【day14】异常处理与Object类深入解析

【day13】回顾

在深入探讨异常处理与Object类之前，让我们回顾一下【day13】中的关键内容：

1. 权限修饰符：

   • public：最广的访问范围，任何地方都可以访问。
   • protected：在同包和子类中可以访问。
   • 默认（无修饰符）：仅在同包内可以访问。
   • private：仅在定义它的类内部可以访问。

2. final关键字：

   • 修饰类：不能被继承。
   • 修饰方法：不能被重写。
   • 修饰变量：值不可改变。
   • 修饰对象：对象引用不可变，但对象内部状态可变。

3. 代码块：

   • 构造代码块：在对象构造时执行。
   • 静态代码块：在类加载时执行。

4. 匿名内部类：

   • 一种无需显式声明类名的内部类，常用于简化代码和实现接口。

模块十三重点

本模块我们将深入学习异常处理机制和Object类：

1. 理解编译时期异常与运行时期异常的区别。
2. 掌握两种异常处理方式：throws和try...catch。
3. 了解finally关键字的使用场景。
4. 了解Object类及其中的toString和equals方法。
5. 掌握重写toString和equals方法的重要性。

第一章：API文档

API文档是程序员的“字典”，它详细描述了Java中预定义的类和接口，以及它们的方法和属性，方便我们查询和使用。

第二章：异常

1. 异常介绍

异常是程序运行过程中出现的不正常现象。在Java中，异常都是类的实例。

public class Demo01Exception {public static void main(String[] args) throws ParseException {//错误Error -> StackOverflowError//method();//运行时期异常 -> ArrayIndexOutOfBoundsExceptionint[] arr1 = new int[3];//System.out.println(arr1[4]);/*编译时期异常:注意看:编译时期异常是我们代码写错了嘛?不是,当我们调用方法的时候该方法底层给我们抛了一个编译时期异常,所以导致我们一调用此方法一编译,就爆红了当我们一旦触发了这个异常,jvm就会将异常信息打印到控制台上,给程序员们看*/SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");String time = "2000-10-10 10:10:10";Date date = sdf.parse(time);System.out.println(date);}public static void method(){method();}
}

2. 异常处理方式

2.1 throws关键字

用于在方法签名中声明该方法可能抛出的异常，将异常往上抛

public class Demo04Exception {public static void main(String[] args)throws FileNotFoundException {String s = "a.txt1";add(s);//添加功能delete();//删除功能update();//修改功能find();//查询功能}private static void add(String s)throws FileNotFoundException {if (!s.endsWith(".txt")) {//故意创建异常throw new FileNotFoundException("文件找不到");}System.out.println("我要执行了");}private static void find() {System.out.println("查询功能");}private static void update() {System.out.println("修改功能");}private static void delete() {System.out.println("删除功能");}
}

2.2 try...catch语句

用于捕获和处理异常。

  try{可能出现异常的代码}catch(异常 对象名){处理异常的代码-> 将来开发会将异常信息保存到日志文件中}

public class Demo06Exception {public static void main(String[] args){String s = "a.txt1";try{//int[] arr = null;//System.out.println(arr.length);//NullPointerExceptionadd(s);//添加功能}catch (FileNotFoundException e){System.out.println(e);}delete();//删除功能update();//修改功能find();//查询功能}private static void add(String s)throws FileNotFoundException {if (!s.endsWith(".txt")) {//故意创建异常throw new FileNotFoundException("文件找不到");}System.out.println("我要执行了");}private static void find() {System.out.println("查询功能");}private static void update() {System.out.println("修改功能");}private static void delete() {System.out.println("删除功能");}}

2.3 finally关键字

无论是否发生异常，finally块中的代码都会执行。

特殊情况:如果之前执行了System.exit(0)终止当前正在执行的java虚拟机

public class Demo08Exception {public static void main(String[] args){String s = "a.txt";try {add(s);//添加功能} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();}finally {System.out.println("我必须滴执行");}}private static void add(String s)throws FileNotFoundException {if (!s.endsWith(".txt")) {//故意创建异常throw new FileNotFoundException("文件找不到");}System.out.println("我要执行了");}
}

public class Demo09Exception {public static void main(String[] args) {int result = method();System.out.println(result);}public static int method() {try {String s = null;System.out.println(s.length());//空指针异常return 2;} catch (Exception e) {return 1;} finally {System.out.println("我一定要执行");//return 3;}}
}

finally的使用场景: 关闭资源
原因: 对象如果没有用了，GC(垃圾回收器)回收，用来回收堆内存中的垃圾，释放内存，但是有一些对象GC回收不了。比如：连接对象(Connection)，IO流对象Socket对象，这些对象GC回收不了，就需要我们自己手动回收，手动关闭

将来不能回收的对象new完之后，后续操作不管是否操作成功，是否有异常,我们都需要手动关闭，此时我们就可以将关闭资源的代码放到finally中

public class Test {public static void main(String[] args) {FileWriter fw = null;try {fw = new FileWriter("day13_exception_object\\1.txt");fw.write("哈哈哈");//假如这里写失败或者写成功了} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}finally {if (fw!=null){try {fw.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}}}
}

2.4 try...catch和throws的使用时机

1. 如果处理异常之后,还想让后续的代码正常执行,我们使用try…catch
2. 如果方法之间是递进关系(调用),我们可以先throws,但是到了最后需要用try…catch做一个统一的异常处理
   

3. 自定义异常

可以通过继承Exception类来创建自定义异常。

需求:键盘录入一个用户名,实现登录功能,如果登录失败,抛出LoginUserException

public class LoginUserException extends Exception{public LoginUserException() {}public LoginUserException(String message) {super(message);}
}

public class Demo11Exception {public static void main(String[] args) throws LoginUserException {//1.定义一个用户名,代表已经注册的用户String username = "root";//2.创建Scanner对象,录入用户名Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请您输入要登录的用户名:");String name = sc.next();//3.判断用户名是否和已经存在的用户名一致if (name.equals(username)){System.out.println("登录成功了");}else{throw new LoginUserException("登录失败了,用户名或者密码有问题");}}
}

1. 定义一个类

2. 如果继承Exception 就是编译时期异常

3. 如果继承RuntimeException,就是运行时期异常

4. 打印异常信息的方法

• toString()：输出异常类型和信息。
• getMessage()：输出异常信息。
• printStackTrace()：打印异常的详细信息，包括异常类型、信息和堆栈跟踪。

public class Demo11Exception {public static void main(String[] args) {//1.定义一个用户名,代表已经注册的用户String username = "root";//2.创建Scanner对象,录入用户名Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请您输入要登录的用户名:");String name = sc.next();//3.判断用户名是否和已经存在的用户名一致if (name.equals(username)) {System.out.println("登录成功了");} else {try {throw new LoginUserException("登录失败了,用户名或者密码有问题");}catch (Exception e){//System.out.println(e.toString());//System.out.println(e.getMessage());e.printStackTrace();}}}
}

第三章：Object类

Object类是Java中所有类的根类，提供了一些基础方法，如toString、equals和hashCode。

1. toString方法

• 用于返回对象的字符串表示形式。
• 如果没有重写toString方法，直接输出对象会默认调用Object中的toString方法，输出地址值。
• 如果直接输出对象名不想输出地址值，就重写Object中的toString方法

public class Person {private String name;private int age;public Person() {}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

public class Test01 {public static void main(String[] args) {Person p1 = new Person("金莲", 26);System.out.println(p1);//com.atguigu.b_object.Person@4eec7777System.out.println(p1.toString());//com.atguigu.b_object.Person@4eec7777System.out.println("==============");ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("张三");list.add("李四");list.add("王五");System.out.println(list);//[张三, 李四, 王五]System.out.println(list.toString());//[张三, 李四, 王五]}
}

2. equals方法

• 用于比较两个对象的地址值是否相等。
• 如果重写了equals方法，应该比较对象的内容。

3. clone方法

用于复制一个属性值相同的新对象。

示例代码

public class Person {private String name;private int age;@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Person person = (Person) o;return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);}
}public class TestObject {public static void main(String[] args) {Person p1 = new Person("John", 30);System.out.println(p1.toString());System.out.println(p1.equals(new Person("John", 30)));}
}

第四章.经典接口

1.java.lang.Comparable

我们知道基本数据类型的数据（除boolean类型外）需要比较大小的话，之间使用比较运算符即可，但是引用数据类型是不能直接使用比较运算符来比较大小的。那么，如何解决这个问题呢？

Java给所有引用数据类型的大小比较，指定了一个标准接口，就是java.lang.Comparable接口：

package java.lang;public interface Comparable{int compareTo(Object obj);
}

那么我们想要使得我们某个类的对象可以比较大小，怎么做呢？步骤：

第一步：哪个类的对象要比较大小，哪个类就实现java.lang.Comparable接口，并重写方法

• 方法体就是你要如何比较当前对象和指定的另一个对象的大小

第二步：对象比较大小时，通过对象调用compareTo方法，根据方法的返回值决定谁大谁小。

• this对象（调用compareTo方法的对象）减 指定对象（传入compareTo()的参数对象）大于0,返回正整数
• this对象（调用compareTo方法的对象）减 指定对象（传入compareTo()的参数对象）小于0 返回负整数
• this对象（调用compareTo方法的对象）减 指定对象（传入compareTo()的参数对象）等于0 返回零

代码示例：

public class Student implements Comparable{private String name;private int score;public Student() {}public Student(String name, int score) {this.name = name;this.score = score;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getScore() {return score;}public void setScore(int score) {this.score = score;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", score=" + score +'}';}/*this:代表students[i]o:代表students[i+1]如果students[i].getScore()-students[i+1].getScore()>0证明数组中的前面一个对象比后面一个对象的分数高*/@Overridepublic int compareTo(Object o) {Student s = (Student) o;return this.getScore()- s.getScore();}
}

测试类

public class Test01 {public static void main(String[] args) {//创建一个数组Student[] students = new Student[3];Student s1 = new Student("张三", 100);Student s2 = new Student("李四", 60);Student s3 = new Student("王五", 80);students[0] = s1;students[1] = s2;students[2] = s3;for (int j = 0; j<students.length-1;j++){for (int i = 0;i<students.length-1-j;i++){//如果students[i]比students[i+1]大,就排序换位置if (students[i].compareTo(students[i+1])>0){Student temp = students[i];students[i] = students[i+1];students[i+1] = temp;}}}//遍历for (int i = 0; i < students.length; i++) {System.out.println(students[i]);}}
}

2.java.util.Comparator

思考：

（1）如果一个类，没有实现Comparable接口，而这个类你又不方便修改（例如：一些第三方的类，你只有.class文件，没有源文件），那么这样类的对象也要比较大小怎么办？

（2）如果一个类，实现了Comparable接口，也指定了两个对象的比较大小的规则，但是此时此刻我不想按照它预定义的方法比较大小，但是我又不能随意修改，因为会影响其他地方的使用，怎么办？

JDK在设计类库之初，也考虑到这种情况了，所以又增加了一个java.util.Comparator接口。

package java.util;public interface Comparator{int compare(Object o1,Object o2);
}

那么我们想要比较某个类的两个对象的大小，怎么做呢？步骤：

第一步：编写一个类，我们称之为比较器类型，实现java.util.Comparator接口，并重写方法

• 方法体就是你要如何指定的两个对象的大小

第二步：比较大小时，通过比较器类型的对象调用compare()方法，将要比较大小的两个对象作为compare方法的实参传入，根据方法的返回值决定谁大谁小。

• o1对象减o2大于0返回正整数
• o1对象减o2小于0返回负整数
• o1对象减o2等于0返回零

public class Student implements Comparator {private String name;private int score;public Student() {}public Student(String name, int score) {this.name = name;this.score = score;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getScore() {return score;}public void setScore(int score) {this.score = score;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", score=" + score +'}';}/*o1代表students[i]o2代表students[i+1]如果o1的分数大于o2的分数-> compare方法返回正整数如果o1的分数小于o2的分数-> compare方法返回负整数如果o1的分数等于o2的分数-> compare方法返回0*/@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {Student s1 = (Student) o1;Student s2 = (Student) o2;return s1.getScore()-s2.getScore();}}

public class Test01 {public static void main(String[] args) {//创建一个数组Student[] students = new Student[3];Student s1 = new Student("张三", 100);Student s2 = new Student("李四", 60);Student s3 = new Student("王五", 80);students[0] = s1;students[1] = s2;students[2] = s3;Student student = new Student();for (int j = 0; j<students.length-1;j++){for (int i = 0;i<students.length-1-j;i++){//如果students[i]比students[i+1]大,就排序换位置if (student.compare(students[i],students[i+1])>0){Student temp = students[i];students[i] = students[i+1];students[i+1] = temp;}}}//遍历for (int i = 0; i < students.length; i++) {System.out.println(students[i]);}}
}