day05 【异常、线程】
教学目标
能够辨别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
列举出常见的三个运行期异常
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
异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是java.lang.Throwable，其下有两个子类：java.lang.Error与java.lang.Exception，平常所说的异常指java.lang.Exception
public void printStackTrace():打印异常的详细信息。
public String getMessage():获取发生异常的原因。
02_异常概念&异常体系、03_异常分类、04_异常的产生过程解析
我们平常说的异常就是指Exception，因为这类异常一旦出现，我们就要对代码进行更正，修复程序。
异常(Exception)的分类:根据在编译时期还是运行时期去检查异常?
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编译时期异常:checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)
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运行时期异常
第二章 异常的处理
Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws
创建一个自定义异常类的对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写，可能用到枚举)。
throw用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。
throw new 异常类名(参数);
public class ThrowDemo { public static void main(String[] args) { //创建一个数组 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("哥们，角标越界了~~~"); } int element = arr[index]; return element; } }
我们学习过一个类Objects，它由一些静态的实用方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），那么在它的源码中，对对象为null的值进行了抛出异常操作。
07_throws关键字_异常处理的第一种方式,交给别人处理
声明异常
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(参数列表) throws 异常类名1,异常类名2…{ }
import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; /* throws关键字:异常处理的第一种方式,交给别人处理 作用: 当方法内部抛出异常对象的时候,那么我们就必须处理这个异常对象 可以使用throws关键字处理异常对象,会把异常对象声明抛出给方法的调用者处理(自己不处理,给别人处理),最终交给JVM处理-->中断处理 使用格式:在方法声明时使用 修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws AAAExcepiton,BBBExcepiton...{ throw new AAAExcepiton("产生原因"); throw new BBBExcepiton("产生原因"); ... } 注意: 1.throws关键字必须写在方法声明处 2.throws关键字后边声明的异常必须是Exception或者是Exception的子类 3.方法内部如果抛出了多个异常对象,那么throws后边必须也声明多个异常 如果抛出的多个异常对象有子父类关系,那么直接声明父类异常即可 4.调用了一个声明抛出异常的方法,我们就必须的处理声明的异常 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 要么try...catch自己处理异常 */ public class Demo05Throws { /* FileNotFoundException extends IOException extends Excepiton 如果抛出的多个异常对象有子父类关系,那么直接声明父类异常即可 */ //public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException,IOException { //public static void main(String[] args) throws IOException { public static void main(String[] args) throws Exception { readFile("c:\a.tx"); System.out.println("后续代码"); } /* 定义一个方法,对传递的文件路径进行合法性判断 如果路径不是"c:\a.txt",那么我们就抛出文件找不到异常对象,告知方法的调用者 注意: FileNotFoundException是编译异常,抛出了编译异常,就必须处理这个异常 可以使用throws继续声明抛出FileNotFoundException这个异常对象,让方法的调用者处理 */ public static void readFile(String fileName) throws FileNotFoundException,IOException{ if(!fileName.equals("c:\a.txt")){ throw new FileNotFoundException("传递的文件路径不是c:\a.txt"); } /* 如果传递的路径,不是.txt结尾 那么我们就抛出IO异常对象,告知方法的调用者,文件的后缀名不对 */ if(!fileName.endsWith(".txt")){ throw new IOException("文件的后缀名不对"); } System.out.println("路径没有问题,读取文件"); } }
08_try_catch_异常处理的第二种方式,自己处理异常
如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:
-
该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
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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 //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常 }
try：该代码块中编写可能产生异常的代码。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。
注意：try和catch都不能单独使用,必须连用。
// 创建日志对象 private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ItemListController.class);
2.5 finally 代码块
10_finally代码块
11_异常注意事项_多异常的捕获处理、12_异常注意事项_finally有return语句、13_异常注意事项_子父类异常
一般我们是使用：一次捕获多次处理方式。
注意:这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
第三章 自定义异常
3.1 概述
为什么需要自定义异常类:
我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。例如年龄负数问题,考试成绩负数问题等等。
什么是自定义异常类:
在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类.
例如自定义一个业务逻辑异常: RegisterException。一个注册异常类。
异常类如何定义:
- 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于
java.lang.Exception。 - 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于
java.lang.RuntimeException。
3.2 自定义异常的练习
要求：我们模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。
首先定义一个登陆异常类RegisterException：
// 业务逻辑异常
public class RegisterException extends Exception {
/**
* 空参构造
*/
public RegisterException() {
}
/**
*
* @param message 表示异常提示
*/
public RegisterException(String message) {
super(message);
}
}
模拟登陆操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否存在方法用于判断。
public class Demo {
// 模拟数据库中已存在账号
private static String[] names = {"bill","hill","jill"};
public static void main(String[] args) {
//调用方法
try{
// 可能出现异常的代码
checkUsername("nill");
System.out.println("注册成功");//如果没有异常就是注册成功
}catch(RegisterException e){
//处理异常
e.printStackTrace();
}
}
//判断当前注册账号是否存在
//因为是编译期异常，又想调用者去处理 所以声明该异常
public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException{
for (String name : names) {
if(name.equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常
throw new RegisterException("亲"+name+"已经被注册了！");
}
}
return true;
}
}
第四章 多线程
4.1 并发与并行
- 并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。
- 并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。
在操作系统中，安装了多个程序，并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行，这在单 CPU 系统中，每一时刻只能有一道程序执行，即微观上这些程序是分时的交替运行，只不过是给人的感觉是同时运行，那是因为分时交替运行的时间是非常短的。
而在多核 CPU 系统中，则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上（CPU），实现多任务并行执行，即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序，这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU，便是多核处理器，核越多，并行处理的程序越多，能大大的提高电脑运行的效率。
注意：单核处理器的计算机肯定是不能并行的处理多个任务的，只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理,线程也是一样的，从宏观角度上理解线程是并行运行的，但是从微观角度上分析却是串行运行的，即一个线程一个线程的去运行，当系统只有一个CPU时，线程会以某种顺序执行多个线程，我们把这种情况称之为线程调度。
4.2 线程与进程
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进程：是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间，一个应用程序可以同时运行多个进程；进程也是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。
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线程：线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。
简而言之：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程中可以包含多个线程。
线程调度:
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分时调度
所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。
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抢占式调度
优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为抢占式调度。
- 设置线程的优先级
4.3 创建线程类
Java使用java.lang.Thread类代表线程，所有的线程对象都必须是Thread类或其子类的实例。每个线程的作用是完成一定的任务，实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java使用线程执行体来代表这段程序流。Java中通过继承Thread类来创建并启动多线程的步骤如下：
- 定义Thread类的子类，并重写该类的run()方法，该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把run()方法称为线程执行体
- 创建Thread子类的实例，即创建了线程对象
- 调用线程对象的start()方法来启动该线程
MyThread 代码如下：
package com.itheima.demo06.Thread; //1.创建一个Thread类的子类 public class MyThread extends Thread{ //2.在Thread类的子类中重写Thread类中的run方法,设置线程任务(开启线程要做什么?) @Override public void run() { for (int i = 0; i <20 ; i++) { System.out.println("run:"+i); } } }
Demo01Thread 代码如下：
ackage com.itheima.demo06.Thread; /* 创建多线程程序的第一种方式:创建Thread类的子类 java.lang.Thread类:是描述线程的类,我们想要实现多线程程序,就必须继承Thread类 实现步骤: 1.创建一个Thread类的子类 2.在Thread类的子类中重写Thread类中的run方法,设置线程任务(开启线程要做什么?) 3.创建Thread类的子类对象 4.调用Thread类中的方法start方法,开启新的线程,执行run方法 void start() 使该线程开始执行；Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。 结果是两个线程并发地运行；当前线程（main线程）和另一个线程（创建的新线程,执行其 run 方法）。 多次启动一个线程是非法的。特别是当线程已经结束执行后，不能再重新启动。 java程序属于抢占式调度,那个线程的优先级高,那个线程优先执行;同一个优先级,随机选择一个执行 */ public class Demo01Thread { public static void main(String[] args) { //3.创建Thread类的子类对象 MyThread mt = new MyThread(); //4.调用Thread类中的方法start方法,开启新的线程,执行run方法 mt.start(); for (int i = 0; i <20 ; i++) { System.out.println("main:"+i); } } }
多次启动一个线程是非法的。特别是当线程已经结束执行后，不能再重新启动。
java程序属于抢占式调度,哪个线程的优先级高,那个线程优先执行;同一个优先级,随机选择一个执行。
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end