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java -- 异常处理、Collection、Iterator迭代器、泛型

2023-04-08 19:13 由 _泡泡 发表于 #后端开发

异常处理

Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws

抛出异常throw

在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况
当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者

// 使用格式
throw new 异常类名(参数);

public static void main(String[] args) {
    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("索引越界");
    }
    int element = arr[index];
    return element;
}

而对于调用者来说有两种方法进行处理:

  • 进行捕获处理
  • 继续讲问题声明出去，使用throws声明处理。

声明异常throws

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抛出了编译时异常，而没有捕获处理（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理

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) throws 异常类名1,异常类名2…{   }

声明异常的代码演示：

public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
	read("a.txt");
}

// 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
	if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 
	// 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw
	throw new FileNotFoundException("文件不存在");
	}
}

throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。

public static void main(String[] args) throws IOException {
	read("a.txt");
}

public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException {
	if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件
	// 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw
	throw new FileNotFoundException("文件不存在");
	}
	if (!path.equals("b.txt")) {
		throw new IOException();
	}
}

捕获异常try…catch

如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:

  1. 该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
  2. 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进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。
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
}

演示如下：

public static void main(String[] args) {
	try {// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。
	read("b.txt");
	} catch (FileNotFoundException e) {// 括号中需要定义什么呢？
	//try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型
	System.out.println(e);
	}
	System.out.println("over");
}
/*
*
* 我们 当前的这个方法中 有异常  有编译期异常
*/
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
	if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 
	// 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw
	throw new FileNotFoundException("文件不存在");
	}
}

获取异常信息

Throwable类中定义了一些查看方法:

public String getMessage()
// 获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因

public String toString()
// 获取异常的类型和异常描述信息(不用)

public void printStackTrace()
//打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台

finally 代码块

finally：有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。

// finally不可以单独使用
// 多用于自身需要处理异常,最终还需要关闭资源时
try{
} catch{
} finally{
}

自定义异常

异常类如何定义:

  1. 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于java.lang.Exception。
  2. 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于java.lang.RuntimeException。

练习

// 自定义异常, 当输入年龄小于0 或 大于200时 抛出异常
class AgeException extends Exception {
    public AgeException() {}
    public AgeException(String message) {
        super(message);
    }
}
class Person {
    int age;
    public void setAge(int age) throws AgeException {
        if (age < 0 || age > 200) {
            throw new AgeException("年龄非法");
        }
        this.age = age;
    }
}
public class customException {
    public static void main(String[] args) throws AgeException {
        Person person = new Person();
        person.setAge(100);
    }
}

Collection集合

集合常用类的继承体系

这张图是常用的集合，并非只有这些集合

常用方法

  • public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。
  • public void clear() :清空集合中所有的元素。
  • public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
  • public boolean contains(Object obj): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
  • public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
  • public int size(): 返回集合中元素的个数。
  • public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> col = new ArrayList<>();
        col.add("张三" );
        col.add("李四");
        col.add("王五");
        System.out.println(col);

        // 删除指定元素, 删除成功返回true, 删除失败返回false
        boolean b = col.remove("刘六");
        System.out.println(b);
        System.out.println(col);

        // 判断集合是否包含指定元素
        boolean b2 = col.contains("张三");
        System.out.println(b2);

        // 清空集合中的元素
        // col.clear();
        // System.out.println(col);

        // 判断当前集合是否为空, 长度为0返回true, 否则返回false
        boolean empty = col.isEmpty();
        System.out.println(empty);

        // 返回集合中元素的个数
        System.out.println(col.size());

        // 将集合转换为数组并遍历
        Object[] arr1 = col.toArray();
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            Object obj = arr1[i];
            System.out.println(obj);
        }
        String[] arr2 = col.toArray(new String[col.size()]);
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            System.out.println(arr2[i]);
        }
    }
}

Iterator

要遍历Collection集合,除了可以将其转换为数组,还可以获取该集合迭代器完成迭代操作

public Iterator iterator()
// 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的
// 迭代：即Collection集合元素的通用获取方式
// 在取元素之前先要判断集合中有没有元素
// 如果有，就把这个元素取出来，继续判断，如果还有就再取出来
// 一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

常用方法

E next()
// 返回迭代的下一个元素。
boolean hasNext()
// 如果仍有元素可以迭代，则返回 true
void remove()
// 删除当前next指向的元素

Iterator<String> it = col.iterator();
while (it.hasNext()) {
    String next = it.next();
    System.out.println(next);
    if (next.equals("王五")) {
    // 当迭代器在迭代的同时, 集合修改了自身的长度
    // 就会抛出 ConcurrentModificationException 并发修改异常
        // col.add("刘六");
        System.out.println(col);
        // 删除当前next指向的元素
        it.remove();
    }
}

泛型

/*
    泛型
        定义泛型
            泛型可以定义在 接口/类/方法 上, 将数据类型作为参数传递
            泛型接口:
                定义实现类时, 直接确定泛型的数据类型
                定义实现类时, 不确定泛型的数据类型 实现类也是泛型类 创建实现类对象时 确定数据类型
        使用
            创建集合 指定集合中元素的类型, 就是在使用泛型
        好处
            明确集合中元素的数据类型
            将运行时异常提前到编译时错误
            避免强制类型转换的麻烦
    泛型的通配符
        ?
    泛型的限定
        ? extends 类: 上限限定 只能传这个类 及其子类类型
        ? extends super 类: 下限限定 只能传这个类 及其父类类型
*/
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象时 确定泛型的类型为Integer
        MyClass<Integer> myClass1 = new MyClass<>(12);
        System.out.println(myClass1.getName());

        // 创建对象时 确定泛型的类型为String
        MyClass<String> myClass2 = new MyClass<>("小明");
        System.out.println(myClass2.getName());
        System.out.println("======================");

        // 泛型方法的调用, 调用方法时 确定arg的类型为Integer
        myClass1.method(1,12);
        // 调用方法时 确定arg的类型为String
        myClass1.method(1,"");
        System.out.println("========================");

        new A().method("张三", 16);
        new B<Character, String>().method('四', "18");
        System.out.println("=========================");

        ArrayList<String> stringArrayList = new ArrayList<String>();
        stringArrayList.add("aaa");
        stringArrayList.add("nnn");
        ArrayList<Integer> intArrayList = new ArrayList<Integer>();
        intArrayList.add(1);
        intArrayList.add(2);
        // 定义方法 使两个集合都可以作为参数传入并遍历
        show(stringArrayList);
        show(intArrayList);
        System.out.println("=========================");

	ArrayList<Animal> animals = new ArrayList<>();
        ArrayList<Cat> cats = new ArrayList<>();
        ArrayList<Dog> dogs = new ArrayList<>();
        animals.add(new Animal());
        animals.add(new Animal());
        cats.add(new Cat());
        cats.add(new Cat());
        dogs.add(new Dog());
        dogs.add(new Dog());
        show(dogs);
        show(cats);
        show(animals);
    }
    // 泛型的通配符
    public static void show(ArrayList<?> arrayList){
        // 不能使用?作为变量的数据类型, 所以使用Object
        for (Object obj: arrayList) {
            // 由于是Object类型, 不能调用对应类型的特有方法
            System.out.print(obj + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    // 泛型的限定
    public static void show2(ArrayList<? extends Animal> arrayList) {
        for (Object animal : arrayList) {
            Animal animals = (Animal)animal;
            animals.eat();
        }
    }
}

// 定义泛型类
class MyClass<A> {
    private A name;
    public MyClass(A name) {
        this.name = name;
    }
    public A getName() {
        return name;
    }
    // 定义泛型方法
    public <arg>void method(A attribute, arg arg) {
        System.out.println(attribute.getClass());
        System.out.println(arg.getClass().getSimpleName());
    }
}
// 定义反应接口
interface MyInterface<k,v> {
    public abstract void method(k key, v value);
}
// 定义实现类并确定泛型的数据类型
class A implements MyInterface<String, Integer> {
    @Override
    public void method(String key, Integer value) {
        System.out.println(key + ": " + value);
    }
}
// 定义实现类(泛型类) 但不确定泛型的数据类型 创建对象时 确定数据类型
class B<k, v> implements MyInterface<k, v> {
    @Override
    public void method(k key, v value) {
        System.out.println(key + ": " + value);
    }
}
class Animal{
    public void eat(){
        System.out.println("动物吃了");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("吃鱼");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("吃肉");
    }
}

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