

当一个方法可能存在异常，而此时自身又无法更好的处理时，可以用将异常交给外界处理。此时用throws关键字声明异常并抛出。

public class Test01 {

    public static int div(int a, int b) throws ArithmeticException{
        int r = 0;
        r = a / b;
        return r;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Test01.div(10, 0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("除数不能为0");
        }
    }
}

开发者可以根据需要声明检查时异常(Exception或者非运行时异常)和运行时异常(RuntimeException或其子类)

如果调用处也不知道如何处理异常，可选择继续声明异常,我们把这个过程称为异常上抛。

public class Test01 {

    public static int div(int a, int b) throws Exception{
        int r = 0;
        r = a / b;
        return r;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        
        //【1】 调用处知道如何处理！
        /*
        try {
            Test01.div(10, 0);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        */
        
        // 【2】调用处也不知道如何处理
        Test01.div(10, 0);
        
    }
}

2.5.2 声明异常和重载的关系

 发明异常和重载没有关系。

方法重载

【1】方法名相同

【2】参数列表不同(个数，类型，不同类型的顺序不同)

【3】和返回值，修饰符，声明异常无关

2.5.3 声明异常和重写的关系

声明异常和方法重写有关系。

【1】父类方法声明了异常(检测时或运行时)，子类可以不声明任何异常。

【2】父类方法声明没有声明任何异常(检测时或运行时)，子类也不声明异常或者声明运行时异常。

【3】父类方法声明了异常(检测时或运行时)，子类也声明相同的异常

2.6 手动抛出异常

 2.6.1 throw

除了系统自动抛出异常外，有些问题需要开发者自己手动抛出。使用关键字throw

package cn.sxt02.exception06;

public class Student {
    private String name;
    private String gender;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(String gender) throws Exception{
        if(gender.equals("男") || gender.equals("女")) {            
            this.gender = gender;
        }else {
            throw new Exception("性别不合法!");
        }
    }

    public Student(String name, String gender) {
        super();
        this.name = name;
        this.gender = gender;
    }

    public Student() {
        super();
    }
    
}

public class Test01 {
    public static void main(String[] args){
        Student stu = new Student();
        stu.setName("二狗");
        try {
            stu.setGender("xxx");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

2.7 自定义异常

　　如果开发者需要手动抛出的异常在系统不存在，可以自定义异常。

如果要自定义异常，首先要确定异常类型，如果异常是运行时异常，必须继承RuntimeException或其子类;如果异常是检查时异常，必须继承Exception或其子类。

　　异常的命名方式，参考系统命名方式，以Exception结尾。

public class AgeException extends Exception{

    public AgeException() {
        super();
    }

    public AgeException(String message) {
        super(message);
    }
    
}