java -- 異常處理、Collection、Iterator迭代器、泛型

来源:https://www.cnblogs.com/paopaoT/archive/2023/04/08/17299041.html
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實現一個簡單的UDP通信程式，僅作為筆記使用 網路編程中有三要素：IP、埠號和通信協議，分別用來確定對方在互聯網上的地址、指定接受數據的軟體和確定數據在網路中傳輸的規則。 IP地址 IP地址分為IPv4地址和IPv6地址，這裡不做討論。 IPv4地址中分為公網地址(萬維網使用)和私有地址(區域網使 ...


異常處理

Java異常處理的五個關鍵字：try、catch、finally、throw、throws

拋出異常throw

在編寫程式時，我們必須要考慮程式出現問題的情況
當調用方法使用接受到的參數時，首先需要先對參數數據進行合法的判斷，數據若不合法，就應該告訴調用者，傳遞合法的數據進來。這時需要使用拋出異常的方式來告訴調用者

// 使用格式
throw new 異常類名(參數);

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {2,4,52,2};
    //根據索引找對應的元素
    int index = 4;
    int element = getElement(arr, index);

    System.out.println(element);
    System.out.println("over");
}
  /*
   * 根據 索引找到數組中對應的元素
   */
public static int getElement(int[] arr,int index){
    //判斷  索引是否越界
    if(index<0 || index>arr.length-1){
        /*
             判斷條件如果滿足，當執行完throw拋出異常對象後，方法已經無法繼續運算
             這時就會結束當前方法的執行，並將異常告知給調用者。這時就需要通過異常來解決
              */
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("索引越界");
    }
    int element = arr[index];
    return element;
}

而對於調用者來說有兩種方法進行處理:

  • 進行捕獲處理
  • 繼續講問題聲明出去，使用throws聲明處理。

聲明異常throws

聲明異常：將問題標識出來，報告給調用者。如果方法內通過throw拋出了編譯時異常，而沒有捕獲處理（稍後講解該方式），那麼必須通過throws進行聲明，讓調用者去處理

關鍵字throws運用於方法聲明之上,用於表示當前方法不處理異常,而是提醒該方法的調用者來處理異常(拋出異常).

聲明異常格式：

修飾符 返回值類型 方法名(參數) throws 異常類名1,異常類名2…{   }

聲明異常的代碼演示：

public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
	read("a.txt");
}

// 如果定義功能時有問題發生需要報告給調用者。可以通過在方法上使用throws關鍵字進行聲明
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
	if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt這個文件 
	// 我假設  如果不是 a.txt 認為 該文件不存在 是一個錯誤 也就是異常  throw
	throw new FileNotFoundException("文件不存在");
	}
}

throws用於進行異常類的聲明，若該方法可能有多種異常情況產生，那麼在throws後面可以寫多個異常類，用逗號隔開。

public static void main(String[] args) throws IOException {
	read("a.txt");
}

public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException {
	if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt這個文件
	// 我假設  如果不是 a.txt 認為 該文件不存在 是一個錯誤 也就是異常  throw
	throw new FileNotFoundException("文件不存在");
	}
	if (!path.equals("b.txt")) {
		throw new IOException();
	}
}

捕獲異常try…catch

如果異常出現的話,會立刻終止程式,所以我們得處理異常:

  1. 該方法不處理,而是聲明拋出,由該方法的調用者來處理(throws)。
  2. 在方法中使用try-catch的語句塊來處理異常。

try-catch的方式就是捕獲異常。

捕獲異常：Java中對異常有針對性的語句進行捕獲，可以對出現的異常進行指定方式的處理。
捕獲異常語法如下：

try{
     編寫可能會出現異常的代碼
}catch(異常類型  e){
     處理異常的代碼
}

演示如下：

public static void main(String[] args) {
	try {// 當產生異常時，必須有處理方式。要麼捕獲，要麼聲明。
	read("b.txt");
	} catch (FileNotFoundException e) {// 括弧中需要定義什麼呢？
	//try中拋出的是什麼異常，在括弧中就定義什麼異常類型
	System.out.println(e);
	}
	System.out.println("over");
}
/*
*
* 我們 當前的這個方法中 有異常  有編譯期異常
*/
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
	if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt這個文件 
	// 我假設  如果不是 a.txt 認為 該文件不存在 是一個錯誤 也就是異常  throw
	throw new FileNotFoundException("文件不存在");
	}
}

獲取異常信息

Throwable類中定義了一些查看方法:

public String getMessage()
// 獲取異常的描述信息,原因(提示給用戶的時候,就提示錯誤原因

public String toString()
// 獲取異常的類型和異常描述信息(不用)

public void printStackTrace()
//列印異常的跟蹤棧信息並輸出到控制台

finally 代碼塊

finally：有一些特定的代碼無論異常是否發生，都需要執行。另外，因為異常會引發程式跳轉，導致有些語句執行不到。而finally就是解決這個問題的，在finally代碼塊中存放的代碼都是一定會被執行的。

// finally不可以單獨使用
// 多用於自身需要處理異常,最終還需要關閉資源時
try{
} catch{
} finally{
}

自定義異常

異常類如何定義:

  1. 自定義一個編譯期異常: 自定義類 並繼承於java.lang.Exception。
  2. 自定義一個運行時期的異常類:自定義類 並繼承於java.lang.RuntimeException。

練習

// 自定義異常, 當輸入年齡小於0 或 大於200時 拋出異常
class AgeException extends Exception {
    public AgeException() {}
    public AgeException(String message) {
        super(message);
    }
}
class Person {
    int age;
    public void setAge(int age) throws AgeException {
        if (age < 0 || age > 200) {
            throw new AgeException("年齡非法");
        }
        this.age = age;
    }
}
public class customException {
    public static void main(String[] args) throws AgeException {
        Person person = new Person();
        person.setAge(100);
    }
}

Collection集合

集合常用類的繼承體系

image

這張圖是常用的集合，並非只有這些集合

常用方法

  • public boolean add(E e)： 把給定的對象添加到當前集合中 。
  • public void clear() :清空集合中所有的元素。
  • public boolean remove(E e): 把給定的對象在當前集合中刪除。
  • public boolean contains(Object obj): 判斷當前集合中是否包含給定的對象。
  • public boolean isEmpty(): 判斷當前集合是否為空。
  • public int size(): 返回集合中元素的個數。
  • public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存儲到數組中
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> col = new ArrayList<>();
        col.add("張三" );
        col.add("李四");
        col.add("王五");
        System.out.println(col);

        // 刪除指定元素, 刪除成功返回true, 刪除失敗返回false
        boolean b = col.remove("劉六");
        System.out.println(b);
        System.out.println(col);

        // 判斷集合是否包含指定元素
        boolean b2 = col.contains("張三");
        System.out.println(b2);

        // 清空集合中的元素
        // col.clear();
        // System.out.println(col);

        // 判斷當前集合是否為空, 長度為0返回true, 否則返回false
        boolean empty = col.isEmpty();
        System.out.println(empty);

        // 返回集合中元素的個數
        System.out.println(col.size());

        // 將集合轉換為數組並遍歷
        Object[] arr1 = col.toArray();
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            Object obj = arr1[i];
            System.out.println(obj);
        }
        String[] arr2 = col.toArray(new String[col.size()]);
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            System.out.println(arr2[i]);
        }
    }
}

Iterator

要遍歷Collection集合,除了可以將其轉換為數組,還可以獲取該集合迭代器完成迭代操作

public Iterator iterator()
// 獲取集合對應的迭代器，用來遍歷集合中的元素的
// 迭代：即Collection集合元素的通用獲取方式
// 在取元素之前先要判斷集合中有沒有元素
// 如果有，就把這個元素取出來，繼續判斷，如果還有就再取出來
// 一直把集合中的所有元素全部取出。這種取出方式專業術語稱為迭代。

常用方法

E next()
// 返回迭代的下一個元素。
boolean hasNext()
// 如果仍有元素可以迭代，則返回 true
void remove()
// 刪除當前next指向的元素

Iterator<String> it = col.iterator();
while (it.hasNext()) {
    String next = it.next();
    System.out.println(next);
    if (next.equals("王五")) {
    // 當迭代器在迭代的同時, 集合修改了自身的長度
    // 就會拋出 ConcurrentModificationException 併發修改異常
        // col.add("劉六");
        System.out.println(col);
        // 刪除當前next指向的元素
        it.remove();
    }
}

泛型

/*
    泛型
        定義泛型
            泛型可以定義在 介面/類/方法 上, 將數據類型作為參數傳遞
            泛型介面:
                定義實現類時, 直接確定泛型的數據類型
                定義實現類時, 不確定泛型的數據類型 實現類也是泛型類 創建實現類對象時 確定數據類型
        使用
            創建集合 指定集合中元素的類型, 就是在使用泛型
        好處
            明確集合中元素的數據類型
            將運行時異常提前到編譯時錯誤
            避免強制類型轉換的麻煩
    泛型的通配符
        ?
    泛型的限定
        ? extends 類: 上限限定 只能傳這個類 及其子類類型
        ? extends super 類: 下限限定 只能傳這個類 及其父類類型
*/
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 創建對象時 確定泛型的類型為Integer
        MyClass<Integer> myClass1 = new MyClass<>(12);
        System.out.println(myClass1.getName());

        // 創建對象時 確定泛型的類型為String
        MyClass<String> myClass2 = new MyClass<>("小明");
        System.out.println(myClass2.getName());
        System.out.println("======================");

        // 泛型方法的調用, 調用方法時 確定arg的類型為Integer
        myClass1.method(1,12);
        // 調用方法時 確定arg的類型為String
        myClass1.method(1,"");
        System.out.println("========================");

        new A().method("張三", 16);
        new B<Character, String>().method('四', "18");
        System.out.println("=========================");

        ArrayList<String> stringArrayList = new ArrayList<String>();
        stringArrayList.add("aaa");
        stringArrayList.add("nnn");
        ArrayList<Integer> intArrayList = new ArrayList<Integer>();
        intArrayList.add(1);
        intArrayList.add(2);
        // 定義方法 使兩個集合都可以作為參數傳入並遍歷
        show(stringArrayList);
        show(intArrayList);
        System.out.println("=========================");

	ArrayList<Animal> animals = new ArrayList<>();
        ArrayList<Cat> cats = new ArrayList<>();
        ArrayList<Dog> dogs = new ArrayList<>();
        animals.add(new Animal());
        animals.add(new Animal());
        cats.add(new Cat());
        cats.add(new Cat());
        dogs.add(new Dog());
        dogs.add(new Dog());
        show(dogs);
        show(cats);
        show(animals);
    }
    // 泛型的通配符
    public static void show(ArrayList<?> arrayList){
        // 不能使用?作為變數的數據類型, 所以使用Object
        for (Object obj: arrayList) {
            // 由於是Object類型, 不能調用對應類型的特有方法
            System.out.print(obj + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    // 泛型的限定
    public static void show2(ArrayList<? extends Animal> arrayList) {
        for (Object animal : arrayList) {
            Animal animals = (Animal)animal;
            animals.eat();
        }
    }
}

// 定義泛型類
class MyClass<A> {
    private A name;
    public MyClass(A name) {
        this.name = name;
    }
    public A getName() {
        return name;
    }
    // 定義泛型方法
    public <arg>void method(A attribute, arg arg) {
        System.out.println(attribute.getClass());
        System.out.println(arg.getClass().getSimpleName());
    }
}
// 定義反應介面
interface MyInterface<k,v> {
    public abstract void method(k key, v value);
}
// 定義實現類並確定泛型的數據類型
class A implements MyInterface<String, Integer> {
    @Override
    public void method(String key, Integer value) {
        System.out.println(key + ": " + value);
    }
}
// 定義實現類(泛型類) 但不確定泛型的數據類型 創建對象時 確定數據類型
class B<k, v> implements MyInterface<k, v> {
    @Override
    public void method(k key, v value) {
        System.out.println(key + ": " + value);
    }
}
class Animal{
    public void eat(){
        System.out.println("動物吃了");
    }
}
class Cat extends Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("吃魚");
    }
}
class Dog extends Animal {
    public void eat(){
        System.out.println("吃肉");
    }
}

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