JavaSE（三）

3.1 异常

Java 异常类层次结构图概览：

1.Exception 和 Error 有什么区别？

在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类，分别是 Exception 和 Error：

Exception：程序本身可以处理的异常，可以通过 catch 来进行捕获。Exception 又可以分为

Checked Exception：受检查异常，必须处理
Unchecked Exception：不受检查异常，可以不处理

Error：Error 属于程序无法处理的错误，不建议通过catch捕获，Error 发生时，Java 虚拟机一般会选择线程终止。例如

Virtual MachineError：Java 虚拟机运行错误
OutOfMemoryError：虚拟机内存不够错误
NoClassDefFoundError：类定义错误

2.Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别？

Checked Exception ：Java 代码在编译过程中，如果受检查异常没有被 catch 或者 throws 关键字处理的话，就没办法通过编译。

比如下面这段 IO 操作的代码：

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常。常见的受检查异常有：IO 相关的异常、ClassNotFoundException、SQLException...。

Unchecked Exception：Java 代码在编译过程中，我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常，常见的有：

NullPointerException：空指针错误
IllegalArgumentException：参数错误比如方法入参类型错误
NumberFormatException：字符串转换为数字格式错误，IllegalArgumentException的子类
ArrayIndexOutOfBoundsException：数组越界错误
ClassCastException：类型转换错误
ArithmeticException：算术错误
SecurityException：安全错误比如权限不够
UnsupportedOperationException：不支持的操作错误比如重复创建同一用户
......

3.Throwable 类的常用方法有哪些？

String getMessage(): 返回异常发生时的简要描述
String toString(): 返回异常发生时的详细信息
String getLocalizedMessage(): 返回异常对象的本地化信息。使用 Throwable 的子类覆盖这个方法，可以生成本地化信息。如果子类没有覆盖该方法，则该方法返回的信息与 getMessage()返回的结果相同
void printStackTrace(): 在控制台上打印 Throwable 对象封装的异常信息

4.try-catch-finally 如何使用？

try 块：用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块，如果没有 catch 块，则必须跟一个 finally 块。
catch 块：用于处理 try 捕获到的异常。
finally 块：无论是否捕获或处理异常，finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。

代码示例：

try {
    System.out.println("Try to do something");
    throw new RuntimeException("RuntimeException");
} catch (Exception e) {
    System.out.println("Catch Exception -> " + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("Finally");
}

输出：

Try to do something
Catch Exception -> RuntimeException
Finally

注意：不要在 finally 语句块中使用 return，当 try 语句和 finally 语句中都有 return 语句时，try 语句块中的 return 语句会被忽略。这是因为 try 语句中的 return 返回值会先被暂存在一个本地变量中，当执行到 finally 语句中的 return 之后，这个本地变量的值就变为了 finally 语句中的 return 返回值。

代码示例：

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(f(2));
}

public static int f(int value) {
    try {
        return value * value;
    } finally {
        if (value == 2) {
            return 0;
        }
    }
}

输出：

5.finally 中的代码一定会执行吗？

不一定，在某些情况下，finally 中的代码不会被执行，例如以下几种情况：

finally 执行之前虚拟机被终止运行，finally 中的代码就不会被执行
程序所在的线程死亡
关闭 CPU

try {
    System.out.println("Try to do something");
    throw new RuntimeException("RuntimeException");
} catch (Exception e) {
    System.out.println("Catch Exception -> " + e.getMessage());
    // 终止当前正在运行的Java虚拟机
    System.exit(1);
} finally {
    System.out.println("Finally");
}

输出：

Try to do something
Catch Exception -> RuntimeException

6.如何使用 try-with-resources 代替 try-catch-finally？

适用范围： 在定义资源时，实现java.lang.AutoCloseable或者java.io.Closeable的对象
关闭资源和 finally 块的执行顺序： 在 try-with-resources 语句中，任何 catch 或 finally 块在声明的资源关闭后运行

Java 中类似于InputStream、OutputStream、Scanner、PrintWriter等资源都需要我们调用close()方法来手动关闭，一般情况下我们都是通过try-catch-finally语句来实现这个需求，如下：

//读取文本文件的内容
Scanner scanner = null;
try {
    scanner = new Scanner(new File("D://read.txt"));
    while (scanner.hasNext()) {
        System.out.println(scanner.nextLine());
    }
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (scanner != null) {
        scanner.close();
    }
}

使用 Java 7 之后的 try-with-resources 语句改造上面的代码:

try (Scanner scanner = new Scanner(new File("test.txt"))) {
    while (scanner.hasNext()) {
        System.out.println(scanner.nextLine());
    }
} catch (FileNotFoundException fnfe) {
    fnfe.printStackTrace();
}

当然多个资源需要关闭的时候，使用 try-with-resources 实现起来也非常简单，如果你还是用try-catch-finally可能会带来很多问题。

通过使用分号分隔，可以在try-with-resources块中声明多个资源。

try (BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("test.txt")));
     BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")))) {
    int b;
    while ((b = bin.read()) != -1) {
        bout.write(b);
    }
}
catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

7.异常使用有哪些需要注意的地方？

不要把异常定义为静态变量，因为这样会导致异常栈信息错乱。每次手动抛出异常，我们都需要手动 new 一个异常对象抛出。
抛出的异常信息一定要有意义。
建议抛出更加具体的异常比如字符串转换为数字格式错误的时候应该抛出NumberFormatException而不是其父类IllegalArgumentException。
使用日志打印异常之后就不要再抛出异常了，两者不要同时存在一段代码逻辑中。

3.2 泛型

1.什么是泛型？有什么作用？

Java 泛型是 JDK5 中引入的一个新特性。使用泛型参数，可以增强代码的可读性以及稳定性。

编译器可以对泛型参数进行检测，并且通过泛型参数可以指定传入的对象类型。比如：

 ArrayList<Person> persons = new ArrayList<Person>()

这行代码就指明了该 ArrayList 对象只能传入 Person 对象，如果传入其他类型的对象就会报错。

2.泛型的使用方式有哪几种？

泛型一般有三种使用方式：泛型类、泛型接口、泛型方法。

泛型类：

//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
//在实例化泛型类时，必须指定T的具体类型
public class Generic<T>{

    private T key;

    public Generic(T key) {
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){
        return key;
    }
}

如何实例化泛型类：

Generic<Integer> genericInteger = new Generic<Integer>(123456);

泛型接口：

public interface Generator<T> {
    public T method();
}

实现泛型接口，不指定类型：

class GeneratorImpl<T> implements Generator<T>{
    @Override
    public T method() {
        return null;
    }
}

实现泛型接口，指定类型：

class GeneratorImpl<T> implements Generator<String>{
    @Override
    public String method() {
        return "hello";
    }
}

泛型方法：

public static <E> void printArray(E[] inputArray){
      for (E element : inputArray){
         System.out.printf( "%s ", element );
      }
      System.out.println();
}

使用：

// 创建不同类型数组：Integer, Double 和 Character
Integer[] intArray = {1, 2, 3};
String[] stringArray = {"Hello", "World"};
printArray(intArray);
printArray(stringArray);

注意：

public static <E> void printArray(E[] inputArray)

上述方法一般被称为静态泛型方法，在 Java 中泛型只是一个占位符，必须在传递类型后才能使用。类在实例化时才能真正的传递类型参数，由于静态方法的加载先于类的实例化，也就是说类中的泛型还没有传递真正的类型参数，静态的方法的加载就已经完成了，所以静态泛型方法是没有办法使用类上声明的泛型的。只能使用自己声明的 <E>。