面向对象编程
Java的核心思想就是oop
目录:
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初始面向对象
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方法回顾和加深
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对象的创建分析
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面向对象三大特性
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抽象类和接口
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内部类及OOP实战
初始面向对象
面向过程 & 面向对象
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面向过程思想
- 步骤清晰简单,第一步做什么,第二步做什么…
- 面对过程适合处理一些较为简单的问题
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面向对象思想
- 物以类聚,分类的思维模式,思考问题首先会解决问题需要哪些分类,然后对这些分类进行单独思考。最后,才对某个分类下的细节进行面向过程的思索。
- 面向对象适合处理复杂的问题,适合处理需要多人协作的问题。
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对于描述复杂的事物,为了从宏观上把握、从整体上合理分析,我们需要使用面向对象的思路来分析整个系统。但是,具体到微观操作,仍然需要面向过程的思维去处理。
什么是面向对象
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面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)
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面向对象编程的本质就是:
以类的方式组织代码,以对象的组织(封装)数据
。
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核心:抽象
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三大特性:
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封装
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继承
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多态
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从认识论角度考虑是先有对象后有类。对象,是具体的事物。类,是抽象的,是对对象的抽象。
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从代码运行角度考虑是先有类后有对象。类是对象的模板。
回顾方法及加深
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方法的定义
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修饰符
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返回类型
//main方法 public static void main(String[] args) { } /* 修饰符 返回值类型 方法名(...){ //方法体 return 返回值; } */ public String sayHellp(){ return "hello,world"; } public int max(int a ,int b ){ return a>b ? a : b ;//三元运算符! }
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break 和 return 的区别(break:跳出switch,结束循环。return:结束循环,返回值)
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方法名(注意规范,见名知意)
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参数列表(参数类型,参数名)
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异常抛出
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方法的调用:递归
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静态方法
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非静态方法
/*静态方法 stutic 输出:类名+方法名 */ /*非静态方法 1.实例化这个类 new+类名+.方法名 2.对象类型 对象名 = 对象值; 类名+.方法名 */ public static void main(String[] args) { Student student = new Student(); student.say(); }
public static void a(){ b()//不可以调b }//因为static静态方法是和类一起加载,在创建的时候就已经有了 public void b(){ a();//可以调a }//而非静态需要类实例化以后(new)才存在
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形参和实参
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值传递和引用传递
//引用传递:对象,本质还是值传递 public static void main(String[] args) { Perosn perosn = new Perosn(); System.out.println(perosn.name);//null Demo03.change(perosn); System.out.println(perosn.name);//上下没中 } public static void change(Perosn erosn){ //perosn 是一个对象:指向的 ---> Perosn perosn = new Perosn(); // 这是一个具体的人,可以改变属性 erosn.name = "上下没中";//它赋值的是 } } //定义一个perosn类,有一个属性:name class Perosn{ String name;
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this关键字(代表当前这个类)
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类与对象的关系
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类是一种抽象的数据类型,它是对某一类事物整体描述/定义,但是并不能代表某一个具体的事物。
- 动物、植物、手机、电脑…
- Person类、Pet类、Car类等,这些类都是用来描述/定义某一类具体的事物应该具备的特点和行为
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对象是抽象概念的具体实例
- 张三就是人的一个具体实例,张三家里的旺财就是狗的一个具体实例。
- 能够体现出特点,展现出功能的是具体的实例,而不是一个抽象的概念。
创建与初始化对象
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使用new关键字创建对象
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使用new关键字创建的时候,除了分配内存空间之外,还会给创建好的对象进行默认的初始化以及对类中构造器的调用。
一个类里面只有属性和方法。
//类是抽象的,必须用new实例化
//类实例化后会返回一个自己的对象
//返回后的对象就是抽象类的具体实例
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类中的构造器也称为构造方法,是在进行创建对象的时候必须要调用的。并且构造器有以下俩个特点:
- 1.必须和类的名字相同
- 2.必须没有返回类型,也不能写void
//一个类即使什么都不写,它也会存在一个方法(无参构造) //显示的定义构造器 String name; int age; //1.使用new关键字,本质是在调用构造器 //2.无参构造器,用来初始化值 public Demo02(){ } //一旦定义了有参构造,无参就必须显示定义 public Demo02(String name){ this.name = name; } //alt + insert 生产构造器
近期总结
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类与对象
类是一个模板、抽象的;对象是一个具体的实例。
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方法
定义与调用!
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对应的引用
引用类型:
基本类型(8)
对象是通过引用来操作的:栈—>堆
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属性:字段Field 成员变量
默认初始化:
数字: 0 0.0
char : u0000
boolean : false
引用 : null
修饰符 属性类型 属性名 = 属性值!
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对象的创建和使用
- 必须使用 new 关键字创造对象,构造器 Person sxmz = new person();
- 对象的属性 sxmz.name
- 对象的方法 sxmz.sleep()
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类:
静态的属性 属性
动态的行为 方法
类里只写这两个。
面向对象三大特性
封装
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该露的露,该藏得藏
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我们程序设计要追求 “
高内聚,低耦合
”。高内聚就是将类的内部数据操作细节自己完成,不允许外部干涉; - 低耦合:尽量暴露少量的方法给外部使用。
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我们程序设计要追求 “
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封装(数据的隐藏)
- 通常,应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示,而应通过操作接口来访问,这称为信息隐藏。
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属性私有,private ; get / set ;
public class Student { //类 private:属性私有 private String name; private int age; private char sex; //提供一些可以操作这个属性的方法 //public 的 get/set 方法 //get 获得这个数据 public String getName(){ return this.name;} /* Student s1 = new Student(); String name = s1.getName(); name = "小白"; System.out.println(name); */ //set 给这个数据设置值 public void setName(String name){ this.name = name;} /* Student s1 = new Student(); s1.setName("小黑"); System.out.println(s1.getName()); */ //快捷键 alt + insert
继承
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继承的本质是对某一批类的抽象,从而实现对现实世界更好的建模。
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extends 的意思是“扩展”。子类是父类的扩展。
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Java 中类只有单继承,没有多继承!
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继承是类和类之间的一种关系。除此之外,类和类之间的关系还有依赖、组合、聚合等。
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继承关系的俩个类,一个为子类(派生类),一个为父类(基类)。子类继承父类,使用关键字extends 来表示。
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子类和父类之间,从意义上讲应该具有“is a”的关系。
子类名 + extends + 父类名
Public 公共的
protected 受保护的
default 默认的
private 私有的
public //公共的 protected //受保护的 default //默认的 private //私有的,无法被继承 //ctrl+h 继承树
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object类
在 Java 中,所有的类,都默认、直接或者间接继承object
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super
—thisthis 调用当前类,super 调用父类。
super注意点:
- super 调用父类的构造方法,必须在构造方法的第一个
- super 必须只能出现在子类的方法或者构造方法中!
- super 和 this 不能同时调用构造方法!
Vs this:
代表的对象不同:
this:本身调用者这个对象
super:代表父类对象的应用
前提:
this:没有继承也可以使用
super:只能在继承条件才可以使用
构造方法:
this():本类的构造
super():父类的构造
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方法重写
Override重写都是方法的重写,和属性无关。
重写值和非静态方法有关,静态没用,只能 Public 。
需要有继承关系,子类重写父类的方法!
- 方法名必须相同
- 参数列表必须相同
- 修饰符:范围可以扩大,但不能缩小;public > protected > Default > private
- 抛出的异常: 范围,可以被缩小但不能扩大;ClassNotFoundException <— Exception(大)
重写,子类的方法和父类必须一致,但方法体不同!
为什么需要从写:
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父类的功能,子类不一定需要,或者不一定满足!
Alt + Insert : override;
静态的方法和非静态的方法区别很大
多态
父类的引用可以指向子类,但不能调用子类独有的方法。
方法的调用只和左边定义的数据类型有关,和右边关系不大。
动态编译:类型:可扩展性更强
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即同一方法可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式。
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一个对象的实际类型是确定的,但可以指向对象的引用的类型有很多(父类,有关系的类)
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多态存在的条件
- 有继承关系
- 子类重写父类方法
- 父类引用指向子类对象
//子类能调用的方法都是自己的或继承父类的 Student s1 = new Student();//子类 //父类可以指向子类,但是不能调用子类独有的方法 Person s2 = new Student();//父类 Object s3 = new Student(); /*一个对象的实际类型是确定的 可指向的引用类型不确定,父类的引用指向子类 */ //但是子类重写父类方法后,指向子类的方法 s2.run();//父类有,子类没有,子类继承父类方法 s1.run();//子类重写后,执行子类方法 s1.eat();//子类独有方法 ((Student) s2).eat(); //父类不能调用子类独有方法,会被强制转换为子类
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注意:
多态是方法的多态,属性没有多态性
父类和子类,有联系才能转换,不然会异常!类型转换异常:ClassCastException
存在条件:继承关系,方法需要重写,父类引用指向子类对象!Father f1 = new son();
不能重写的方法:
- static 方法,属于类,它不属于实例
- final 常量 ,被final修饰的无法修改,属于常量池
- private 私有方法,不能被重写
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instanceof 判断一个对象是什么类型。(类型转换—引用类型之间的转换)
System.out.println(x instanceof y); :true or false (能不能编译通过,看x所指向的实际类型是不是y的子类型)
public static void main(String[] args) { //比较 X instanceof Y 之间是否存在父子关系 //Object>String //Object>Person(父类)>Teacher(另一子类) //Object>Person(父类)>Student(子类) Object object = new Student(); System.out.println(object instanceof Student);//true System.out.println(object instanceof Person);//true System.out.println(object instanceof Object);//true System.out.println(object instanceof Teacher);//false System.out.println(object instanceof String);//false //Student类在Object类之内存在的关系, // Student,Person,Object,Teacher,String都属于Object类内 //Teacher和String与Student不存在父子关系所以显示false System.out.println("==================================="); Person person = new Student(); System.out.println(person instanceof Student);//true System.out.println(person instanceof Person);//true System.out.println(person instanceof Object);//true System.out.println(person instanceof Teacher);//false // System.out.println(person instanceof String);编译错误 //Student类在Peron类范围内存在的关系; // 由于String在Peron类之外,没有直接联系,所以提示错误 System.out.println("==================================="); Student student = new Student(); System.out.println(student instanceof Student);//true System.out.println(student instanceof Person);//true System.out.println(student instanceof Object);//true //System.out.println(student instanceof Teacher);编译错误 //System.out.println(student instanceof String);编译错误 //Student类在Student类范围内存在的关系, //由于String和Teacher在Student类之外,所以提示错误 }
转换
:- 父类引用指向子类的对象,不可以子类引用指向父类。
- 把子类转换为父类,向上转型;
- 把父类转换为子类,向下转型,强制转换(可能会丢失方法)
- 方便方法的调用,减少重复的代码,简介
//类型之间的转化 : 父---子 //高 低 Person s1 = new Student(); //高转低可以直接转;低转高,需要强制转 // Student s2 = (Student) s1; s2.go(); //或((Student) s1).go();
static关键字详解
静态方法在类的时候就已经加载了
Static加上方式上叫静态方式,加上属性上叫静态属性。
静态属性
//静态属性
public class Student {
private static int age;//静态的变量,可以被类中共享,多线程比较常用
private double score;//非静态变量
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student();
System.out.println(s1.age);//通过方法可以正常调用
System.out.println(s1.score);
System.out.println(Student.age);//静态变量,可以直接用类名进行调用
//System.out.println(Student.score);//非静态变量不可以。
}
}
静态方法
//静态方法
public class Student {
public void run(){
Student.go();
}
public static void go(){
}
public static void main(String[] args) {
Student.go();//静态方法不需要 new 可以直接调用
//由于静态方法在类生成的时候就已经存在,所以可以调用静态的
//Student.run(); 但不能调用非静态的,非静态方法需要 new 出来
new Student().run();
}//注解和反射
}
代码块
{
//代码块(匿名代码块)
}//创建对象的时候就已经创建了,在构造器之前
static {
//静态代码块
}//在类一加载就已经执行,而且只加载一次
排序,static只执行一次
public class Demo03 {
//第二加载;适用于赋初值
{
System.out.println("匿名代码块");
}
//第一加载;只在第一次执行
static{
System.out.println("静态代码块");
}
//第三加载
public Demo03() {
System.out.println("构造方法");
}
public static void main(String[] args) {
Demo03 s1 = new Demo03();
System.out.println("==========");
Demo03 s2 = new Demo03();
//第二次执行static不在执行
}
}
静态导入包
静态导入包后可以直接调用其方法;
//静态导入包
import static java.lang.Math.random;
import static java.lang.Math.PI;
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println((int)(Math.random()*50));
//random()随机值,整数,范围(0-50)
//使用静态导入包后可以直接System.out.println(random());
System.out.println(PI);
}
}
final修饰的类不能被继承
抽象类
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abstract 修饰符可以用来修饰方法也可以修饰类,如果修饰方法,那么该方法就是抽象方法;如果修饰类,那么该类就是抽象类。
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抽象类中可以没有抽象方法,但是有抽象方法的类一定要声明为抽象类。
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抽象类,不能使用 new 关键字来创建对象,它是用来让子类继承的。
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抽象方法,只有方法的声明,没有方法的实现,它是用来让子类实现的。
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子类继承抽象类,那么就必须要实现抽象类没有实现的抽象方法;否者该子类也要声明为抽象类,然后由子子类实现抽象方法。
“Abstract method in non-abstract class”
//abstract 抽象类 类 extends,单继承; (接口可以多继承)
public abstract class Action {
//约束~有人帮我们实现
//abstract,抽象方法,只有方法名字,没有方法的实现!
public abstract void doSomething();
}
//抽象类的所有方法,必继承了它的子类,都必须要实现它的方法
public class A extends Action {
//除非子类也是抽象方法,那就由子子类实现
@Override
public void doSomething() {
}
}
- 不能 new 这个抽象类,只能靠子类去实现它;只是约束
- 抽象类中可以写普通方法
- 抽象方法必须在抽象类中
报错“Missing method body, or declare abstract”
思考题
:
- 抽象类存在构造器吗?
- 抽象类存在的意义
接口
-
普通类
:只有具体实现 -
抽象类
:具体实现和规范(抽象方法)都有! -
接口
:只有规范!自己无法写方法,专业的约束!约束和实现分离:面向接口编程~ -
接口就是规范,定义的是一组规则,体现了现实世界中“如果你是…则必须能…”的思想。
“如果你是天使,则必须能飞。如果你是汽车,则必须能跑。”
-
接口的本质是契约
,就像我们人间的法律一样。制定好后大家都遵守。 -
OO的精髓,是对对象的抽象,最能体现这一点的就是接口,为什么我们讨论设计模式都只针对具备了抽象能力的语言(比如c++、java、c#等),就是因为设计模式所研究的,实际上就是如何合理的去抽象。
声明类的关键字是class,声明接口的关键字是interface
//interface 接口定义的关键字;接口都需要实现类
public interface UserSerbice {
// public void ss(){ } 报错;接口内不能写方法
//接口中的所有定义其实都是抽象的,默认 public abstract
public abstract void run();
void add(String name);
void delete(String name);
//接口还可以定义变量,所有定义的属性都是静态的常量
public static final int AGE = 99;
int ABC = 99;
}
作用
:
- 约束,规范
- 定义一些方法,让不同的人实现。多个人完成共同的工作。
- 接口中所有默认的方法public abstract
- 所有常量默认public static final
- 接口不能被实例化,接口中没有构造方法。
- 可以实现多个接口
- 必须要重写接口中的方法。
- 声明接口interface,实现接口implements,可以实现多个方法
public class Application {
public static void main(String[] args) {
xiaduan sxmz = new xiaduan();
sxmz.mingzi("上下没中");
sxmz.nianling(31);
sxmz.shengao(175.8);
sxmz.zhuzhi("内蒙古");
}
}
/*
//抽象类:extende
//类 可以实现接口 implements 接口
//实现了接口的类,就需要重写接口中的方法
public class xiaduan implements jiekou,jiekou2 {
//利用接口实现多继承(jiekou,jiekou2)
//继承类可以方法的实现,但接口只有方法的定义
@Override//jiekou
public void mingzi(String name) {
System.out.println("名字:"+name);
}
@Override//jiekou
public void nianling(int nl) {
System.out.println("岁数:"+nl);
}
@Override//jiekou
public void shengao(double sg) {
System.out.println("身高:"+sg);
}
@Override//jiekou2
public void zhuzhi(String zz) {
System.out.println("住宅:"+zz);
}
}
*/
内部类(扩展知识)
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内部类就是在一个类的内部在定义一个类,比如A类中定义一个B类,那么B累相对A类来说就称为内部类,而A类相对B类来说就是外部类了。
public class Outer {//外部类
private int id = 10;
public void out(){
System.out.println("这是外部类的方法!");
}
public class Inner{//内部类
public void in(){
System.out.println("这是内部类的方法!");
}
}
//内部类可以获得外部类的私有属性
public void getID(){
System.out.println(id);
}
}
public static void main(String[] args) {
//外部类通过 new 获取
Outer outer = new Outer();
//内部类通过 外部类 . new 内部类 获得
Outer.Inner inner = outer.new Inner();
}
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成员内部类
;类中加类//先实例化外部类,再用外部类实例化内部类 Outer outer = new Outer();//new外部 Outer.Inner inner = outer.new Inner();//new内部 inner.in();
内部类可以获得外部类的私有属性
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静态内部类;不能直接访问非静态的外部类属性
(static先于非静态类生成) -
局部内部类;
public void method(){ class inner{ public void in(){ } } }
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匿名内部类;没有名字去初始化类,不用将实例保存到变量中
//不起名直接使用 new Apple().eat(); //new接口 class Test{ public static void main(String[] args) { new UserService(){ }; } } interface UserService{ }
一个java类中,可以有多个 class 类,但只能有一个 public class 类
异常机制
目录:
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什么是异常
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异常体系结构
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Java异常处理机制
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处理异常
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自定义异常
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总结
什么是异常
- 实际工作中,遇到的情况不可能是非常完美的。比如:你写的某个模块,用户输入不一定符合你的要求;你的程序要打开某个文件,这个文件可能不存在或者文件格式不对;你要读取数据库的数据,数据可能是空的等;我们的程序再跑着,内存或硬盘可能满了。等等。
- 软件程序在运行过程中,非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题,我们叫异常,英文是:Exception,意思就是例外。这些,例外情况,或者叫异常,怎么让我们写的程序做出合理的处理,而不至于程序崩溃。
- 异常值程序运行中出现不期而至的各种状况,如:文件找不到,网络连接失败,非法参数等。
- 异常发现在程序运行期间,它影响了正常的程序执行流程。
简单分类
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要理解 Java 异常处理是如何工作的,你需要掌握以下三种类型的异常:
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检查性异常
:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常,这是程序员无法预见的。例如:打卡一个不存在文件时,一个异常就会发生了,这些异常在编译时不能被简单地忽略。
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运行时异常
:运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反,运行时异常可以在编译时被忽略。 -
错误 ERROR
:错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。编译时不容易被发现。例如:当栈溢出时,一个错误就发生了,它们在编译也检查不到的。
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异常体系结构
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Java 把异常当做对象来处理,并定义一个基础类 java.lang.Throwable 作为所有异常的超类。
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在 Java API 中已经定义了许多异常类,这些异常类分为两大类,错误Error和异常Exception 。
Error错误
- Error 类对象有 Java 虚拟机生成并抛出,大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。
- Java 虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时, Java 虚拟机(JVM)一般会选择线路终止。
- 还有发生在虚拟机试图执行应用时,如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的情况。
Exception异常
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在 Exception 分支中有一个重要的子类 RuntimeException (运行时异常)
- ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界)
- NullPointerException(空指针异常)
- ArithmeticException(算术异常)
- MissingResourceException(丢失资源)
- ClassNotFoundException(找不到类)等异常,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。
- 一些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发现;
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Error 和 Exception 的区别:Error 通常是灾难性的致命错误,是程序无法控制和处理的,当出现这些异常时,Java 虚拟机(JVM)一般会选择终止线程;Exception 通常情况下是可以被程序处理的,并且在程序中应该尽可能的去处理这类异常。
异常处理机制
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抛出异常
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捕获异常
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异常处理五个关键字
- try、catch、finally、throw、throws
可以当出现异常时,捕获它,防止程序停止。
public static void main(String[] args) { int a = 1; int b = 0; //假设要捕获多个异常:从小到大!不然会报错,提示大异常以及覆盖小异常 try { //try 监控区域 System.out.println(a / b); } catch (Error e) { //catch(想要捕获的异常类型!)捕获异常 System.out.println("Error"); }catch (Exception e){//“e”,代表异常消息 System.out.println("Exception"); }catch (Throwable t){ //最高级,放在最后面 System.out.println("Throwable"); }finally { //处理善后工作,不管报不报异常,都会执行。 System.out.println("finally"); } //finally 可以不用,但是catch必须有。finally假设Io,资源,关闭工作 //快捷键:选中需要包裹的代码,ctrl+alt+T /* try { System.out.println(a / b); } catch (Exception e) { System.exit(0);//程序结束 e.printStackTrace();//打印错误的栈信息 } finally { } */ }
throw
try { if (b==0){ throw new ArithmeticException();//主动的抛出异常 }
throws
public static void main(String[] args) { try { new linshi().test(1,0); } catch (ArithmeticException e) { e.printStackTrace(); } finally { } } //假设这个方法中,处理不了这个异常。方法上抛出异常throws,由上一级捕获。 public void test(int a,int b)throws ArithmeticException{ if (b == 0) { throw new ArithmeticException();//throw 主动的抛出异常,一般在方法内 } System.out.println(a / b); }
自定义异常
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使用 Java 内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外用户还可以自定义异常。用户自定义异常类,只需继承 Exception 类即可。
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在程序中使用自定义异常类,大体可分为以下几个步骤:
- 创建自定义异常类。
- 在方法中通过 throw 关键字抛出异常对象。
- 如果在当前抛出异常的方法中处理异常,可以使用 try-catch 语句捕获并处理;否则在方法的声明处通过 throws 关键字指明要抛出给方法调用者的异常,继续进行下一步操作。
- 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。
自定义异常类
//自定义异常类 //假设传递数字>10异常 private int tishi;//创建一个提示信息 public Demo01(int a) {//创建一个构造器传递消息 this.tishi = a; } //toString打印信息:异常的打印信息 @Override public String toString() { return "异常{" + "tishi=" + tishi + '}'; }
throws抛出方法捕获
//创建一个可能会存在异常的方法 static void test(int a) throws Demo01 { System.out.println("传递的参数为:"+a); if (a>10){ throw new Demo01(a); } System.out.println("ok"); } public static void main(String[] args) { try { //赋值并捕获 test(11); } catch (Demo01 e) { // if( ){ } 可以增加一些处理异常的代码块 System.out.println("注意:"+e); } }
throw方法内捕获
//创建一个可能会存在异常的方法 static void test(int a) { System.out.println("传递的参数为:"+a); if (a>10){ try { throw new Demo01(a); } catch (Demo01 e) { System.out.println("注意:"+e);; } } System.out.println("ok"); } public static void main(String[] args) { test(15); //赋值 }
实际应用中的经验总结
- 处理运行时异常,采用逻辑去合理规避同时辅助 try-catch 处理
- 在多重 catch 块后面,可以加一个 catch(Exception)来处理可能被遗漏的异常
- 对于不确定的代码,也可以加上 try-catch ,处理潜在的异常
- 尽量去处理异常,切忌只是简单地调用 printStackTrace()去打印输出
- 具体如何处理异常,要根据不同的业务需求和异常类型去决定
- 尽量添加 finally 语句块去释放占用的资源