黑马程序员java学习日记——异常和多线程

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一、异常处理：

在程序中，错误可能产生于程序员没有预料到的各种情况，或是因为超出了程序员控制之外的环境因素，如用户的坏数据、试图打开一个根本不存在的文件等。在java中这种在程序运行时可能出现的一些错误称为异常。异常是一个在程序执行期间发生的事件，它中断了正在执行的程序的正常指令流。

异常由来：问题也是现实生活中一个具体的事物，也可以通过java的类的形式进行描述。并封装成对象。其实就是java对不正常情况进行描述后的对象体现。

对于问题的划分：两种：一种是严重的问题，一种非严重的问题。

对于严重的，java通过Error类进行描述。对于Error一般不编写针对性的代码对其进行处理。

对于非严重的，java通过Exception类进行描述。 对于Exception可以使用针对性的处理方式进行处理。

无论Error或者Exception都具有一些共性内容。比如：不正常情况的信息，引发原因等。

Throwable

|--Error

|--Exception

2,异常的处理

java提供了特有的语句进行处理。

try

{

需要被检测的代码；

}

catch(异常类变量)

{

处理异常的代码；(处理方式)

}

finally

{

一定会执行的语句；

}

3，对捕获到的异常对象进行常见方法操作。

String getMessage()：获取异常信息。

 

class Demo{int div(int a,int b)throws Exception//在功能上通过throws的关键字声明了该能//有可能会出现问题。{  return a/b;}}class  ExceptionDemo{public static void main(String[] args) {Demo d = new Demo();   try   {   int x = d.div(4,1);   System.out.println("x="+x);   }catch (Exception e)//Exception e = new ArithmeticException();{System.out.println("除零啦");System.out.println(e.getMessage());//  / by zero;System.out.println(e.toString());// 异常名称 ： 异常信息。e.printStackTrace();//异常名称，异常信息，异常出现的位置。//其实jvm默认的异常处理机制，就是在调用//printStackTrace方法。//打印异常的堆栈的跟踪信息。}System.out.println("over"); }}

二、自定义异常：

因为项目中会出现特有的问题，而这些问题并未被java所描述并封装对象。所以对于这些特有的问题可以按照java的对问题封装的思想，将特有的问题进行自定义的异常封装。

当在函数内部出现了throw抛出异常对象，那么就必须要给对应的处理动作。

要么在内部try catch处理。

要么在函数上声明让调用者处理。

一般情况下，函数内出现异常，函数上需要声明。

如何定义异常信息呢？

因为父类中已经把异常信息的操作都完成了。所以子类只要在构造时，将异常信息传递给父类通过super语句。那么就可以直接通过getMessage方法获取自定义的异常信息。

自定义异常：必须是自定义类继承Exception。

继承Exception原因：

异常体系有一个特点：因为异常类和异常对象都被抛出。他们都具备可抛性。这个可抛性是Throwable这个体系中独有特点。只有这个体系中的类和对象才可以被throws和throw操作。

throws和throw的区别：

throws使用在函数上。后面跟的异常类，可以跟多个，用逗号隔开。

throw使用在函数内。后跟的是异常对象。

class FuShuException extends Exception //getMessage();{private int value;FuShuException(){super();}FuShuException(String msg,int value){super(msg);this.value = value;}public int getValue(){return value;}}class Demo{int div(int a,int b)throws FuShuException{if(b<0)//手动通过throw关键字抛出一个自定义异常对象。throw new FuShuException("出现了除数是负数的情况------“,b);return a/b;}}class  ExceptionDemo3{public static void main(String[] args) {Demo d = new Demo();try{int x = d.div(4,-9);System.out.println("x="+x);}catch (FuShuException e){System.out.println(e.toString());//System.out.println("除数出现负数了");System.out.println("错误的负数是："+e.getValue());}System.out.println("over");}}

Exceptoin中有一个特殊的子类异常RuntimeException运行时异常。

如果在函数内容抛出该异常，函数上可以不用声明，编译一样通过。

如果在函数上声明了该异常。调用者可以不用进行处理。编译一样通过；

之所以不用在函数声明，是因为不需要让调用者处理。

当该异常发生，希望程序停止。因为在运行时，出现了无法继续运算的情况，希望停止程序后，对代码进行修正。

自定义异常时：如果该异常的发生，无法在继续进行运算，就让自定义异常继承RuntimeException。

对于异常分两种：

1，编译时被检测的异常。

2，编译时不被检测的异常(运行时异常。RuntimeException以及其子类)

class FuShuException extends RuntimeException{FuShuException(String msg){super(msg);}}class Demo{int div(int a,int b)throws Exception//throws ArithmeticException{if(b<0)throw new Exception("出现了除数为负数了");if(b==0)throw new ArithmeticException("被零除啦");return a/b;}}class ExceptionDemo4 {public static void main(String[] args) {Demo d = new Demo();int x = d.div(4,-9);//被除数为负数，出现异常，停止运行System.out.println("x="+x);System.out.println("over");}}

三、异常部分总结：

是什么？是对问题的描述。将问题进行对象的封装。

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异常体系：

      Throwable

             |--Error

             |--Exception

                    |--RuntimeException

异常体系的特点：异常体系中的所有类以及建立的对象都具备可抛性。

                           也就是说可以被throw和throws关键字所操作。

                           只有异常体系具备这个特点。

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throw和throws的用法：

throw定义在函数内，用于抛出异常对象。

throws定义在函数上，用于抛出异常类，可以抛出多个用逗号隔开。

当函数内容有throw抛出异常对象，并未进行try处理。必须要在函数上声明，否则编译失败。

注意，RuntimeException除外。也就说，函数内如果抛出的RuntimeExcpetion异常，函数上可以不用声明。

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如果函数声明了异常，调用者需要进行处理。处理方法可以throws可以try。

异常有两种：

      编译时被检测异常

             该异常在编译时，如果没有处理(没有抛也没有try)，编译失败。

             该异常被标识，代表这可以被处理。

      运行时异常(编译时不检测)

             在编译时，不需要处理，编译器不检查。

             该异常的发生，建议不处理，让程序停止。需要对代码进行修正。

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异常处理语句：

try

{

      需要被检测的代码；

}

catch ()

{

      处理异常的代码；

}

finally

{

      一定会执行的代码；

}

 

有三个结合格式：

1.   try

      {

             

      }

      catch ()

      {

      }

 

2.   try

      {

             

      }

      finally

      {

      

      }

 

3.   try

      {

             

      }

      catch ()

      {

      }

      finally

      {

      }

注意：

1，finally中定义的通常是关闭资源代码。因为资源必须释放。

2，finally只有一种情况不会执行。当执行到System.exit(0);fianlly不会执行。

3，catch是用于处理异常。如果没有catch就代表异常没有被处理过，如果该异常是检测时异常。那么必须声明。

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自定义异常：

      定义类继承Exception或者RuntimeException

      1,为了让该自定义类具备可抛性。

      2，让该类具备操作异常的共性方法。

      当要定义自定义异常的信息时，可以使用父类已经定义好的功能。

      异常异常信息传递给父类的构造函数。

class MyException extends Exception

      {

             MyException(String message)

             {

                    super(message);

             }

      }

自定义异常：按照java的面向对象思想，将程序中出现的特有问题进行封装。

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异常的好处：

      1，将问题进行封装。

      2，将正常流程代码和问题处理代码相分离，方便于阅读。

异常的处理原则：

      1，处理方式有两种：try或者 throws。

      2，调用到抛出异常的功能时，抛出几个，就处理几个。

             一个try对应多个catch。

      3，多个catch，父类的catch放到最下面。

      4，catch内，需要定义针对性的处理方式。不要简单的定义printStackTrace，输出语句。也不要不写。

             当捕获到的异常，本功能处理不了时，可以继续在catch中抛出。

             try

             {

                    throw new AException();

             }

             catch (AException e)

             {

                    throw e;

             }

             如果该异常处理不了，但并不属于该功能出现的异常。可以将异常转换后，在抛出和该功能相关的异常。或者异常可以处理，当需要将异常产生的和本功能相关的问题提供出去，让调用者知道，并处理。也可以将捕获异常处理后，转换新的异常。

             try

             {

                    throw new AException();

             }

             catch (AException e)

             {

                    // 对AException处理。

                    throw new BException();

             }

异常的注意事项：

      1，子类在覆盖父类时，如果父类的方法抛出异常，那么子类的覆盖方法，只能抛出父类的异常或者该异常的子类。

2，如果父类方法抛出多个异常，那么子类在覆盖该方法时，只能抛出父类异常的子集。

3，如果父类或者接口的方法中没有异常抛出，那么子类在覆盖方法时，也不可以抛出异常。如果子类方法发生了异常。就必须要进行try处理。绝对不能抛。

四、多线程

如果一次只完成一件事情，很容易实现，但事实上现实生活中很多事情都是同时进行的，所以在java中为了模拟这种状态，引入了线程机制。简单地说，当程序同时完成多件事情时，就是所谓的多线程程序。多线程应用相当广泛，使用多线程可以创建窗口程序、网络程序等。

在Windows操作系统是多任务操作系统，它以进程为单位。一个进程是一个包含有自身地址的程序，每个独立执行的程序都成为进程，也就是正在执行的程序。系统可以分配给每个进程一段有限的使用CPU的时间（也可以称为CPU时间片），CPU在这段时间中执行某个进程，然后下一个时间片又跳至另一个进程中去执行。由于CPU转换较快，所以使得每个进程好像是同时执行一样。

创建线程的第一种方式：继承Thread类

步骤：

1，定义类继承Thread。

2，复写Thread类中的run方法。目的：将自定义代码存储在run方法。让线程运行。

3，调用线程的start方法。该方法两个作用：启动线程，调用run方法。

为什么要覆盖run方法呢？

Thread类用于描述线程。该类就定义了一个功能，用于存储线程要运行的代码。该存储功能就是run方法。也就是说Thread类中的run方法，用于存储线程要运行的代码。

例如：创建两个线程，和主线程交替运行。

class Test extends Thread{//private String name;Test(String name){//this.name = name;super(name);}public void run(){for(int x=0; x<60; x++){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" run..."+x);// static Thread currentThread():获取当前线程对象。getName(): 获取线程名称。}}}class ThreadTest {public static void main(String[] args) {Test t1 = new Test("one---");Test t2 = new Test("two+++");t1.start();t2.start();for(int x=0; x<60; x++){System.out.println("main....."+x);}}}

创建线程的第二种方式：实现Runable接口

步骤：

1，定义类实现Runnable接口

2，覆盖Runnable接口中的run方法。将线程要运行的代码存放在该run方法中。

3，通过Thread类建立线程对象。

4，将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。

      为什么要将Runnable接口的子类对象传递给Thread的构造函数。因为，自定义的run方法所属的对象是Runnable接口的子类对象。所以要让线程去指定指定对象的run方法。就必须明确该run方法所属对象。

5，调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。

实现Runnable方式的好处是：避免了单继承的局限性。在定义线程时建议使用实现Runnable方式。

例如：

class Ticket implements Runnable{private  int tick = 100;public void run(){while(true){if(tick>0){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);}}}}class  TicketDemo{public static void main(String[] args) {Ticket t = new Ticket();Thread t1 = new Thread(t);//创建了一个线程；Thread t2 = new Thread(t);//创建了一个线程；Thread t3 = new Thread(t);//创建了一个线程；Thread t4 = new Thread(t);//创建了一个线程；t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();}}

在实现Runnable方式的例子中我们发现了一些问题，通过分析，发现打印出了0，-1，-2等错票。多线程的运行出现了安全问题。

问题的原因：

      当多条语句在操作同一个线程共享数据时，一个线程对多条语句只执行了一部分，还没有执行完，另一个线程参与进来执行。导致共享数据的错误。

解决办法：

      对多条操作共享数据的语句，只能让一个线程都执行完。在执行过程中，其他线程不可以参与执行。

Java对于多线程的安全问题提供了专业的解决方式。就是同步代码块。

synchronized(对象)

{

      需要被同步的代码

}

其中对象就如同锁，持有锁的线程可以在同步中执行。没有持有锁的线程即使获取cpu的执行权，也进不去，因为没有获取锁。

同步的前提：

1，必须要有两个或者两个以上的线程。

2，必须是多个线程使用同一个锁。保证了同步中只能有一个线程在运行。

好处：解决了多线程的安全问题。

弊端：多个线程需要判断锁，较为消耗资源。

class Ticket implements Runnable{private  int tick = 1000;Object obj = new Object();public void run(){while(true){synchronized(obj){if(tick>0){//try{Thread.sleep(10);}catch(Exception e){}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"....sale : "+ tick--);}}}}}class  TicketDemo2{public static void main(String[] args) {Ticket t = new Ticket();Thread t1 = new Thread(t);Thread t2 = new Thread(t);Thread t3 = new Thread(t);Thread t4 = new Thread(t);t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();}}

同步函数的话也是可以的，要注意的是，同步函数用的锁是this。

如果同步函数被静态修饰后，通过验证，发现不在是this，因为静态方法中也不可以定义this。静态进内存时，内存中没有本类对象，但是一定有该类对应的字节码文件对象。

类名.class 该对象的类型是Class

所以，静态的同步方法，使用的锁是该方法所在类的字节码文件对象。类名.class

在同步代码块中如何找问题：

1，明确哪些代码是多线程运行代码。

2，明确共享数据。

3，明确多线程运行代码中哪些语句是操作共享数据的。

死锁：同步中嵌套同步就会造成死锁。

class Test implements Runnable{private boolean flag;Test(boolean flag){this.flag = flag;}public void run(){if(flag){while(true){synchronized(MyLock.locka)//同步，锁为MyLock.locka{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"...if locka ");synchronized(MyLock.lockb)//同步，锁为MyLock.lockb{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..if lockb");}}}}else{while(true){synchronized(MyLock.lockb)//同步，锁为MyLock.lockb{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"..else lockb");synchronized(MyLock.locka)//同步，锁为MyLock.locka{System.out.println(Thread.currentThread().getName()+".....else locka");}}}}}}class MyLock{static Object locka = new Object();static Object lockb = new Object();}class  DeadLockTest{public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(new Test(true));Thread t2 = new Thread(new Test(false));t1.start();t2.start();}}单例模式中应用同步代码块：//饿汉式。/*class Single{private static final Single s = new Single();private Single(){}public static Single getInstance(){return s;}}*///懒汉式（此为考点，要掌握）class Single{private static Single s = null;private Single(){}public static  Single getInstance(){if(s==null){synchronized(Single.class){if(s==null)s = new Single();}}return s;}}class SingleDemo {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello World!");}}