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异常
学习目标
- 能够分辨程序中异常和错误的区别
- 说出异常的分类
- 说出虚拟机处理异常的方式
- 列举出常见的四个运行期异常
- 能够使用try--catch关键字处理异常
- 能够使用throws关键字处理异常
- 能够自定义异常类
- 能够处理自定义异常类
- 说出进程的概念
- 说出线程的概念
- 能够理解并发与并行的区别
- 能够开启新线程
异常
异常的概念
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异常，就是不正常的意思。在生活中，医生说，你的身体某个部位出现异常了，该部位和正常情况不一样，该部位的功能将会受到影响，在程序中的意思是：
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异常：指的是在程序的运行过程中，出现的非正常情况，最终会导致JVM的非正常停止。
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在Java等面向对象的编程语言中，异常本身就是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。
备注：异常指的并不是语法错误，语法错了，编译无法通过的，不会产生字节码文件，根本不会运行。
异常体系
异常机制其实是帮助我们找到程序中出现的问题，异常的根类是java.lang.Throwable,它的下面有两个子类：java.lang.Error 和java.lang.Exception，平常说的异常指的是java.lang.Exception
体系图：
* java.lang.Throwable
* |-----java.lang.Error:一般不编写针对性的代码进行处理。
* |-----(虚拟机错误)VirtulMachineError
* |-----StackOverFlowError
* |-----(内存溢出异常)OutOfMemorError
* |-----InternalError
* |-----LinkageError
* |-----java.lang.Exception:可以进行异常的处理
* |-----AWTError
* |------编译时异常(checked，IOException)
* |-----
* |-----FileNotFoundException
* |-----ClassNotFoundException
* |------运行时异常(unchecked，RuntimeException)
* |-----NullPointerException
* |-----ArrayIndexOutOfBoundsException
* |-----ClassCastException
* |-----NumberFormatException
* |-----InputMismatchException
* |-----ArithmeticException
* |-----NoSuchElementExceprion
* |-----SQLException
Throwable体系：
- Error：严重错误Error，无法通过异常处理的错误，好比绝症，只能是事先预防。
- Exception：异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式进行纠正处理，使程序能够继续进行下去，好比感冒，阑尾炎。
异常产生的过程解析：
public static void main(String[] args) {
// 创建int类型的数组
int[] arr = {1,2,3};
int e = getElement(arr, 3);
System.out.println(e);
}
/*
* 参数：
* int[] arr
* int index
*/
public static int getElement(int[] arr,int index) {
int e = arr[index];
return e;
}
异常的处理
- Java异常处理的五个关键字：try, catch ,finally ,throw ,throws
抛出异常throw
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当我们在编写程序的时候，我们必须要考虑程序可能会出现问题的情况。比如说：在定义方法的时候，方法需要接受参数，那么对于调用者来说，当调用方法的时候需要接受参数，首先需要对参数数据进行合法的判断，若数据不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时候就需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。
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在Java当中，提供了一个关键字throw，他用来抛出一个指定的异常对象。步骤：
- 创建一个异常对象，封装一些提示信息(信息可以自己编写)。
- 需要将这个异常对象告知给调用者，通过关键字throw就可以完成。throw抛出一个异常对象
- throw一般我们用在方法内，用来抛出一个具体的异常对象，将这个异常对象抛出给调用者处，并结束当前方法的执行。
使用格式：
throw new 异常类名(异常信息);
示例：
// 给调用者抛出一个空指针异常
throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在，值为null");
// 给调用者抛出一个索引越界异常
throw new IndexOutOfBoundsException("该索引超出了引用的范围");
- 注意事项：
- throw关键字写在方法的内部
- throw关键字后面new的对象必须是Exception或者Exception的子类对象
- throw关键字抛出指定的异常对象，我们就必须去处理这个异常对象
- throw关键字后面创建的是runtimwexception或者runtimeexcrption的子类对象，我们可以选择不处理，交给jvm(打印异常对象)
- throw关键字后创建的是编译异常(写代码就会出现的问题),就必须处理，要么使用throws抛出，要么使用try catch捕获。
Objects非空判断
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在该类中，提供一些静态的实用方法，这是方法是null-safe（空指针安全）或者null-tolerant(容忍空指针的)，那么在他的源码中，对对象的null值进行了抛出异常的操作。
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成员方法
static <T> T requireNonNull(T obj) 检查指定的对象引用不是 null 。 static boolean isNull(Object obj) 返回 true如果提供的引用是 null否则返回 false 。 static boolean nonNull(Object obj) 返回 true如果提供的参考是非 null否则返回 false //查看指定的引用对象不是null值 public static <T> T requireNonNull(T obj) { if (obj == null) throw new NullPointerException(); return obj; }
声明异常处理---throws
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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抛出了一个编译期异常，又没有通过捕获处理(try..catch),那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。
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关键字throws运用在方法的声明上，用于表示不处理异常，提醒调用者该方法的调用携带的是有异常信息，谁调用谁处理。
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声明异常处理的格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类名1,异常类名2,....{}
示例代码
public class DemoThrows {
public static void main(String[] args) {
read("C:/a.txt");
}
public static void read(String path) throws F
ileNotFoundException{
// 校验 如果你传递的路径不是以.txt的结尾的，抛出调用者文件找不到异常
if (!path.endsWith(".txt")) {
// 抛出一个文件找不到异常
throw new FileNotFoundException("文件找不到");
}
}
}
- 注意事项
- throws关键字必须写在方法声明上。
- throws关键字后边声明的异常必须是Exception或者Exception类的子类。
- 方法内部如果抛出了多个异常对象，那么throws后面必须声明对应的多个异常。
如果抛出的多个异常对象有子父类关系，那么直接声明父类类型即可。 - 调用一个声明抛出异常的方法，我们就必须处理这个声明异常。
要么继续使用throws声明抛出，交给方法的调用者处理，最终交给jvm处理
要么try--catch自己处理异常
捕获异常 try...catch
如果异常出现的话，会立刻终止程序。
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如果使用throws关键字来声明式处理，由该方法的调用者来处理(很危险)
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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块来进行捕获，可以对出现的异常进行指定的方式处理。
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捕获异常的格式：
try { // 编写的可能会出现的异常代码 //..... } catch (异常类型 e) { // 处理异常的逻辑代码 // 记录日志 // 打印异常信息 // 继续往上抛 } -
注意事项
- try中可能会抛出多个异常对象，那么就需要使用多个catch语句块来处理异常对象
- 如果try产生了异常，那么就会执行catch语句块中的异常处理逻辑，执行完毕catch中的逻辑，继续执行try--catch后面的代码内容
如果try中没有产生异常，那么就不会执行catch语句块中的异常处理逻辑，执行try中的代码后，继续执行try--catch后面的代码内容
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try：该语句块中可能出现异常的代码
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catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。
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备注：try和catch都不能单独使用，一般建议连用。
代码演示：
public class TryCatchDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
readFile("D:\a.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {//括号中需要定义什么异常类型？
// try中抛出的是什么类型，在括号中就定义成什么样的异常类型
// 打印异常信息
System.out.println(e);
}
System.out.println("程序往下加载了。。。");
}
public static void readFile(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.startsWith("C:")) {
throw new FileNotFoundException("传递的文件不是在C盘中，文件找不到异常");
}
}
}
如何获取异常的信息
Throwable类中定义了一些常用的api方法
String getMessage() 返回此throwable的详细消息字符串。
String toString(); 获取异常的类型，异常的描述信息。
返回此可抛出的简短描述。 结果是：
这个对象的类的name
“：”（一个冒号和一个空格）
调用该对象的结果getLocalizedMessage()的方法
如果getLocalizedMessage返回null ，那么只返回类名。
void printStackTrace(); 打印异常的跟踪栈信息。
包括了异常的类型，原因，位置。在开发和调式阶段一般都使用printStackTrace()方法
finally语句块
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finally：有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。当程序发生异常时，会引发程序的跳跃性，导致有一些代码加载不到，而finally语句块就是用来解决这样的问题的，在finally语句块中存放的代码一般都是一定会被执行到的
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什么样的代码最终一定要被执行到的？
比如说，在try中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据据的连接)，我们一般在使用完毕后必须关闭掉，可以使用finally语句块来实现。
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finally语句块的语法格式;
try { // } catch (异常类型 e) { // .... } ..... finally { //.... }
备注：
- 中间的catch语句块可以省略，finally不能单独使用，建议连用。
- finally不能单独使用，必须和try一起使用
- finally语句块一般用于资源的释放(资源的回收)，无论程序是否出现了异常，最后都要加载finall语句块中的内容。
代码演示：
public class FinallyDemo06 {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("开启IO流");
readFile("b.txt");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally{
System.out.println("不管程序如何运行，此处代码块一定会被加载到");
System.out.println("关闭IO流");
}
System.out.println("over");
}
public static void readFile(String path) throws IOException{
if (!path.endsWith(".txt")) {
throw new IOException("文件的后缀名不对。。。");
}
}
}
备注：
- 1. 如果finally语句块中有return语句，永远返回的是finally语句块中的结果值
- 2. 当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法，此时finally才不会被执行到，否则finally永远会执行。
异常的注意事项
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当程序中出现了多个异常那么该如何捕获又该如何处理？
- 多个异常分别处理
- 多个异常一次捕获，多次处理
- 多个异常一次捕获，一次处理
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一般我们都是使用一次捕获，多次处理方式，格式如下：
try { // 可能出现异常的代码 多个异常 } catch (异常类型A e) { // 当try中出现A异常的时候，就用该catch来捕获 // 处理异常的逻辑 } catch (异常类型B e) {// 当try中出现B异常的时候，就用该catch来捕获 // 处理异常的逻辑 } .... .... -
注意：这种异常处理方式，要求多个catch的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间存在子父类关系，那么子类异常的处理在父类异常处理的上面，父类异常的处理在下面。
- 运行时异常被抛出可以不处理，即不捕获也不声明抛出
- 如果finally中有return语句，那么永远返回finally语句块中结果值
- 如果父类抛出了多个异常，子类重写父类方法时，抛出和父类相同的异常或者是父类异常的子类或者不抛出异常
- 父类方法如果没有抛出异常，子类重写该方法时也不可能抛出异常。此时子类方法内产生了异常，只能捕获处理，不能声明抛出。
示例代码
自定义异常
概述
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Java中根据不同的情况，提供了不同的异常类，JDK官方提供的异常类始终是有限的，大多数情况下我们需要根据自己的业务需要自定义异常类。例如：年龄负数异常。成绩负数异常，登录异常，注册异常等等。
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什么是自定义异常类？
在开发中根据自己的业务的异常情况来定义的异常类。
例如：我想自定义一个业务逻辑异常类：注册异常 RegisterException。
异常类如何定义？
- 自定义一个编译期异常，自定义类继承于 java.lang.Exception。
- 自定义一个运行期异常类，自定义类 继承于 java.lang.RuntimeException。
- 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
- 自定义异常需要提供 serialversionUID。
- 自定义的异常通过 throw抛出。
- 自定义异常最重要的是异常类的名字，但异常出现，可以根据名字判断异常类型。
自定义异常的练习：
模拟注册操作，如果用户存在，则抛出异常并提示：亲,您的名字已经被注册了，再换个名字吧！
//首先定义一个注册异常类 RuntimeException
public class RegisterException extends RuntimeException{
//空参构造
public RegisterException(){}
//有参
public RegisterException(String maeeage){super(message);}
}
public class Demo{
//使用数组模拟数组库 已存在多个账户名称
public static String [] names ={"x","w","o"};
public static void main(String[] args){
Scanner sc=new Scanner(System.in);
String name = sc.next();
//校验账户是否已被注册过
try{
//可能会引发异常类的代码
checkName(name);//如果没有发生异常，就代表注册成功
System.out.println("注册成功");
names= Arrays.copyOf(names,names.length+1);
names[names.length-1]=name
}catch(RegisterException e){
//异常的逻辑处理
e.printStackTrace();
}
}
public static boolean checkName(String name) throws RegisterException {
for(String n:names){
if(n.equals(name)){
//表明 名字已经注册过了，就抛出注册异常
throw new RegisterException("亲，你的名字已经被注册了，再换个名字吧");
}
}
return true;
}
}
