day5--java基础编程：异常，内部类

清风微凉 aaa2024-01-03 12:17

6 异常

6.1 异常概述

  • 出现背景 ：

    在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美，在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避免的，比如:客户输入数据的格式，读取文件是否存在，网络是否始终保持通畅等等。

  • 异常 ：

    在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为"异常"。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)

6.2 异常体系


说明：

  • Throwable：在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable（可抛出）
    • Error：严重问题，不需要处理
    • Exception：称为异常类，它表示程序本身可以处理的问题

      • RuntimeException：在编译期是不检查的，开发中，通常就不进行显示的处理了。一旦在程序执行中，出现了运行时异常，那么就根据异常的提示信息修改代码即可。

      • 非RuntimeException：编译期就必须处理的，否则程序不能通过编译，就更不能正常运行了

6.2.1 Error举例

java 复制代码 
package com.atguigu.java;
/*
 * Error:
 * Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError和OOM。
 * 
 * 一般不编写针对性的代码进行处理。出现问题只能改代码。
 * 
 * 
 */
public class ErrorTest {
	public static void main(String[] args) {
		//1.栈溢出：java.lang.StackOverflowError
//		main(args);
		//2.堆溢出：java.lang.OutOfMemoryError 
		Integer[] arr = new Integer[1024*1024*1024];
		
	}
}

6.2.2 Exception举例

java 复制代码 
package com.atguigu.java1;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;

import org.junit.Test;

/*
 * 一、异常体系结构
 * 
 * java.lang.Throwable
 * 		|-----java.lang.Error:一般不编写针对性的代码进行处理。
 * 		|-----java.lang.Exception:可以进行异常的处理
 * 			|------编译时异常(checked)
 * 					|-----IOException
 * 						|-----FileNotFoundException
 * 					|-----ClassNotFoundException
 * 					|-----SQLException sql异常
 * 			|------运行时异常(unchecked,RuntimeException)
 * 					|-----NullPointerException
 * 					|-----ArrayIndexOutOfBoundsException
 * 					|-----ClassCastException
 * 					|-----NumberFormatException 数字格式异常
 * 					|-----InputMismatchException 输入不匹配异常
 * 					|-----ArithmeticException 算术异常
 * 
 * 
 * 
 * 面试题：常见的异常都有哪些？举例说明
 */
public class ExceptionTest {
	
	//******************以下是编译时异常***************************
	@Test
	public void test7(){
//		File file = new File("hello.txt");
//		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
//		
//		int data = fis.read();
//		while(data != -1){
//			System.out.print((char)data);
//			data = fis.read();
//		}
//		
//		fis.close();
		
	}
	
	//******************以下是运行时异常***************************
	//ArithmeticException
	@Test
	public void test6(){
		int a = 10;
		int b = 0;
		System.out.println(a / b);
	}
	
	//InputMismatchException
	@Test
	public void test5(){
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		int score = scanner.nextInt();
		System.out.println(score);
		
		scanner.close();
	}
	
	//NumberFormatException
	@Test
	public void test4(){
		
		String str = "123";
		str = "abc";
		int num = Integer.parseInt(str);
		
		
		
	}
	
	//ClassCastException
	@Test
	public void test3(){
		Object obj = new Date();
		String str = (String)obj;
	}
	
	//IndexOutOfBoundsException
	@Test
	public void test2(){
		//ArrayIndexOutOfBoundsException
//		int[] arr = new int[10];
//		System.out.println(arr[10]);
		//StringIndexOutOfBoundsException
		String str = "abc";
		System.out.println(str.charAt(3));
	}
	
	//NullPointerException
	@Test
	public void test1(){
		
//		int[] arr = null;
//		System.out.println(arr[3]);
		
		String str = "abc";
		str = null;
		System.out.println(str.charAt(0));
		
	}
	
	
}

6.3 JVM的默认处理方案

如果程序出现了问题，我们没有做任何处理，最终JVM会做默认的处理

  • 把异常的名称 ，异常原因 及异常出现的位置等信息输出在了控制台（由下图可知）
  • 程序停止执行（由下图可知，结束并没有输出到控制台）

6.4 Throwable的成员方法


6.5 编译时异常和运行时异常的区别

Java程序的执行分为编译时过程和运行时过程。有的错误只有在运行时才会发生。比如：除数为0，数组下标越界等。

因此，根据异常可能出现的阶段，可以将异常分为：

  • 编译时期异常 （即checked异常、受检异常）：在代码编译阶段，编译器就能明确警示当前代码可能发生（不是一定发生）xx异常，并明确督促程序员提前编写处理它的代码。如果程序员没有编写对应的异常处理代码，则编译器就会直接判定编译失败，从而不能生成字节码文件。通常，这类异常的发生不是由程序员的代码引起的，或者不是靠加简单判断就可以避免的，例如：FileNotFoundException（文件找不到异常）。

    • 必须显示处理，否则程序就会发生错误，无法通过编译
    • 如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常，则必须捕获，否则编译错误。也就是说，我们必须处理编译时异常，将异常进行捕捉，转化为运行时异常。

  • 运行时期异常（即runtime异常、unchecked异常、非受检异常）：在代码编译阶段，编译器完全不做任何检查，无论该异常是否会发生，编译器都不给出任何提示。只有等代码运行起来并确实发生了xx异常，它才能被发现。通常，这类异常是由程序员的代码编写不当引起的，只要稍加判断，或者细心检查就可以避免。

    • 无需显示处理，也可以和编译时异常一样处理
    • 前面使用的异常都是RuntimeException类或是它的子类，这些类的异常的特点是：即使没有使用try和catch捕获，Java自己也能捕获，并且编译通过 ( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。所以，对于这类异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。一旦在程序执行中，出现了运行时异常，那么就根据异常的提示信息修改代码即可。
    • java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。比如：ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常，ClassCastException类型转换异常。

6.6 异常处理概述

  • 为什么要进行异常处理 ：

    因为java虚拟机的默认处理方案，会让程序在出现异常的地方直接结束掉。而在实际开发中我们程序某一个部分出现问题了，它不应该影响后续的执行，所以我们要自己处理异常。

  • 如果程序出现了问题，我们需要自己来处理，有两种方案:

    • try ... catch ...
    • throws

  • 异常处理 ：抓抛模型

    • 过程一 ："抛"：程序在正常执行的过程中，一旦出现异常，就会在异常代码处生成一个异常对象，并将对象抛出。一旦抛出异常对象后，其后的代码就不会再执行。
      • 关于异常对象的产生 ：
        ① 系统自动生成的异常对象
        ② 手动的生成一个异常对象，并抛出（throw）
    • 过程二 ："抓"：可以理解为异常的处理方式：
      • try-catch-finally ：真正的处理异常，后续代码会执行
      • throws：没有真正处理异常仅仅是抛给调用者，后续代码不会执行

  • 如果程序出现了异常没有处理：

    • 最终会跑到main方法中，main方法由jvm虚拟机管理，jvm虚拟机处理异常是杀死进程，结束掉程序。

  • 异常处理的意义：

    • 程序出现异常后仍能正确执行，不影响程序运行。

6.7 异常处理方式一:(try-catch-finally)

说明：

  • try-catch-finally，又叫做捕获方式。

语法：

java 复制代码 
//try只能而且出现一次  catch可以出现0到N次    finally出现0到1次  
try{
  	//可能出现异常的代码
  
  }catch(异常类型1 变量名1){
  		//处理异常的方式1
  }catch(异常类型2 变量名2){
  		//处理异常的方式2
  }catch(异常类型3 变量名3){
  		//处理异常的方式3
  }
 ....
  finally{
  		//一定会执行的代码
  }

执行流程:

  • 程序从try里面的代码开始执行
  • 出现异常，会自动生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给Java运行时系统
  • 当Java运行时系统接收到异常对象时，会到catch中去找匹配的异常类，找到后进行异常的处理
  • 执行完毕之后，程序还可以继续往下执行。

6.7.1 测试1：try-catch结构

java 复制代码 
package com.shuai;
/**
 * 1.finally是可选的。
 * 
 * 2.使用try将可能出现异常代码包装起来，在执行过程中，一旦出现异常就会生成一个对应类的异常对象，根据
 *   此对象的类型到catch中进行匹配。
 * 
 * 3.一旦try中的异常对象匹配到一个catch时，就进入catch中进行异常的处理，一旦处理完成，就跳出当前的
 *   try-catch结构(在没有写finally的情况)，继续执行其后的代码。
 * 
 * 4.catch中的异常类型如果没有父子类关系，谁声明在上，，谁声明在下无所谓。
 *   catch中的异常类型如果有父子类关系，则要求子类在上父类在下，从小到大的排序，否则报错。
 * 
 * 5.常用的异常处理方式：1)String e.getMessage()  2)void e.printStackTrace() 这个比较常用
 * 
 * 6.在try结构中定义的变量，出了try结构以后就不能使用了。想要使用把变量声明在外面，赋值在结构里面。
 * 
 * 7.为什么不写成int num;而要多赋值个0，首先因为变量想要输出首先要声明好后并且有初始化的值，而局部变量
 *   没有默认值，一旦try中的程序报错，直接输出num,num没有值程序会报错，为了避免这种情况，加上0不会影响程
 *   序也不会因为异常情况导致num没有值而保错。
 * 
 *8.try-catch-finally也可以嵌套
 
 * 体会1：使用try-catch-finally结构处理编译异常时，使得编译时不会报错，但运行时有可能报错，相当于try-catch-finally
 *       将编译时可能出现的异常延迟到运行时出现。
 * 体会2：开发中，由于运行时异常比较常见，所以我们通常就不针对运行时异常编写try-catch-finally了。
 *       针对于编译时异常，我们说一定要考虑异常的处理。(如果与前端页面交互提示时，仍要处理。)
 */
public class Demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        String str="123";
        str="abc";
        /*为什么不写成int num;而要多赋值个0，首先因为变量想要输出首先要声明好后并且有初始化的值，
        而局部变量没有默认值，一旦try中的程序报错，直接输出num,num没有值程序会报错，为了避免这种
        情况，加上0不会影响程序也不会因为异常情况导致num没有值而报错。*/

        int num = 0;
        try {
            num=Integer.parseInt(str);
            //int num=Integer.parseInt(str);//出现异常
            System.out.println("hell0-------01");//不会输出
        } catch (NullPointerException  e) { //习惯上异常名叫 e
            System.out.println("出现了空指针转换异常");
        }catch (NumberFormatException e) { //一个类型e只在一个catch中有效，所以不同的catch中名字可以相同。
            //System.out.println("出现了数值转换异常"); 一般不这样写，用异常类方法代替，如下：

            //String e.getMessage()：此方法返回值是String类型，想要看就要输出它。因为有返回值就要定义变量进行接收，查看就要输出，这里简写一块了。
            // System.out.println(e.getMessage()); //打印异常信息

            //void e.printStackTrace():此方法返回值是void类型，不需要在进行输出就能查看。
            e.printStackTrace();  //打印异常详细信息


        }catch (Exception e){
            System.out.println("出现了异常");//不会输出
        }
        //System.out.println(num);报错不能调用，因为变量num在catch中定义的，作用域在catch中。
        System.out.println(num);
        System.out.println("hell0-------02");//会输出

    }

}

6.7.2 测试2：finally使用场景分析

  • 因为异常会引发程序跳转，从而会导致有些语句执行不到。而程序中有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。例如，数据库连接、输入流输出流、Socket连接、Lock锁的关闭等，这样的代码通常就会放到finally块中。所以，我们通常将一定要被执行的代码声明在finally中。

    • 唯一的例外，使用 System.exit(0) 来终止当前正在运行的 Java 虚拟机。

  • 不论在try代码块中是否发生了异常事件，catch语句是否执行，catch语句是否有异常，catch语句中是否有return，finally块中的语句都会被执行。

  • finally语句和catch语句是可选的，但finally不能单独使用。

    java 复制代码 
    try{
     
}finally{
    
}
java 复制代码 
package com.atguigu.java1;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

import org.junit.Test;

/*
 * try-catch-finally中finally的使用：
 * 
 * 
 * 1.finally是可选的
 * 
 * 2.finally中声明的是一定会被执行的代码。即使catch中又出现异常了，try中有return语句，catch中有
 * return语句等情况。
 * 
 * 3.像数据库连接、输入输出流、网络编程Socket等资源，JVM是不能自动的回收的，我们需要自己手动的进行资源的
 *   释放。此时的资源释放，就需要声明在finally中。
 * 
 * 
 * 
 */
public class FinallyTest {
	
	
	@Test
	public void test2(){
		FileInputStream fis = null;
		try {
			File file = new File("hello1.txt");//可能报FileNotFoundException (编译时异常)
			fis = new FileInputStream(file);
			
			int data = fis.read();//可能报IOException(编译时异常)
			while(data != -1){
				System.out.print((char)data);
				data = fis.read();//可能报IOException
			}
			
			
		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}finally{
			try {
			//出现FileNotFoundException,文件创建不成功fis为null,
			//  之后走第一个catch处理异常,
			//  之后进入到finally当中,fis为null会出现空指针异常，加上if判断避免这一情况。
				if(fis != null)
					fis.close();//可能报IOException
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
	
	
	@Test
	public void testMethod(){
		int num = method();
		System.out.println(num);
	}
	
	public int method(){
		
		try{
			int[] arr = new int[10];
			System.out.println(arr[10]);
			return 1;
		}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
			e.printStackTrace();
			return 2;
		}finally{
			System.out.println("我一定会被执行");
			return 3;
		}
		
		
	}
	
	@Test
	public void test1(){
		try{
			int a = 10;
			int b = 0;
			System.out.println(a / b);
			
		}catch(ArithmeticException e){
			e.printStackTrace();
			
//			int[] arr = new int[10];
//			System.out.println(arr[10]);
			
		}catch(Exception e){
			e.printStackTrace();
		}
//		System.out.println("我好帅啊！！！~~");
		
		finally{
			System.out.println("我好帅啊~~");
		}
		
	}
	
}

快捷键：选中报错包裹的代码--->Suround With--->Try/catch Block

注意：修改代码关闭流放在finally中。

6.8 异常处理方式二:(throws)

  • 如果在编写方法体的代码时，某句代码可能发生某个编译时异常，不处理编译不通过，但是在当前方法体中可能不适合处理或无法给出合理的处理方式，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。
  • 具体方式：在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。
  • 执行流程 ：
    • "throws + 异常类型"写在方法的声明处。指明此方法执行时，可能会抛出的异常类型。
    • 一旦当方法体执行时，出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类的对象，此对象满足throws后异常类型时，就会被抛出。
    • 异常代码后续的代码，就不再执行！

6.8.1 throws基本格式

声明异常格式：

复制代码 
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2...{   }

在throws后面可以写多个异常类型，用逗号隔开。

  • 注意 ：这个格式是跟在方法的括号后面的

举例：

java 复制代码 
public void readFile(String file)  throws FileNotFoundException,IOException {
	...
	// 读文件的操作可能产生FileNotFoundException或IOException类型的异常
	FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
    //...
}

6.8.2 测试throws关键字

java 复制代码 
package com.atguigu.java1;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

/*
 * 异常处理的方式二：throws + 异常类型
 *
 * 1. "throws + 异常类型"写在方法的声明处。指明此方法执行时，可能会抛出的异常类型。
 *     一旦当方法体执行时，出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类的对象，此对象满足throws后异常
 *     类型时，就会被抛出。异常代码后续的代码，就不再执行！
 *
 * 2. 体会：try-catch-finally:真正的将异常给处理掉了。
 *        throws的方式只是将异常抛给了方法的调用者。  并没有真正将异常处理掉。
 *
 */
public class ExceptionTest2 {


    public static void main(String[] args){
        try{
            method2();

        }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }

//		method3();

    }


    public static void method3(){
        try {
            method2();
        } catch (IOException e) {
        //IOException 是FileNotFoundException异常的父类，这里处理方式又相同所以只需要写一个catch即可。
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //method1抛出了2个异常，这里method2调用为什么只抛出一个异常呢？？
    //如果2个异常是父子类关系，并且处理异常的方式相同，比如都是e.printStackTrace();，那么只需要抛出一个异常即可。
    public static void method2() throws IOException{
        method1();
    }


    public static void method1() throws FileNotFoundException,IOException{
        File file = new File("hello1.txt");
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

        int data = fis.read();
        while(data != -1){
            System.out.print((char)data);
            data = fis.read();
        }

        fis.close();

        System.out.println("hahaha!");
    }


}


6.8.3 方法重写中throws的要求

方法重写时，对于方法签名是有严格要求的。复习：

java 复制代码 
（1）方法名必须相同
（2）形参列表必须相同
（3）返回值类型
	- 基本数据类型和void：必须相同
	- 引用数据类型：<=
（4）权限修饰符：>=，而且要求父类被重写方法在子类中是可见的
（5）不能是static，final修饰的方法

此外，对于throws异常列表要求：

  • 如果父类被重写方法的方法签名后面没有 "throws 编译时异常类型"，那么重写方法时，方法签名后面也不能出现"throws 编译时异常类型"。
  • 如果父类被重写方法的方法签名后面有 "throws 编译时异常类型"，那么重写方法时，throws的编译时异常类型必须 <= 被重写方法throws的编译时异常类型，或者不throws编译时异常。
  • 方法重写，对于"throws 运行时异常类型"没有要求。
java 复制代码 
package com.atguigu03._throws;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

/**
 * ClassName: OverrideTest
 * Description:
 *
 * @Author 尚硅谷-宋红康
 * @Create 9:34
 * @Version 1.0
 */
public class OverrideTest {
    public static void main(String[] args) {

        Father f = new Son();

        try{
            f.method1();
        }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }

        Number n = f.method4();



    }
}

class Father{

    public void method1() throws IOException {

    }

    public void method2(){

    }

    public void method3(){

    }

    public Number method4(){
        return null;
    }

}

class Son extends Father{
    /**
     * 规则1：子类方法抛出的异常要小于等于父类的。
     *   main方法中的多态创建对象，编译看左边调用的是父类方法的声明，
     *   所以他try-catch处理的是父类的异常，运行期实际上执行的是子类重写的方法体，
     *   此时子类抛出的异常大于所可以处理的异常（也就是说此时抛出的异常不在try-catch可以处理
     *   异常的范围内），那么try-catch处理异常就没有什么意义了。
     */
    @Override
    public void method1() throws FileNotFoundException {

    }

    /**
     * 规则2：父类的方法没有throws抛出异常，那么子类重写的方法也不能throws异常。（针对编译期异常）
     *   此时子类重写的方法有编译期异常，只能使用try-catch处理。
     */
//    @Override
//    public void method2() throws FileNotFoundException{
//
//    }

    /**
     * 规则3：父类的方法没有throws抛出异常，但是子类重写的方法仍然可以throws异常。（针对运行时异常）
     *   throws后面也可以写运行时异常类型，只是运行时异常类型，写或不写对于编译器和程序执行来说都没有任何区别。
     *   如果写了，唯一的区别就是调用者调用该方法后，使用try...catch结构时，IDEA可以获得更多的信息，需要添加哪种catch分支。
     *   总结：运行时异常在编写器不会报错，你抛不抛出都一个样。
     */
    @Override
    public void method3() throws RuntimeException{

    }

    /**
     * 同理：子类重写方法的返回值如果是引用类型，要小于等于父类的。
     *   Number n = f.method4();
     *   f.method4()  多态调用的是父类的方法返回Number类型，所以用Number来接收
     *   之后运行时输出的是子类重写后的方法，此时返回的类型只能是小于等于Number才可以接收，
     *   如果返回比Number类型还要大的比如Object类型，Number无法接收Object类型会报错。
     *
     * @return
     */
    @Override
    public Integer method4(){
        return null;
    }

}

6.9 两种异常处理方式的选择

前提：对于异常，使用相应的处理方式。此时的异常，主要指的是编译时异常。

  • 如果程序代码中，涉及到资源的调用（流、数据库连接、网络连接等），则必须考虑使用try-catch-finally来处理，保证不出现内存泄漏。
  • 如果父类中被重写的方法没有throws方式处理异常，则子类重写的方法也不能使用throws，意味着如果子类重写的方法中有异常，必须使用try-catch-finally方式处理。（针对编译器异常）
  • 开发中，方法a中依次调用了方法b,c,d等方法，方法b,c,d之间是递进关系。此时，如果方法b,c,d中有异常，我们通常选择使用throws，而方法a中通常选择使用try-catch-finally。

6.10 手动抛出异常对象(throw)

  • 使用背景：在实际开发中，如果出现不满足具体场景的代码问题，我们就有必要手动抛出一个指定类型的异常对象。

  • 作用：用于在方法体内部抛出异常对象

  • 关于异常对象的产生：

    • 系统自动生成的异常对象
    • 手动的生成一个异常对象，并抛出（throw）

  • 注意：

    • 手动抛出异常如果是运行时异常对象可以不用处理，如果抛出的是编译期异常对象一定要处理异常。
    • throw语句会导致程序执行流程被改变，throw语句是明确抛出一个异常对象，因此它下面的代码将不会执行。
    • 如果当前方法没有try...catch处理这个异常对象，throw语句就会代替return语句提前终止当前方法的执行，并返回一个异常对象给调用者。

6.10.1 没有手动抛出异常对象之前

java 复制代码 
package com.atguigu.java2;

public class StudentTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		
			Student s = new Student();
			s.regist(-1001);
			System.out.println(s);//直接输出对象的引用实际上时输出.toString()方法。
		
	}
	
}


class Student{
	
	private int id;
	
	public void regist(int id)  {
		if(id > 0){
			this.id = id;
		}else{
			/*
			 * 即便你此时输入的是负数不合理，只能给你个提示输入的数据错误，但是这样写还是把结果输出了。
			 * 正常来讲：应该是输入的是负数不合理，程序直接报错不会再向下执行输出结果，所以这里一般是手动抛出异常对象，
			 *        一旦数据不合理直接报异常，程序停止运行。
			 */
			System.out.println("您输入的数据非法！");
			
		}
		
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + "]";
	}
	
	
}

6.10.2 手动抛出异常对象之后

java 复制代码 
package com.atguigu.java2;

public class StudentTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		try {
			Student s = new Student();
			s.regist(-1001);
			System.out.println(s);
		} catch (Exception e) {
//			e.printStackTrace();

         		
			/*throw new RuntimeException("您输入的数据非法！")里面的值是由RuntimeException的有参构造方法中super(xxx)调用--->
			 * 父类的Exception的有参构造方法中super(xxx)调用----> Throable中的有参构造方法，在Throable类中通过有参构造方法
			 * 赋值(this.detailMessage = message;) 给成员变量： private String detailMessage;为：您输入的数据非法！
			 * 即：值最终赋值给Throable类的成员变量detailMessage。
			 * 			 					 	
			 * void e.getMessage() 底层源码：
			 * public String getMessage() {
             *     return detailMessage;
             *  }
			 * 这个方法getMessage()的返回值为Throable类中的detailMessage成员变量，所以输出结果为：您输入的数据非法！ */
			System.out.println(e.getMessage());
		}
	}
	
}


class Student{
	
	private int id;
	
	public void regist(int id) throws Exception {
		if(id > 0){
			this.id = id;
		}else{
//			System.out.println("您输入的数据非法！");
			//手动抛出异常对象
//			throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");抛出运行时异常，调用方不用处理。
//			throw new Exception("您输入的数据非法！");Exception包含编译器异常，所以一旦throws抛出，在调用方一定要进行处理编译器异常。
			throw new MyException("不能输入负数");//抛出的是自定义异常
			//错误的 String不是异常类
//			throw new String("不能输入负数");
//return 0;如果方法有返回值且不影响结果，则可以用throw代替return，因为如果报异常也会结束方法运行。

		}
		
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + "]";
	}
	
	
}

6.10.3 throw和throws的区别

6.11 自定义异常

使用背景：

  • 目的是系统提供的异常类型是有限的，如果程序产生的异常不在提供中，可以抛出自己定义的异常使得异常类型更加精确（一般和throw连用）
  • 一般这个自定义异常类，定义这个类时要做到见名知意。

格式：

范例：

6.11.1 测试

和案例6.10.2连用。

java 复制代码 
package com.atguigu.java2;
/*
 * 如何自定义异常类？
 * 1.继承于现有的异常结构：RuntimeException 、Exception(包含运行和编译器异常，
 *    所以编译期就要进行处理异常)
 *   RuntimeException异常：只需要继承RuntimeException异常或者它的子类。
 *   Checked异常：只需要继承Exception异常或者Exception的子类,但需要除RuntimeException之外。
 * 2.提供全局常量：serialVersionUID
 * 3.提供重载的构造器，建议大家提供至少两个构造器，一个是无参构造，
 *   一个是(String message)构造器。
 * 
 */
public class MyException extends Exception{
	
	static final long serialVersionUID = -7034897193246939L;
	
	//无参构造方法
	public MyException(){
		
	}
	//有参构造方法
	public MyException(String msg){
	/*
		 * 调用父类的有参构造，因为上面的案例中处理异常使用的是e.getMessage()方法，
		 * 这个方法返回值为Throable的成员变量dtailMessage属性。而现在自定义异常对象
		 * 的通过有参构造方法创建对象并传参，这个自定义异常对象的参数不是自己定义的而是定义
		 * 在顶级父类Throable中的成员变量，所以想要赋值给父类Throable的属性需要在子类
		 * 的构造方法中通过super一步一步调用父类构造方法，最终在Throwable的构造方法中把
		 * 值赋值给成员变量dtailMessage。
		 */
		super(msg);
	}
}

7. 内部类（InnerClass)

8.1 概述

8.1.1 什么是内部类

将一个类A定义在另一个类B里面，里面的那个类A就称为内部类（InnerClass），类B则称为外部类（OuterClass）。

8.1.2 为什么要声明内部类呢

具体来说，当一个事物A的内部，还有一个部分需要一个完整的结构B进行描述，而这个内部的完整的结构B又只为外部事物A提供服务，不在其他地方单独使用，那么整个内部的完整结构B最好使用内部类。

总的来说，遵循高内聚、低耦合的面向对象开发原则。

  • 内部类使用举例：
    • Thread类内部声明了State类，表示线程的生命周期
    • HashMap类中声明了Node类，表示封装的key和value

8.1.3 内部类的分类

根据内部类声明的位置（如同变量的分类），我们可以分为：

8.2 成员内部类

8.2.1 概述

如果成员内部类中不使用外部类的非静态成员，那么通常将内部类声明为静态内部类，否则声明为非静态内部类。

语法格式：

java 复制代码 
[修饰符] class 外部类{
    [其他修饰符] [static] class 内部类{
    }
}

成员内部类的使用特征，概括来讲有如下两种角色：

  • 成员内部类作为类的成员的角色：
    • 和外部类不同，Inner class还可以声明为private或protected；
    • 可以调用外部类的结构。（注意：在静态内部类中不能使用外部类的非静态成员）
    • Inner class 可以声明为static的，但此时就不能再使用外层类的非static的成员变量；
  • 成员内部类作为类的角色：
    • 可以在内部定义属性、方法、构造器等结构
    • 可以继承自己的想要继承的父类，实现自己想要实现的父接口们，和外部类的父类和父接口无关
    • 可以声明为abstract类 ，因此可以被其它的内部类继承
    • 可以声明为final的，表示不能被继承
    • 编译以后生成OuterClass$InnerClass.class字节码文件（也适用于局部内部类）

注意点：

  1. 外部类访问成员内部类的成员，需要"内部类.成员"或"内部类对象.成员"的方式

  2. 成员内部类可以直接使用外部类的所有成员，包括私有的数据

  3. 当想要在外部类的静态成员部分使用内部类时，可以考虑内部类声明为静态的

8.2.2 创建成员内部类对象

  • 实例化静态内部类
java 复制代码 
外部类名.静态内部类名 变量 = 外部类名.静态内部类名();
变量.非静态方法();
  • 实例化非静态内部类
java 复制代码 
外部类名 变量1 = new 外部类();
外部类名.非静态内部类名 变量2 = 变量1.new 非静态内部类名();
变量2.非静态方法();

8.2.3 举例

java 复制代码 
package com.atguigu09.inner;

/**
 * ClassName: OuterClassTest
 * Description:
 *
 * @Author 尚硅谷-宋红康
 * @Create 10:31
 * @Version 1.0
 */
public class OuterClassTest {
    public static void main(String[] args) {

        //1. 创建Person的静态的成员内部类的实例
        Person.Dog dog = new Person.Dog();
        dog.eat();  //狗吃骨头
        //2. 创建Person的非静态的成员内部类的实例
//        Person.Bird bird = new Person.Bird(); //报错

        Person p1 = new Person();
        Person.Bird bird = p1.new Bird();//正确的
        bird.eat(); //鸟吃虫子
        bird.show("黄鹂");

        bird.show1();

    }

}
class Person{ //外部类
    String name = "Tom";
    int age = 1;
    //静态的成员内部类
    static class Dog{
        public void eat(){
            System.out.println("狗吃骨头");
        }
    }

    //非静态的成员内部类
    class Bird{
        String name = "啄木鸟";
        public void eat(){
            System.out.println("鸟吃虫子");
        }

        //3.内部类的方法中调用属性的情况：
        public void show(String name){ //内部类中的方法
            //成员内部类可以直接使用外部类的所有成员，包括私有的数据  （调用外部类中的成员变量）
            System.out.println("age = " + age);//age = 1    省略了Person.this
            //name相同时遵循就近原则   （调用内部类方法中的形参）
            System.out.println("name = " + name); //name = 黄鹂
            //通过this来区分成员和局部  （调用内部类的成员变量）
            System.out.println("name = " + this.name); //name = 啄木鸟
            //不是父子类关系不能用super （调用外部类的成员变量）
            System.out.println("name = " + Person.this.name);//name = Tom
        }

        //4.内部类的方法中调用方法的情况：
        public void show1(){ //内部类中的方法
            //在内部类的方法中调用内部类的另一个方法
            eat();   //鸟吃虫子
            this.eat();//this可省略   鸟吃虫子
            //在内部类的方法中调用外部类的方法
            Person.this.eat();  //人吃饭
        }
    }

    public void eat(){ //外部类中的方法
        System.out.println("人吃饭");
    }


    public void method(){//外部类中的方法(普通方法中定义的)

        //局部内部类
        class InnerClass1{

        }
    }

    public Person(){//外部类中的方法(构造方法中定义的)
        //局部内部类
        class InnerClass1{

        }
    }

    {
        //局部内部类 (外部类中的代码块中定义的)
        class InnerClass1{

        }
    }


}

8.3 局部内部类

8.3.1 非匿名局部内部类

语法格式：

java 复制代码 
[修饰符] class 外部类{
    [修饰符] 返回值类型  方法名(形参列表){
            [final/abstract] class 内部类{
    	}
    }    
}
  • 编译后有自己的独立的字节码文件，只不过在内部类名前面冠以外部类名、$符号、编号。
    • 这里有编号是因为同一个外部类中，不同的方法中存在相同名称的局部内部类
  • 和成员内部类不同的是，它前面不能有权限修饰符等
  • 局部内部类如同局部变量一样，有作用域
  • 局部内部类中是否能访问外部类的非静态的成员，取决于所在的方法

举例：

java 复制代码 
package com.atguigu09.inner;

/**
 * ClassName: OuterClassTest1
 * Description:
 *
 * @Author 尚硅谷-宋红康
 * @Create 10:55
 * @Version 1.0
 */
public class OuterClassTest1 {

    //说明：局部内部类的使用
    public void method1(){
        //局部内部类
        class A{
           //可以声明属性、方法等

        }

    }


    //开发中的场景：调用方法的时候返回一个实例，这个实例的类型是接口
    public Comparable getInstance(){

        //提供了实现了Comparable接口的类
        //方式1：提供了接口的实现类的对象
//        class MyComparable implements Comparable{

//            @Override
//            public int compareTo(Object o) {
//                return 0;
//            }
//        }
//
//        MyComparable m = new MyComparable();
//        return m;


        //方式2：提供了接口的实现类的匿名对象
//        class MyComparable implements Comparable{
//
//            @Override
//            public int compareTo(Object o) {
//                return 0;
//            }
//        }
//
//        return new MyComparable();

        //方式3：提供了接口的匿名实现类的对象
//        Comparable c = new Comparable(){
//            @Override
//            public int compareTo(Object o) {
//                return 0;
//            }
//        };
//        return c;

        //方式4：提供了接口的匿名实现类的匿名对象
        return new Comparable(){
            @Override
            public int compareTo(Object o) {
                return 0;
            }
        };

    }


}

8.3.2 匿名内部类

因为考虑到这个子类或实现类是一次性的，那么我们"费尽心机"的给它取名字，就显得多余。那么我们完全可以使用匿名内部类的方式来实现，避免给类命名的问题。

java 复制代码 
new 父类([实参列表]){
    重写方法...
}
java 复制代码 
new 父接口(){
    重写方法...
}

举例1：使用匿名内部类的对象直接调用方法：

java 复制代码 
interface A{
	void a();
}
public class Test{
    public static void main(String[] args){
    	new A(){
			@Override
			public void a() {
				System.out.println("aaaa");
			}
    	}.a();
    }
}

举例2：通过父类或父接口的变量多态引用匿名内部类的对象

java 复制代码 
interface A{
	void a();
}
public class Test{
    public static void main(String[] args){
    	A obj = new A(){
			@Override
			public void a() {
				System.out.println("aaaa");
			}
    	};
    	obj.a();
    }
}

举例3：匿名内部类的对象作为实参

java 复制代码 
interface A{
	void method();
}
public class Test{
    public static void test(A a){
    	a.method();
    }
    
    public static void main(String[] args){
    	test(new A(){

			@Override
			public void method() {
				System.out.println("aaaa");
			}
    	});
    }   
}

8.4 练习

练习：判断输出结果为何？

java 复制代码 
public class Test {
    public Test() {
        Inner s1 = new Inner();
        s1.a = 10;
        Inner s2 = new Inner();
        s2.a = 20;
        Test.Inner s3 = new Test.Inner();
        System.out.println(s3.a);
    }
    class Inner {
        public int a = 5;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Test t = new Test();
        Inner r = t.new Inner();
        System.out.println(r.a);
    }
}

练习2：

编写一个匿名内部类，它继承Object，并在匿名内部类中，声明一个方法public void test()打印尚硅谷。

请编写代码调用这个方法。

java 复制代码 
package com.atguigu.test01;

public class Test01 {
	public static void main(String[] args) {
		new Object(){
			public void test(){
				System.out.println("尚硅谷");
			}
		}.test();
	}
}
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