1 异常 1.1 异常概念 异常，就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响.在程序中的意思就是： 异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。 在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，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。 异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行. 1.2 异常体系 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 。 如图所示： Throwable体系： Error:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。 Exception:表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。好比感冒、阑尾炎。 Throwable中的常用方法如下：
public void printStackTrace() :打印异常的详细信息。 包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。 public String getMessage() :获取发生异常的原因。 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)。出现异常,不要紧张,把异常的简单类名,拷贝到API中去查。如图所示的异常： 1.3 异常分类 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? 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)。 运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)。如图所示： 案例的代码如下：
package com.txw.demo01.exception; /* java.lang.Throwable:类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。 Exception:编译期异常,进行编译(写代码)java程序出现的问题 RuntimeException:运行期异常,java程序运行过程中出现的问题 异常就相当于程序得了一个小毛病(感冒,发烧),把异常处理掉,程序可以继续执行(吃点药,继续革命工作) Error:错误 错误就相当于程序得了一个无法治愈的毛病(非典,艾滋).必须修改源代码,程序才能继续执行 */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class Demo01Exception { public static void main(String[] args) /*throws ParseException*/ { // Exception:编译期异常,进行编译(写代码)java程序出现的问题 /*SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd"); // 用来格式化日期 Date date = null; try { date = sdf.parse("1999-0909"); // 把字符串格式的日期,解析为Date格式的日期 } catch (ParseException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(date);*/ // RuntimeException:运行期异常,java程序运行过程中出现的问题 /*int[] arr = {1,2,3}; //System.out.println(arr[0]); try { //可能会出现异常的代码 System.out.println(arr[3]); }catch(Exception e){ // 异常的处理逻辑 System.out.println(e); }*/ /* Error:错误 OutOfMemoryError: Java heap space 内存溢出的错误,创建的数组太大了,超出了给JVM分配的内存 */ // int[] arr = new int[1024*1024*1024]; // 必须修改代码,创建的数组小一点 int[] arr = new int[1024*1024]; System.out.println("后续代码"); } }1.4 异常的产生过程解析 详解以及代码如下：
package com.txw.demo01.exception; /* 异常的产生过程解析(分析异常的怎么产生的,如何处理异常) */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class Demo02Exception { public static void main(String[] args) { //创建int类型的数组,并赋值 int[] arr = {1,2,3}; int e = getElement(arr,3); System.out.println(e); } /* 定义一个方法,获取数组指定索引处的元素 参数: int[] arr int index */ public static int getElement(int[] arr,int index){ int ele = arr[index]; return ele; } }异常的产生过程解析，如图所示： 2 异常的处理 Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws。 2.1 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。比如，在定义方法时，方法需要接受参数。那么，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。 在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？
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。怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象。 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。 使用格式如下： throw new 异常类名(参数);注意：如果产生了问题，我们就会throw将问题描述类即异常进行抛出，也就是将问题返回给该方法的调用者。 那么对于调用者来说，该怎么处理呢？一种是进行捕获处理，另一种就是继续讲问题声明出去，使用throws声明处理。 案例的代码如下：
package com.txw.demo01.exception; /* throw关键字 作用: 可以使用throw关键字在指定的方法中抛出指定的异常 使用格式: throw new xxxException("异常产生的原因"); 注意: 1.throw关键字必须写在方法的内部 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或者是 RuntimeException的子类对象,我们可以不处理,默认交给JVM处理(打印异常对象,中断程序) 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 */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class Demo03Throw { public static void main(String[] args) { // int[] arr = null; int[] arr = new int[3]; int e = getElement(arr,3); System.out.println(e); } /* 定义一个方法,获取数组指定索引处的元素 参数: int[] arr int index 以后(工作中)我们首先必须对方法传递过来的参数进行合法性校验 如果参数不合法,那么我们就必须使用抛出异常的方式,告知方法的调用者,传递的参数有问题 注意: 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 */ public static int getElement(int[] arr,int index){ /* 我们可以对传递过来的参数数组,进行合法性校验 如果数组arr的值是null 那么我们就抛出空指针异常,告知方法的调用者"传递的数组的值是null" */ if(arr == null){ throw new NullPointerException("传递的数组的值是null"); } /* 我们可以对传递过来的参数index进行合法性校验 如果index的范围不在数组的索引范围内 那么我们就抛出数组索引越界异常,告知方法的调用者"传递的索引超出了数组的使用范围" */ if(index<0 || index>arr.length-1){ throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的索引超出了数组的使用范围"); } int ele = arr[index]; return ele; } }2.2 Objects非空判断 还记得我们学习过一个类Objects吗，曾经提到过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。
public static <T> T requireNonNull(T obj) :查看指定引用对象不是null。案例的代码如下：
package com.txw.demo01.exception; import java.util.Objects; /* Obects类中的静态方法 public static <T> T requireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。 源码: public static <T> T requireNonNull(T obj) { if (obj == null) throw new NullPointerException(); return obj; } */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class Demo04Objects { public static void main(String[] args) { method(null); } public static void method(Object obj){ // 对传递过来的参数进行合法性判断,判断是否为null /*if(obj == null){ throw new NullPointerException("传递的对象的值是null"); }*/ // Objects.requireNonNull(obj); Objects.requireNonNull(obj,"传递的对象的值是null"); } }2.3 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). 声明异常格式如下：
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{ }案例的代码如下：
package com.txw.demo01.exception; 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 */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 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"); } }2.4 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:
该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。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 //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。 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。包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。案例的代码如下：
package com.txw.demo02.exception; import java.io.IOException; /* try...catch: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 */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class Demo01TryCatch { public static void main(String[] args) { try{ // 可能产生异常的代码 readFile("d:\\a.tx"); System.out.println("资源释放"); }catch (IOException e){ // try中抛出什么异常对象,catch就定义什么异常变量,用来接收这个异常对象 // 异常的处理逻辑,异常异常对象之后,怎么处理异常对象 // System.out.println("catch - 传递的文件后缀不是.txt"); /* 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 */ e.printStackTrace(); } System.out.println("后续代码"); } /* 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 */ public static void readFile(String fileName) throws IOException { 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"); } }2.5 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。 什么时候的代码必须最终执行？ 当我们在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。 finally的语法: try…catch…finally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。 注意:finally不能单独使用。案例的代码如下：
package com.txw.demo02.exception; import java.io.IOException; /* 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) */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class Demo02TryCatchFinally { public static void main(String[] args) { try { // 可能会产生异常的代码 readFile("c:\\a.tx"); } catch (IOException e) { // 异常的处理逻辑 e.printStackTrace(); } finally { // 无论是否出现异常,都会执行 System.out.println("资源释放"); } } /* 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 */ public static void readFile(String fileName) throws IOException { 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"); } }当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。如图所示： 2.6 异常注意事项 多个异常使用捕获又该如何处理呢？
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。 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有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况。Java实现的代码如下：
package com.txw.demo03.exception; /* 如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况. */ public class Demo02Exception { public static void main(String[] args) { int a = getA(); System.out.println(a); } //定义一个方法,返回变量a的值 public static int getA(){ int a = 10; try{ return a; }catch (Exception e){ System.out.println(e); }finally { //一定会执行的代码 a = 100; return a; } } }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。 父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出。Java实现的代码如下：
package com.txw.demo03.exception; /* 子父类的异常: - 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。 - 父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出 注意: 父类异常时什么样,子类异常就什么样 */ public class Fu { public void show01() throws NullPointerException,ClassCastException{} public void show02() throws IndexOutOfBoundsException{} public void show03() throws IndexOutOfBoundsException{} public void show04() throws Exception {} } class Zi extends Fu{ //子类重写父类方法时,抛出和父类相同的异常 public void show01() throws NullPointerException,ClassCastException{} //子类重写父类方法时,抛出父类异常的子类 public void show02() throws ArrayIndexOutOfBoundsException{} //子类重写父类方法时,不抛出异常 public void show03() {} /* 父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。 */ //public void show04() throws Exception{} //此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出 public void show04() { try { throw new Exception("编译期异常"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }异常的注意事项的代码如下：
package com.txw.demo03.exception; import java.util.List; /* 异常的注意事项 */ public class Demo01Exception { public static void main(String[] args) { /* 多个异常使用捕获又该如何处理呢？ 1. 多个异常分别处理。 2. 多个异常一次捕获，多次处理。 3. 多个异常一次捕获一次处理。 */ // 1. 多个异常分别处理。 /* try { int[] arr = {1,2,3}; System.out.println(arr[3]);// ArrayIndexOutOfBoundsException: 3 }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){ System.out.println(e); } try{ List<Integer> list = List.of(1, 2, 3); System.out.println(list.get(3)); // IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3 }catch (IndexOutOfBoundsException e){ System.out.println(e); }*/ // 2. 多个异常一次捕获，多次处理。 /*try { int[] arr = {1,2,3}; //System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3 List<Integer> list = List.of(1, 2, 3); System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3 }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){ System.out.println(e); }catch (IndexOutOfBoundsException e){ System.out.println(e); }*/ /* 一个try多个catch注意事项: catch里边定义的异常变量,如果有子父类关系,那么子类的异常变量必须写在上边,否则就会报错 ArrayIndexOutOfBoundsException extends IndexOutOfBoundsException */ /*try { int[] arr = {1,2,3}; //System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3 List<Integer> list = List.of(1, 2, 3); System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3 }catch (IndexOutOfBoundsException e){ System.out.println(e); }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){ System.out.println(e); }*/ // 3. 多个异常一次捕获一次处理。 /*try { int[] arr = {1,2,3}; //System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3 List<Integer> list = List.of(1, 2, 3); System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3 }catch (Exception e){ System.out.println(e); }*/ // 运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。 // 默认给虚拟机处理,终止程序,什么时候不抛出运行时异常了,在来继续执行程序 int[] arr = {1,2,3}; System.out.println(arr[3]); // ArrayIndexOutOfBoundsException: 3 List<Integer> list = List.of(1, 2, 3); System.out.println(list.get(3)); // IndexOutOfBoundsException: Index 3 out-of-bounds for length 3 System.out.println("后续代码!"); } }3 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。 在上述代码中，发现这些异常都是JDK内部定义好的，但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢？ 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。 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 。案例的代码如下： package com.txw.demo04.myException; import java.util.Scanner; /* 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。 分析: 1.使用数组保存已经注册过的用户名(数据库) 2.使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面) 3.定义一个方法,对用户输入的中注册的用户名进行判断 遍历存储已经注册过用户名的数组,获取每一个用户名 使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较 true: 用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户"亲，该用户名已经被注册"; false: 继续遍历比较 如果循环结束了,还没有找到重复的用户名,提示用户"恭喜您,注册成功!"; */ public class Demo01RegisterException { // 1.使用数组保存已经注册过的用户名(数据库) static String[] usernames = {"张三","李四","王五"}; public static void main(String[] args) /*throws RegisterException*/ { // 2.使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面) Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入您要注册的用户名:"); String username = sc.next(); checkUsername(username); } // 3.定义一个方法,对用户输入的中注册的用户名进行判断 public static void checkUsername(String username) /*throws RegisterException*/ { // 遍历存储已经注册过用户名的数组,获取每一个用户名 for (String name : usernames) { // 使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较 if(name.equals(username)){ // true:用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户"亲，该用户名已经被注册"; try { throw new RegisterException("亲，该用户名已经被注册"); } catch (RegisterException e) { e.printStackTrace(); return; // 结束方法 } } } // 如果循环结束了,还没有找到重复的用户名,提示用户"恭喜您,注册成功!"; System.out.println("恭喜您,注册成功!"); } }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。实现Java代码如下：自定义异常类：
package com.txw.demo04.myException; /* 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) */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class RegisterException extends /*Exception*/ RuntimeException{ // 添加一个空参数的构造方法 public RegisterException(){ super(); } /* 添加一个带异常信息的构造方法 查看源码发现,所有的异常类都会有一个带异常信息的构造方法,方法内部会调用父类带异常信息的构造方法,让父类来处理这个异常信息 */ public RegisterException(String message){ super(message); } }测试的代码如下：
package com.txw.demo04.myException; import java.util.Scanner; /* 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。 分析: 1.使用数组保存已经注册过的用户名(数据库) 2.使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面) 3.定义一个方法,对用户输入的中注册的用户名进行判断 遍历存储已经注册过用户名的数组,获取每一个用户名 使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较 true: 用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户"亲，该用户名已经被注册"; false: 继续遍历比较 如果循环结束了,还没有找到重复的用户名,提示用户"恭喜您,注册成功!"; */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class Demo02RegisterException { // 1.使用数组保存已经注册过的用户名(数据库) static String[] usernames = {"张三","李四","王五"}; public static void main(String[] args) { // 2.使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面) Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入您要注册的用户名:"); String username = sc.next(); checkUsername(username); } // 3.定义一个方法,对用户输入的中注册的用户名进行判断 public static void checkUsername(String username) { // 遍历存储已经注册过用户名的数组,获取每一个用户名 for (String name : usernames) { // 使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较 if(name.equals(username)){ // true:用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户"亲，该用户名已经被注册"; throw new RegisterException("亲，该用户名已经被注册"); // 抛出运行期异常,无需处理,交给JVM处理,中断处理 } } // 如果循环结束了,还没有找到重复的用户名,提示用户"恭喜您,注册成功!"; System.out.println("恭喜您,注册成功!"); } }4 多线程 我们在之前，学习的程序在没有跳转语句的前提下，都是由上至下依次执行，那现在想要设计一个程序，边打游戏边听歌，怎么设计？ 要解决上述问题,咱们得使用多进程或者多线程来解决。 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）。如图所示： 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。 而在多个 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 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。 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 我们可以再电脑底部任务栏，右键----->打开任务管理器,可以查看当前任务的进程： 进程如图所示： 线程如图所示： 线程调度: 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。 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，如图所示：
抢占式调度详解 大部分操作系统都支持多进程并发运行，现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如：现在我们上课一边使用编辑器，一边使用录屏软件，同时还开着画图板，dos窗口等软件。此时，这些程序是在同时运行，”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。 实际上，CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同一时刻运行。 其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的使用率更高。如图所示： 案例的代码如下： 定义Person类代码如下：
package com.txw.demo05.thread; public class Person { private String name; public void run(){ //定义循环,执行20次 for(int i=0; i<20; i++){ System.out.println(name+"-->"+i); } } public Person() { } public Person(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }编写测试的代码如下：
package com.txw.demo05.thread; /* 主线程:执行主(main)方法的线程 单线程程序:java程序中只有一个线程 执行从main方法开始,从上到下依次执行 JVM执行main方法,main方法会进入到栈内存 JVM会找操作系统开辟一条main方法通向cpu的执行路径 cpu就可以通过这个路径来执行main方法 而这个路径有一个名字,叫main(主)线程 */ @SuppressWarnings("all") // 注解警告信息 public class Demo01MainThread { public static void main(String[] args) { Person p1 = new Person("小强"); p1.run(); System.out.println(0/0); // ArithmeticException: / by zero Person p2 = new Person("旺财"); p2.run(); } }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。 案例的代码如下: 编写Thread类的子类代码如下： package com.txw.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); } } }编写测试的代码如下：
package com.txw.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); } } }