JAVA笔记整理-内部类与异常

一、内部类(inner class)

1、定义

​ 在一个类中，定义另一个类的代码结构，通常定义在类内部的类称为 “内部类” ，外面的类称为“外部类” ， 在逻辑关系上 内部类与外部类是从属关系，例如 一个People类 存在收货地址类（收货人，收货联系方式）

2、分类

2.1、 普通内部类（inner class），一个类A中定义另一个类B，其中类B就是类A的内部类，也是类A的一部分

//定义一个people类（外部类）
public class People {
    private String pname="张三";
    public void sayHello(){
        System.out.println("Let us say Hello");
        // 知识点1 ：外部类的方法中，可以使用内部类的属性、方法
        Address address = new Address();
        address.addressName ="湖北武汉";
        address.contentName="张某某";
        address.showAddressInfo();
    }
    /**
     * 定义普通内部类   收货地址类
     */
    class Address{
        private String addressName;// 收货地址
        private String contentName;// 联系人

        public void showAddressInfo(){
            System.out.println("联系人："+contentName + "--收货地址："+addressName);
            // 内部类的方法 可以直接访问外部类的属性  （由于通常情况属性的访问必须通过对象才可以使用，而内部类中可以直接访问）
            System.out.println("访问外部类的属性："+pname);
        }


    }



}

​ 注意两点

• ​ 外部类的方法中，可以直接访问内部类的所有成员（包括私有）
• ​ 内部类的方法中，也可以直接方法外部类的所有成员，当外部和内部的成员名相同时，就近原则访问成员，或者引入外部类的对象访问

2.2、 静态内部类（static inner class）： 在普通内部类基础上，增加“static”关键字，与静态方法相似，满足静态的要求

public class People{
/**
     * 2、定义静态内部类
     *   身份证信息
     */
    static  class Card{
        private static String cardNo="3455434535345334";
        private String cardName="张三";

        // 定义静态方法
        public static void showCard(){
            System.out.println("身份证号："+ cardNo);
        }
        // 定义非静态方法
        public void showCard2(){
            System.out.println("姓名:"+cardName + "身份证号："+ cardNo);
        }
    }
	// 外部类的方法 访问内部类的方法
    public void method2(){
        Card card = new Card();
        // 对于静态方法可以直接  类名.方法名
        // 对于非静态方法，需要创建Card类的对象访问
        card.showCard2();
    }
}

使用：
        // 2 创建静态内部类的对象调用内部类方法
        People.Card.showCard();
        // 创建静态内部类的对象
        People.Card  card = new People.Card();
        card.showCard2();

2.3、方法内部类： 在一个方法中定义的类，其中这个类只属于该方法，也只能在该方法中使用

 /**
     * 3、方法内部类 （将一个类定义在方法里面）
     */
    public void method3(){
         int score = 98;

         // 在这里定义一个类
        class MyClass{
            String subject="Java";
            public void getSubjectScore(){
                //方法内部类中 也可以使用方法的属性
                System.out.println(pname+"的"+subject+":"+score);
            }
        }

        //调用方法里面的类
        MyClass  mycls = new MyClass();
        mycls.getSubjectScore();
    }

    People  people = new People();
    // 3 调用方法
        people.method3();

注意：内部类中的class文件 命名 外部类$内部类名.class

2.4 匿名内部类： 定义一个没有类名，只有对方法的具体实现。通常它依赖于实现关系（接口）或继承关系（父类）

a、基于实现关系

public interface MyInterface {
    // 学习
    public void  study();
    //  工作
    public void work();
}

  // 创建一个匿名类(让接口的引用 指向匿名类的对象)
        MyInterface  person = new MyInterface() {
            @Override
            public void study() {
                System.out.println("这个人也好好学习");
            }

            @Override
            public void work() {
                System.out.println("这个人也好好工作");
            }
        };

        person.study();
        person.work();

b、基于继承关系

public class MyClass {

   public void service(){
        System.out.println("提供服务的方法。");
    }
}

 // 父类 new 一个 匿名类，这个匿名类是它的子类
        MyClass cls = new MyClass(){
            @Override //匿名类重写父类的方法 service
            public void service() {
                System.out.println("这是子类的方法");
            }
        };
        cls.service();

二、异常

1、异常的概述

​ 异常定义： 在程序中，发生“不正常”的事件，导致程序无法正常运行，并使JVM中断，称为异常

​ 生活中的异常： 早上起床上课，平时骑车20分钟可以到达教室，由于天气原因或者闹钟响了自动关闭，不能按时到达教室上课，迟到了，此时就属于异常现象 。

​ 捕获异常： 当程序在运行时，发生了异常 ，为了让程序正常执行，需要对异常捕获（catch），称之为捕获异常

​ Java是面向对象的语言， 异常本身就是一个类（Exception），当发生异常时会创建异常对象，捕获的就是该对象。

  System.out.println("请输入一个数字");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 对可能发生的异常 进行处理
        int num = sc.nextInt();
        if(num%2==0){
            System.out.println("这个数是偶数");
        }

​ 异常代码可能发生异常， 当用户输入非数字时， 导致程序抛出一个异常对象 ：

Exception in thread "main" java.util.InputMismatchException
	at java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:864)

2、异常关键字 以及层次关系

​ a、try： 试一试 ，将可能发生的代码使用try包裹 ，try不能单独出现

​ b、catch ： 捕获异常， 当发生指定的异常对象时，执行catch代码

  System.out.println("请输入一个数字");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 对可能发生的异常 进行处理
        try {
            int num = sc.nextInt();  // 发生异常后，try里面的代码不再执行
            if (num % 2 == 0) {
                System.out.println("这个数是偶数");
            }
            System.out.println("结束");
        }catch(Exception ee){// 对应的异常类 来捕获对应的异常对象  ，不能确定异常类，可以使用父类Exception
            System.out.println("你的输入不正确");
        }

        System.out.println("程序继续运行直到结束。。。。");

​ 一个try + 多个catch

 	//  抛出的异常 不能被catch捕获，会发生什么？
        try {
            int[] num = {1, 2, 3};
            System.out.println(num[1]); // 没有捕获该异常对象，JVM依然终止运行
            System.out.println(10/0);
        }catch(NullPointerException ee){
            System.out.println("这是空指针异常");
        }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException  ee){
            System.out.println("数组下标越界异常");
        }catch(Exception ee){
            // 输出异常 堆栈消息  方便程序员排错（尽可能避免用户看见）
            ee.printStackTrace();
            System.out.println("系统繁忙！"+ee.getMessage());
        }
        System.out.println("程序结束");

​ c: finally : 异常之后的最终处理 （无法是否发生异常，程序都执行 ）

​ try... finally 结构

	 try{
            System.out.println("请输入两个数 ，计算两个数相除");
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            int  num1 =  sc.nextInt();
            int num2 = sc.nextInt();
            double  s = num1/num2; // 可能出错
            System.out.println(" try里面结束，结果："+s);
        }finally{
            System.out.println("无论是否发生异常，都会执行这个语句块，一般用于资源回收");
        }

try... catch...finally 结构

 try {
            System.out.println("请输入两个数 ，计算两个数相除");
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            int num1 = sc.nextInt();
            int num2 = sc.nextInt();
            double s = num1 / num2; // 可能出错
            System.out.println(" try里面结束，结果：" + s);
        }catch(ArithmeticException ee){
            ee.printStackTrace();
            System.out.println("除数不能为0 ！！");
        }catch(Exception ee){
            ee.printStackTrace();
            System.out.println("系统繁忙！！！");
        }finally {
            System.out.println("用于资源回收。");
        }

3、捕获异常

​ try...catch...finally

4、抛出异常

  /**
     * 根据下标访问数组元素
     * @param array
     * @param index
     * @return
     */
    public static int getEleByIndex(int [] array , int index){
         // 抛出异常： 可以在异常发生时 或发生之前 创建一个异常对象并抛出
        //  手动抛出一个异常  throw new 异常类([异常消息]);
        if(index <0 || index > array.length-1){
            //抛出异常
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("你的下标越界了");
        }
        int n =  array[index];
        return n;
    }

public static void main(String[] args) {
          //数组
        int  [] array = {2,1,4,5};
        int index=4;
        // 定义方法访问下标的元素  此时会产生异常 并抛出给方法的调用者
        try {
            int num = getEleByIndex(array, index);
            System.out.println("访问的元素：" + num);
        }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException ee){
            System.out.println(ee.getMessage());
        }
        System.out.println("结束。。。");

    }

5、异常分类

由于有些异常是不能直接抛出的 ，需要先声明才可以抛出，异常可以分为两大类：

1、 编译期异常（check 异常或者检查异常）：在编译期间检查异常，如果没有处理异常,则编译出错。

        //创建一个文件类的对象
        File  file = new File("d:/aaa.txt");
         // 在写代码（编译之前）时 一定要处理的异常（try..catch 或者 throws），就是编译时异常 
        try {
            file.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

​ 这里的IOException 就是 编译期异常，需要手动处理的

2、运行期异常（runtime 异常或者运行异常）：在运行期间检查异常， 编译期可以不处理异常。

        // 在运行期间抛出异常  不需要事先处理的  NullPointException是运行异常
        String str=null;
        System.out.println(str.length());

Exception中常用的异常类

• ​ RuntimeException
  • ArrayIndexOutOfBoundsException ：数组下标越界异常
  • NullPointerException：空指针异常
  • ArithmeticException： 算术异常
  • NumberFormatException ：数字格式化异常
  • ClassNotFoundException： 类没找到异常
  • ClassCaseException： 类转换异常
• 检查异常（check Exception）

​ IOException ：IO操作

​ FileNotFoundException: 文件未找到异常

​ SQLException：

​ EOFException：读写文件尾异常

​ DateFormatException：日期格式化异常

​ SocketException：SocketException

注意： 对于抛出检查异常，需要使用throws声明，对于抛出运行时异常，必须要使用throws声明

声明抛出异常语法：

 声明抛出异常语法：  
         public ...  方法名([参数]) throws 异常类1,异常类2{
             
              // 通过throw抛出   或 处理 检查异常 
      }

  /**
     *   声明抛出异常语法：
     *       public ...  方法名([参数]) throws 异常类1,异常类2{
     *
     *       }
     */
    //创建文件
    public  static void createFile() throws FileNotFoundException ,IOException {
        File file = new File("d:/hello.txt");
        if(file.exists()){
             // 不能创建  ，需要提示用户  该文件存在
            throw new FileNotFoundException("这个文件已存在，不能创建");
        }else{
            //创建
            file.createNewFile();
        }
    }

面试题： 关于 finally 和 return的执行顺序问题？

回答： 当方法有返回值时，先执行fianlly，再return， 但是 finally的代码不会改变return结果

    /**
     *  方法有返回值 有 finally
     * @param n
     * @return
     */
    public static  int  getNum(int n){
          try{
                if(n%2==0){
                    n++;
                }else{
                    n--;
                }
      
             return n;    
          }catch(Exception ee){
              System.out.println("catch--"+n);
            return 0;
          }finally {
              // return 如果放在 try或catch中，不会受finally的改变
              //  如果放在最下面，会受finally的改变
              n++; // 5
              System.out.println("fially----n:" + n); // 5
          }
    }

结果 返回

fially----n:5
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6、自定义异常

1、为什么需要使用自定义异常

​ 在Java中每一个异常类都表示特定的异常类型， 例如 NullPointerException表示空指针 ，ArithmeticException表示算术异常， 但是sun公司提供的API中不可能将实际项目中的业务问题全部定义为已知的异常类 ，这是需要程序员根据业务需求来定制异常类，例如 用户注册，可以定义用户注册异常（RegisterException），分数不能为负数也可以定制异常（ScoreExcecption）。

2、什么是自定义异常

​ 在开发中根据自己的业务情况来定义异常类 ， 灵活性较高，且方便易用。

3、如何实现自定义异常

​ a、定义编译期异常类，创建一个类继承 java.lang.Exception ；

​ b、定义运行期异常类，创建一个类继承java.lang.RuntimeException；

4、案例分析：自定义异常应用

​ 要求： 模拟用户注册操作， 用户输入用户名 ，验证用户名是否存在，如果存在，则抛出一个异常消息 “亲，该用户已存在，不能注册” ，通过自定义异常提示消息

public class RegisterException  extends  Exception {
    public RegisterException(){

    }

    public RegisterException(String message){
        // 将message 赋值给父类的构造
        super(message); //  将message赋值给父类的 属性，可通过getMessage（）方法

    }
}

public class TestRegister {
     // 模拟已存在的用户
    String []  users = {"张三","李四","王五"};

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你要注册的用户：");
        String uname = sc.next();
        TestRegister obj = new TestRegister();

        try {
            // 调用方法
            obj.checkUserName(uname);
            System.out.println("注册成功");
        } catch (RegisterException e) {
            System.out.println("注册失败");
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }

    /**
     * 检查用户是否存在
     * @return   true  表示通过
     *    异常表示不通过
     */
    public boolean  checkUserName(String username) throws RegisterException{
         // 使用foreach遍历
        /**
         *   for(数据类型 变量名  ： 数组名/集合名 ){
         *        循环中的 变量名代表的就是数组的元素
         *   }
         */
        for(String  u : users){
            // 判断u是否与 username相等 ，相等说明用户存在，需要抛出异常
            if(u.equals(username)){
                throw new RegisterException("亲，"+username+" 已存在，不能注册");
            }
        }
        return true;
    }
}

​