Day05异常
1.异常体系以及常用方法
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。
如何获取异常信息:
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。
2. 异常的处理
Java异常处理的五个关键字:try、catch、finally、throw、throws
1.throw抛出异常
位置:用在方法内
格式:throw new 异常类名(参数);
public static int getElement(int[] arr,int index){
//判断 索引是否越界
if(index<0 || index>arr.length-1){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("哥们,角标越界了~~~");
}
int element = arr[index];
return element;
}
注意:
2.throw关键字后边new的对象必须是Exception或者Exception的子类对象
3.throw关键字抛出指定的异常对象,我们就必须处理这个异常对象
throw关键字后边创建的是RuntimeException或者它子类对象,我们可以不处理,默认交给JVM处理(打印异常对象,中断程序)
NullPointerException是一个运行期异常,我们不用处理,默认交给JVM处理
ArrayIndexOutOfBoundsException是一个运行期异常,我们不用处理,默认交给JVM处理
throw关键字后边创建的是编译异常(写代码的时候报错),我们就必须处理这个异常,要么throws,要么try...catch
这样理解
写了一个方法A()
如果throw 后面是RuntimeException 就交给JVM处理,程序就会中断,所以我们得处理异常,所以用下面的方法解决
如果throw 后面是 编译异常 需要用 Exception
throw (方法A()里面报错了!) --交给--> 在方法头上声明的声明方法 throws
--向上抛给try-> try (A() B()) catch( 告诉你方法A具体怎么处理)-->
但是try里面的A()有异常,跳转到catch,那里面的B()就没有被执行到,那么就需要有一个无论发生异常B()都要被执行
—>于是就有了finally{}
2.throws 声明异常(捕获第一种方式,会交给JVM处理,第二种try catch处理捕获异常)
位置:写在方法声明处
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…{ }
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
3. try...catch: 捕获异常 异常处理的第二种方式,自己处理异常
格式:
try{
可能产生异常的代码
}catch(定义一个异常的变量,用来接收try中抛出的异常对象){
异常的处理逻辑,异常异常对象之后,怎么处理异常对象
一般在工作中,会把异常的信息记录到一个日志中
}
...
catch(异常类名 变量名){
}
注意:
1.try中可能会抛出多个异常对象,那么就可以使用多个catch来处理这些异常对象
2.如果try中产生了异常,那么就会执行catch中的异常处理逻辑,执行完毕catch中的处理逻辑,继续执行try...catch之后的代码
如果try中没有产生异常,那么就不会执行catch中异常的处理逻辑,执行完try中的代码,继续执行try...catch之后的代码
Throwable类中定义了3个异常处理的方法
String getMessage() 返回此 throwable 的简短描述。
String toString() 返回此 throwable 的详细消息字符串。
void printStackTrace() JVM打印异常对象,默认此方法,打印的异常信息是最全面的
System.out.println(e.getMessage());//文件的后缀名不对
System.out.println(e.toString());//重写Object类的toString java.io.IOException: 文件的后缀名不对
System.out.println(e);//java.io.IOException: 文件的后缀名不对
java.io.IOException: 文件的后缀名不对
at com.itheima.demo02.Exception.Demo01TryCatch.readFile(Demo01TryCatch.java:55)
at com.itheima.demo02.Exception.Demo01TryCatch.main(Demo01TryCatch.java:27)
e.printStackTrace();
4.fially
finally代码块
格式:
try{
可能产生异常的代码
}catch(定义一个异常的变量,用来接收try中抛出的异常对象){
异常的处理逻辑,异常异常对象之后,怎么处理异常对象
一般在工作中,会把异常的信息记录到一个日志中
}
...
catch(异常类名 变量名){
}finally{
无论是否出现异常都会执行
}
注意:
1.finally不能单独使用,必须和try一起使用
2.finally一般用于资源释放(资源回收),无论程序是否出现异常,最后都要资源释放(IO)
5.throws声明异常与throw抛出异常区别
throws通常在一个方法(类)的声明处通过 throws 声明方法(类)可能拋出的异常信息,而在方法(类)
内部通过 throw 声明一个具体的异常信息。
throws 通常不用显示地捕获异常,可由系统自动将所有捕获的异常信息抛给上级方法;
throw 则需要用户自己捕获相关的异常,而后再对其进行相关包装,最后将包装后的异常信息抛出。
6. throw, throws ,try catch总结一下
throws出现在方法函数头;而throw出现在函数体
出现异常的部分通常要用try{...}catch{...}去捕捉它并对它进行处理
3.异常注意事项
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。
一般我们是使用一次捕获多次处理方式,格式如下:
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型A e){ 当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}catch(异常类型B e){ 当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
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。
如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况,但是可以加return进行结束方法.
父类异常怎么样,子类异常就怎么样
自定义异常类:
java提供的异常类,不够我们使用,需要自己定义一些异常类
格式:
public class XXXExcepiton extends Exception | RuntimeException{
添加一个空参数的构造方法
添加一个带异常信息的构造方法
}
注意:
1.自定义异常类一般都是以Exception结尾,说明该类是一个异常类
2.自定义异常类,必须的继承Exception或者RuntimeException
继承Exception:那么自定义的异常类就是一个编译期异常,如果方法内部抛出了编译期异常,就必须处理这个异常,
要么throws,要么try...catch
继承RuntimeException:那么自定义的异常类就是一个运行期异常,无需处理,交给虚拟机处理(中断处理)
2并发和并行
并发:交替执行(CPU多个线程高速切换)
并行:同时执行(CPU线程多个线程同时执行)
3进程和线程
进程:是指一个内存中运行的应用程序,一个应用程序可以同时运行多个进程。
线程:线程是进程的一个执行单元,负责进程程序的执行,一个进程至少有一个线程。一个进程可以有多个线程,被称为多线程程序
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
4.线程调度:分时调度(平均分配同样时间)和抢占式调度(和优先级有关,一样就随机分配)
5.创建多线程
第一种:重写 Thread 类的 run() 方法
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
Day06线程、同步【线程 同步 线程状态】
01教学目标
1.能够描述Java中多线程运行原理
内存栈中执行多个方法 ,堆中创建对象
2.能够使用继承类的方式创建多线程
3.能够使用实现接口的方式创建多线程
4.能够说出实现接口方式的好处
5.能够解释安全问题的出现的原因
6.能够使用同步代码块解决线程安全问题
7.能够使用同步方法解决线程安全问题
8.能够说出线程6个状态的名称
02常用的方法及构造函数
构造方法:
public Thread() :分配一个新的线程对象。
public Thread(String name) :分配一个指定名字的新的线程对象。
public Thread(Runnable target) :分配一个带有指定目标新的线程对象。
public Thread(Runnable target,String name) :分配一个带有指定目标新的线程对象并指定名字。
常用方法:
public String getName() :获取当前线程名称。
public void start() :导致此线程开始执行; Java虚拟机调用此线程的run方法。
public void run() :此线程要执行的任务在此处定义代码。
public static void sleep(long millis) :使当前正在执行的线程以指定的毫秒数暂停(暂时停止执行)。
public static Thread currentThread() :返回对当前正在执行的线程对象的引用。
3.创建线程的两种方式 面试还可以说线程池也可以(也是基于第一第二种实现的)
翻阅API后得知创建线程的方式总共有两种,
一种是继承Thread类方式:子类重写run方法,用start方法开启新线程
一种是实现Runnable接口方式:
创建多线程程序的第二种方式:实现Runnable接口
java.lang.Runnable
Runnable 接口应该由那些打算通过某一线程执行其实例的类来实现。类必须定义一个称为 run 的无参数方法。
java.lang.Thread类的构造方法
Thread(Runnable target) 分配新的 Thread 对象。
Thread(Runnable target, String name) 分配新的 Thread 对象。
实现步骤:
1.创建一个Runnable接口的实现类
2.在实现类中重写Runnable接口的run方法,设置线程任务
3.创建一个Runnable接口的实现类对象
4.创建Thread类对象,构造方法中传递Runnable接口的实现类对象
5.调用Thread类中的start方法,开启新的线程执行run方法
4.Thread和Runnable的区别(以后多用Runnable将创建线程和启动线程分开,降低解耦性)
实现Runnable接口创建多线程程序的好处:
1.避免了单继承的局限性
一个类只能继承一个类(一个人只能有一个亲爹),类继承了Thread类就不能继承其他的类
实现了Runnable接口,还可以继承其他的类,实现其他的接口
2.增强了程序的扩展性,降低了程序的耦合性(解耦)
实现Runnable接口的方式,把设置线程任务和开启新线程进行了分离(解耦)
实现类中,重写了run方法:用来设置线程任务
创建Thread类对象,调用start方法:用来开启新线程
5线程同步【解决线程安全问题】1. 同步代码块。2. 同步方法。3. 锁机制。
1. 同步代码块:多个线程抢着锁对象,执行语句。安全但是效率低
解决线程安全问题的一种方案:使用同步代码块
格式:
synchronized(锁对象){
可能会出现线程安全问题的代码(访问了共享数据的代码)
}
注意:
1.通过代码块中的锁对象,可以使用任意的对象
2.但是必须保证多个线程使用的锁对象是同一个
3.锁对象作用:
把同步代码块锁住,只让一个线程在同步代码块中执行
2.同步方法
使用步骤:
1.把访问了共享数据的代码抽取出来,放到一个方法中
2.在方法上添加synchronized修饰符
格式:定义方法的格式
修饰符 synchronized 返回值类型 方法名(参数列表){
可能会出现线程安全问题的代码(访问了共享数据的代码)
}
定义一个同步方法,把方法内部的代码锁住,只让一个线程执行。
同步方法的锁对象是实现类对象,就是this。
3.Lock锁机制(最常用)
解决线程安全问题的三种方案:使用Lock锁
java.util.concurrent.locks.Lock接口
Lock 实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。
Lock接口中的方法:
void lock()获取锁。
void unlock() 释放锁。
java.util.concurrent.locks.ReentrantLock implements Lock接口
使用步骤:
1.在成员位置创建一个ReentrantLock对象
2.在可能会出现安全问题的代码前调用Lock接口中的方法lock获取锁
3.在可能会出现安全问题的代码后调用Lock接口中的方法unlock释放锁
经典写法:无论是否有异常,都释放资源,提高效率。
Lock l = ...;
l.lock();
try {
// access the resource protected by this lock
} finally {
l.unlock();
}
4.线程的状态:新建(new) 就绪(ready) 运行(running)堵塞(blocking)死亡(dead)【如果六种的话,再加一个无限等待(waiting)】
wait():是Object的方法,Object.wait()放弃Cpu的执行 进入无限等待状态,必须由Object.notify()【唤醒】方法唤醒。
sleep():是自带的方法,进入的是休眠状态,计时等待随时可以被唤醒。
image.png
day07【线程池、Lambda表达式】
主要内容
- 等待与唤醒案例
- 线程池
- Lambda表达式
教学目标
-[ ] 能够理解线程通信概念
-[ ] 能够理解等待唤醒机制
-[ ] 能够描述Java中线程池运行原理
-[ ] 能够理解函数式编程相对于面向对象的优点
-[ ] 能够掌握Lambda表达式的标准格式
-[ ] 能够使用Lambda标准格式使用Runnable与Comparator接口
-[ ] 能够掌握Lambda表达式的省略格式与规则
-[ ] 能够使用Lambda省略格式使用Runnable与Comparator接口
-[ ] 能够通过Lambda的标准格式使用自定义的接口(有且仅有一个抽象方法)
-[ ] 能够通过Lambda的省略格式使用自定义的接口(有且仅有一个抽象方法)
-[ ] 能够明确Lambda的两项使用前提
1.等待与唤醒机制(也称为线程间通信)
1.概念:多个线程处理同一个资源,但线程的任务却不相同。
比如:线程A生成包子,线程B吃包子,同一个资源就是包子,所以要协调线程间的通信,如何保证呢?通过手段——等待与唤醒机制
2.方法:通过wait()、notify()或notifyAll()来让多个线程有序的执行
2.线程池:一个容纳多个线程的容器,省去了频繁创建线程对象的操作,无需反复创建线程而消耗过多资源。
线程池:JDK1.5之后提供的
java.util.concurrent.Executors:线程池的工厂类,用来生成线程池
Executors类中的静态方法:
static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) 创建一个可重用固定线程数的线程池
参数:
int nThreads:创建线程池中包含的线程数量
返回值:
ExecutorService接口,返回的是ExecutorService接口的实现类对象,我们可以使用ExecutorService接口接收(面向接口编程)
java.util.concurrent.ExecutorService:线程池接口
用来从线程池中获取线程,调用start方法,执行线程任务
submit(Runnable task) 提交一个 Runnable 任务用于执行
关闭/销毁线程池的方法
void shutdown()
线程池的使用步骤:
1.使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池
2.创建一个类,实现Runnable接口,重写run方法,设置线程任务
3.调用ExecutorService中的方法submit,传递线程任务(实现类),开启线程,执行run方法
4.调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行)
public class Demo01ThreadPool {
public static void main(String[] args) {
//1.使用线程池的工厂类Executors里边提供的静态方法newFixedThreadPool生产一个指定线程数量的线程池
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);
//3.调用ExecutorService中的方法submit,传递线程任务(实现类),开启线程,执行run方法
es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行
//线程池会一直开启,使用完了线程,会自动把线程归还给线程池,线程可以继续使用
es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-1创建了一个新的线程执行
es.submit(new RunnableImpl());//pool-1-thread-2创建了一个新的线程执行
//4.调用ExecutorService中的方法shutdown销毁线程池(不建议执行)
es.shutdown();
es.submit(new RunnableImpl());//抛异常,线程池都没有了,就不能获取线程了
}
}
3. Lambda表达式(暂未)
day08【File类、递归】
主要内容
- File类
- 递归
教学目标
- 能够说出File对象的创建方式
- 能够说出File类获取名称的方法名称
- 能够说出File类获取绝对路径的方法名称
- 能够说出File类获取文件大小的方法名称
- 能够说出File类判断是否是文件的方法名称
- 能够说出File类判断是否是文件夹的方法名称
- 能够辨别相对路径和绝对路径
- 能够遍历文件夹
- 能够解释递归的含义
- 能够使用递归的方式计算5的阶乘
- 能够说出使用递归会内存溢出隐患的原因
1.File类
1.1 概述
java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示,主要用于文件和目录(文件夹)的创建、查找和删除等操作。
java.io.File类
文件和目录路径名的抽象表示形式。
java把电脑中的文件和文件夹(目录)封装为了一个File类,我们可以使用File类对文件和文件夹进行操作
我们可以使用File类的方法
创建一个文件/文件夹
删除文件/文件夹
获取文件/文件夹
判断文件/文件夹是否存在
对文件夹进行遍历
获取文件的大小
File类是一个与系统无关的类,任何的操作系统都可以使用这个类中的方法
重点:记住这三个单词
file:文件
directory:文件夹/目录
path:路径
java.io.File类字段摘要:
static String pathSeparator 与系统有关的路径分隔符,为了方便,它被表示为一个字符串。
static char pathSeparatorChar 与系统有关的路径分隔符。
static String separator 与系统有关的默认名称分隔符,为了方便,它被表示为一个字符串。
static char separatorChar 与系统有关的默认名称分隔符。
操作路径:路径不能写死了
C:\develop\a\a.txt windows
C:/develop/a/a.txt linux
"C:"+File.separator+"develop"+File.separator+"a"+File.separator+"a.txt"
public class Demo01File {
public static void main(String[] args) {
String pathSeparator = File.pathSeparator;
System.out.println(pathSeparator);//路径分隔符 windows:分号; linux:冒号:
String separator = File.separator;
System.out.println(separator);// 文件名称分隔符 windows:反斜杠\ linux:正斜杠/
}
}
路径:
绝对路径:是一个完整的路径
以盘符(c:,D:)开始的路径
c:\\a.txt
C:\\Users\itcast\\IdeaProjects\\shungyuan\\123.txt
D:\\demo\\b.txt
相对路径:是一个简化的路径
相对指的是相对于当前项目的根目录(C:\\Users\itcast\\IdeaProjects\\shungyuan)
如果使用当前项目的根目录,路径可以简化书写
C:\\Users\itcast\\IdeaProjects\\shungyuan\\123.txt-->简化为: 123.txt(可以省略项目的根目录)
注意:
1.路径是不区分大小写
2.路径中的文件名称分隔符windows使用反斜杠,反斜杠是转义字符,两个反斜杠代表一个普通的反斜杠
java.io.File类 三个构造方法案例:
第一个构造方法案例
File(String pathname) 通过将给定路径名字符串转换为抽象路径名来创建一个新 File 实例。
参数:
String pathname:字符串的路径名称
路径可以是以文件结尾,也可以是以文件夹结尾
路径可以是相对路径,也可以是绝对路径
路径可以是存在,也可以是不存在
创建File对象,只是把字符串路径封装为File对象,不考虑路径的真假情况
private static void show01() {
File f1 = new File("C:\\Users\\itcast\\IdeaProjects\\shungyuan\\a.txt");
System.out.println(f1);//重写了Object类的toString方法 C:\Users\itcast\IdeaProjects\shungyuan\a.txt
File f2 = new File("C:\\Users\\itcast\\IdeaProjects\\shungyuan");
System.out.println(f2);//C:\Users\itcast\IdeaProjects\shungyuan
File f3 = new File("b.txt");
System.out.println(f3);//b.txt
}
第二个构造方法案例
File(String parent, String child) 根据 parent 路径名字符串和 child 路径名字符串创建一个新 File 实例。
参数:把路径分成了两部分
String parent:父路径
String child:子路径
好处:
父路径和子路径,可以单独书写,使用起来非常灵活;父路径和子路径都可以变化
private static void show02(String parent, String child) {
File file = new File(parent,child);
System.out.println(file);//c:\a.txt
}
第三个构造方法案例
File(File parent, String child) 根据 parent 抽象路径名和 child 路径名字符串创建一个新 File 实例。
参数:把路径分成了两部分
File parent:父路径
String child:子路径
好处:
父路径和子路径,可以单独书写,使用起来非常灵活;父路径和子路径都可以变化
父路径是File类型,可以使用File的方法对路径进行一些操作,再使用路径创建对象
private static void show03() {
File parent = new File("c:\\");
File file = new File(parent,"hello.java");
System.out.println(file);//c:\hello.java
}
2.常用的方法分为三类(获取,判断,创建和删除)
1.获取功能的方法 【代码演示具体看详解】
public String getAbsolutePath() :返回此File的绝对路径名字符串。
public String getPath() :将此File转换为路径名字符串。
public String getName() :返回由此File表示的文件或目录的名称。
public long length() :返回由此File表示的文件的长度
2.判断功能的方法
public boolean exists() :此File表示的文件或目录是否实际存在。
public boolean isDirectory() :此File表示的是否为目录。
public boolean isFile() :此File表示的是否为文件。
3.创建和删除功能的方法
public boolean createNewFile() :当且仅当具有该名称的文件尚不存在时,创建一个新的空文件。
public boolean delete() :删除由此File表示的文件或目录。
public boolean mkdir() :创建由此File表示的目录。
public boolean mkdirs() :创建由此File表示的目录,包括任何必需但不存在的父目录。
4.目录的遍历
public String[] list() :返回一个String数组,表示该File目录中的所有子文件或目录。
public File[] listFiles() :返回一个File数组,表示该File目录中的所有的子文件或目录。
image.png
2.递归
1.概念:当前方法自己调用自己。
2.分类:分为直接递归和间接递归
3.使用条件:调用方法时,方法的主体不变,每次调用方法的参数不同,明确递归结束条件,可以使用递归。
4.注意事项:递归一定要有条件,保证停下来,并且递归的次数也不能太多,也都会发生栈内存溢出。
File类加递归就可以对文件进行筛选操作,操作就要过滤,就用两个过滤器接口过滤FileFilter和FilenameFilter中的实现类的accept方法中写过滤方法。
我们可以使用过滤器来实现
在File类中有两个和ListFiles重载的方法,方法的参数传递的就是过滤器
File[] listFiles(FileFilter filter)
java.io.FileFilter接口:用于抽象路径名(File对象)的过滤器。
作用:用来过滤文件(File对象)
抽象方法:用来过滤文件的方法
boolean accept(File pathname) 测试指定抽象路径名是否应该包含在某个路径名列表中。
参数:
File pathname:使用ListFiles方法遍历目录,得到的每一个文件对象
File[] listFiles(FilenameFilter filter)
java.io.FilenameFilter接口:实现此接口的类实例可用于过滤器文件名。
作用:用于过滤文件名称
抽象方法:用来过滤文件的方法
boolean accept(File dir, String name) 测试指定文件是否应该包含在某一文件列表中。
参数:
File dir:构造方法中传递的被遍历的目录
String name:使用ListFiles方法遍历目录,获取的每一个文件/文件夹的名称
注意:
两个过滤器接口是没有实现类的,需要我们自己写实现类,重写过滤的方法accept,在方法中自己定义过滤的规则