异常概述

什么是异常？

异常就是程序出现了不正常的情况。
程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致 JVM 的非正常停止。
Java有一套独立的异常处理机制，在遇到异常时，程序会抛出一个封装了错误信息的异常对象。

异常分类

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编译时异常

直接继承Exception，也叫检查时异常。

在编译时期就必须处理，否则编译失败，程序无法运行。
（如日期格式化异常ParseException）

运行时异常：

继承自RuntimeException的异常。
编译期间无需处理，可以通过优化代码逻辑来解决。
（如空指针异常，数组索引越界异常，类型转换异常等）

异常的处理

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。
程序停止执行。
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

异常处理 — try…catch捕捉异常

如果程序出现异常而不处理，最终异常会传递到JVM虚拟机进行默认的处理，此时程序会终止执行。
为了提高程序的健壮性，通常需要对异常进行捕捉和处理。格式如下：

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执行流程：
1、一旦出现异常，try{}里面的代码将停止执行，跳转到对应的catch{}块里的代码继续执行。
2、catch执行结束后，会继续往下执行catch后面的代码。
好处：可以让程序继续往下执行。

try…catch使用注意

如果try中没有遇到问题，怎么执行？

正常执行try里面的代码，但是不会执行catch里面的代码。

如果try中遇到了问题，那么try下面的代码还会执行吗？

在try中一旦遇到问题，会马上中断try语句块的代码，会直接跳到相应的catch结构中执行。

如果出现的问题没有被捕获，那么程序如何运行？

没有被捕获的异常会直接抛给上层调用者，如果都没捕捉处理，最终会传给虚拟机，导致程序运行停止。

try…catch使用注意

同时有可能出现多个异常怎么处理？

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多个catch使用注意：

1.多个catch中的异常不能相同。
2.若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
3.如果出现异常，多个catch最多也只会执行一个。（从上往下匹配）

查看异常信息

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finally代码块

因为异常会引发程序跳转，导致某些语句执行不到，而有一些特定的代码无论异常是否发生都需要执行。
finally代码块就可以解决这个问题，在finally代码块中的代码一定会被执行。
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说明：
•不管是否发生异常，finally代码块都会被执行。
•因此可以在finally代码块中执行关闭连接、关闭文件和释放线程锁的操作。

异常处理 — throws声明异常

当一个方法内部产生异常，而方法无法做出处理时，可以在该方法的头部声明这个异常，把异常交给调用者进行处理。（相当于上报异常，做免责声明）
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throws的使用场景：

throws 声明抛出异常的思路是，当前方法不知道如何处理这种类型的异常，该异常应该由上一级调用者处理，如果调用者也不知道如何处理，那就继续向上声明抛出异常，以此类推直到main方法。
如果 main 方法也不知道如何处理这种类型的异常，也可以使用 throws 声明抛出异常，该异常将交给 JVM 进行默认处理。

方法重写时的注意：

1.当进行方法重写时，子类重写的方法throws的异常的范围不能大于父类方法的异常范围。
2.父类方法没有声明抛出编译时异常，子类重写的方法也不能抛出编译时异常。
3.建议重写的方法声明的异常和父类方法保持相同即可。

小结

两种处理异常方式的小结

声明 throws

①对可能出现异常的方法进行异常声明。
②告知调用者某个方法可能有问题，方法自身没有进行处理，而是让调用者去处理。

捕获 try…catch

①捕获并处理可能出现的异常。
②好处：能让代码继续往下运行。

throw关键字

throw产生异常

Java中提供了throw关键字，可以在程序运行过程中，抛出某种特定的异常。
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注意：throw异常以后，后面的代码将停止执行。

产生异常的意义

①在方法中，当传递的参数有误，程序没有运行下去的意义时，可以直接抛出异常，结束方法。
②告知调用者方法中出现了问题，让调用者修改代码逻辑。

throws 和 throw 的区别

throws
是异常的处理方式之一，在方法定义时进行声明。
表示声明异常，告知调用者，该方法有可能会出现这样的异常。
throw
是产生一个异常的关键字，用在方法体内部。
表示创建并抛出一个异常对象，throw与return有一样的效果，执行了throw之后，方法调用会结束。

自定义异常

JDK提供的异常虽然比较多，但是不一定符合我们的需求。
此时我们可以根据自己的业务来定义异常类。例如年龄负数问题，考试成绩负数问题
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自定义异常存在的意义：就是为了让控制台的报错信息更加的见名之意。

异常小结

①异常的分类：编译时异常 和 运行时异常
编译时异常：继承自Exception的异常，需要显式处理。
运行时异常：继承自RuntimeException的异常，无需显式处理。

②异常的处理方式：throws和 try-catch
lthrows抛出的意义：让方法停止并告诉调用者这里出现了问题。
ltry-catch捕获的意义：让程序可以继续往下执行。

③异常处理通常都是针对编译时异常，对于运行时异常，需要强化代码逻辑避免发生。
●
④自定义异常的意义：让程序的提示报错更加的见名知意。
●
⑤产生异常对象：thrownew 异常类构造器();

多线程概述

并发和并行

l并行：在同一时刻，有多个指令在多个CPU上同时执行。
l并发：在同一时刻，有多个指令在单个CPU上交替执行。

进程

进程指在内存中运行的应用程序。
每个进程都有自己独立的一块内存空间，在Windows系统中，一个运行的应用程序就是一个进程。
查看任务管理器，可以看到系统正在运行着的进程。

线程

线程是进程的执行单元，是CPU调度的最小单位。
一个进程可以由多个线程组成，线程间共享进程的所有资源。
一个进程如果有多个线程在执行，则称为多线程程序。

概述小结

并发和并行
l并行：在同一时刻，有多个指令在多个CPU上同时执行。
并发：在同一时刻，有多个指令在单个CPU上交替执行

进程和线程
l进程：就是操作系统中正在运行的一个应用程序。
线程：就是应用程序中做的事情。比如：360软件中的杀毒，扫描木马，清理垃圾。

多线程并发原理

l计算机中的CPU，在任意时刻只能执行一条机器指令。
l每个线程只有获得CPU的使用权才能执行代码。

线程调度方式：

分时调度
所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。
抢占式调度
优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择 一个线程执行，Java使用的是抢占式调度。

多线程的实现方式

实现多线程的3种方式：

①继承Thread类的方式。
②实现Runnable接口的方式。
③使用线程池的方式。

方式1：继承Thread类

步骤：
1.自定义一个线程类继承Thread类。
2.重写run()方法。
3.创建自定义线程类的对象。
4.调用start方法，启动线程。

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面试小问题

l为什么要重写run()方法？
因为run()中的代码就是线程要执行的任务。

lrun()方法和start()方法的区别？
run()：封装线程要执行的任务代码，当线程启动后，会被自动调用运行。
start()：启动线程，然后由JVM调用此线程的run()方法。

方式2：实现Runnable接口

步骤：
1.自定义类实现Runnable接口。（任务类）
2.重写接口的run()方法。
3.创建任务类的对象。
4.创建Thread类的对象，把任务对象作为构造方法的参数。
5.调用start方法，启动线程。
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线程常用的方法

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线程优先级：
线程优先级从低到高分别有1~10级，通常CPU会优先执行优先级较高的线程任务。
但这也不是绝对的，因为线程执行还是有随机性，只是概率上来说优先级越高的线程越有机会先执行。

线程同步机制

当多个线程访问共享数据，且多个线程对共享数据有更新操作时，就容易出现线程安全问题。
Java中提供了同步机制来解决线程安全问题。实现方式有三种：
l同步代码块
l同步方法
lLock锁机制

同步代码块

l格式：
synchronized(同步锁) {
有线程安全问题的代码
}
l原理：
在多线程环境下，多个线程会抢占同步代码块中的锁对象。当一个线程获取锁，就可以成功进入同步代码块，其他线程获取不到锁，需要在同步代码块外面等待（阻塞）。
获得锁的线程执行完同步代码块后就会释放锁，此时所有等待的线程会重新争夺锁对象（释放锁的线程也会再次参与争夺）。抢到锁的线程就可以进入同步代码块执行。
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同步锁特点：

1.任何对象都可作为同步锁使用。
2.多个线程会对锁对象进行抢夺，所以需要保证多个线程操作的是同一把锁。（锁对象需要唯一）

同步方法

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同步方法中的锁：

l实例方法（无static修饰）：同步锁对象就是this。（当前方法调用者对象）
l静态方法（static修饰）：同步锁对象为当前类的Class对象。
（类名.class 或者 对象名.getClass() 可以获取类的字节码对象 ）

同步代码块和同步方法区别

l同步方法是锁住方法中所有代码；同步代码块可以锁定指定代码，锁的控制粒度更细。
l同步方法不能指定锁对象，同步代码块可以指定锁对象。

Lock锁

JDK1.5开始，并发包（java.util.concurrent）中新增了Lock接口和相关实现类来实现锁的功能，它提供了与synchronized关键字类似的同步功能。Lock中提供了获得锁和释放锁的方法：
lvoid lock()：获得锁
lvoid unlock()：释放锁
l
Lock接口的常用实现类为 ReentrantLock，推荐格式如下：
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