异常、泛型和集合框架
- 异常
-
- 泛型
- 泛型类
- 泛型接口
- 泛型方法、通配符和上下限
- 泛型支持的类型
- 集合框架
- 集合体系结构
-
- Collection集合
- Collection的遍历方式
- 认识并发修改异常问题
-
- List集合
- List集合的特有方法
- ArrayList底层原理
- LinkedList的底层原理
- LinkedList的应用场景
异常
Java的异常体系
- Java.lang.Throwable
- Error:代表的系统级别错误（属于严重问题），也就是说系统一旦出现问题，sun公司会把这些问题封装为Error对象给出来。
- Exception：叫异常：它代表的才是我们程序可能出现的问题，所以通常会用Exception以及它的孩子来封装程序出现的问题。
- 运行时异常：RuntimeException及其子类，编译阶段不会出现错误提醒，运行时出现的异常
- 编译时异常：“其他异常…” 编译阶段就会出现错误提醒的。
- 抛出异常（throws）
- 在方法上使用throws关键字，可以将方法内部出现的异常抛出去给调用者处理。
方法 throws 异常1 ，异常2 ，异常3 ..{…
}
try{
}catch(异常类型1 变量){
}catch(异常类型2 变量){
}...
异常的作用
- 异常使用来定位程序bug的关键信息。
- 可以作为方法内部的一种特殊返回值，以便通知上层调用者，方法的执行问题。
自定义异常
- Java无法为这个世界上全部的问题都提供异常类来代表， 如果企业自己的某种问题，想通过异常来表示，以便用异常来管理该问题，那就需要自己来定义异常类了。
- 自定义运行时异常
- 定义一个异常继承RuntimeException。
- 重写构造器。
- 通过 throw new 异常类(xxx)来创建异常对象抛出
- 特点：编译阶段不报错，运行时才可能出现，提醒不属于激进型。
- 自定义编译时异常
- 定义一个异常继承Exception。
- 重写构造器。
- 通过 throw new 异常类(xxx)创建异常对象并抛出。
- 特点：编译阶段就报错，提醒比较激进。
异常的处理方案
- 方案一：底层异常层层往上抛出，最外层捕获异常，记录下异常信息，并响应适合用户观看的信息进行提示。
- 方案二：最外层捕获异常后，尝试重新修复。
异常的两种处理方式
方法 throws 异常1 ，异常2 ，异常3 ..{…
}
try{
}catch(异常类型1 变量){}catch(异常类型2 变量){
}...
泛型
- 定义类、接口、方法是，同时声明了一个或多个类型变量（如：）
public class ArrayList<E>{. . .
}
- 作用：泛型提供了在编译阶段约束所能操作的数据类型，并自动进行检查的能力. 这样可以避免强制类型转换，及其可能出现的异常。
- 泛型的本质：把具体的数据类型作为参数给类型变量。
泛型类
修饰符 class 类名<类型变量，类型变量，…> {
}
- 类型变量建议用大写的英文字母，常用的有：E、T、K、V 等
泛型接口
修饰符 interface 接口名<类型变量，类型变量，…> {
}
泛型方法、通配符和上下限
修饰符 <类型变量，类型变量，…> 返回值类型 方法名(形参列表) { }
- 通配符
- 就是 “?”,可以在 “使用泛型” 的时候代表一切类型; E T K V 是在定义泛型的时候使用。
- 泛型的上下限：
- 泛型上限：? extends Car: ? 能接收的必须是Car或者其子类 。
- 泛型下限：? super Car：? 能接收的必须是Car或者其父类。
泛型支持的类型
- 泛型不支持基本数据类型，只能支持对象类型（引用数据类型）。
集合框架
- 集合是一种容器，用来装数据的，类似于数组，但集合的大小可变，开发中也非常常用。
集合体系结构
- Collection 代表单列集合，每个元素（数据）只包括一个值。
- Map 代表双列集合，每个元素包含两个值(键值对)。
Collection
- Collection
- Collection集合特点
- List系列集合：添加的元素是有序、可重复、有索引。
- ArrayList、LinekdList:有序、可重复、无索引。
- Set系列集合：添加的元素是无序、不重复、无索引。
- HashSet：无序、不重复、无索引。
- LinkedHashSet：有序、不重复、无索引。
- TreeSet:按照大小默认升序排序、不重复、无索引。
Collection集合
- Collection是单列集合的祖宗，它规定的方法（功能）是全部单列集合都会继承的。
| 方法名 | 说明 |
|---|
| public boolean add(E e) | 把给定的对象添加到当前集合中 |
| public void clear() | 清空集合中所有的元素 |
| public boolean remove(E e) | 把给定的对象在当前集合中删除 |
| public boolean contains(Object obj) | 判断当前集合中是否包含给定的对象 |
| public boolean isEmpty() | 判断当前集合是否为空 |
| public int size() | 返回集合中元素的个数。 |
| public Object[] toArray() | 把集合中的元素，存储到数组中 |
Collection的遍历方式
- 迭代器遍历
- 迭代器是用来遍历集合的专用方式(数组没有迭代器)，在Java中迭代器的代表是Iterator。
| 方法名称 | 说明 |
|---|
| Iterator iterator() | 返回集合中的迭代器对象，该迭代器对象默认指向当前集合的第一个元素 |
| 方法名称 | 说明 |
|---|
| boolean hasNext() | 询问当前位置是否有元素存在，存在返回true ,不存在返回false |
| E next() | 获取当前位置的元素，并同时将迭代器对象指向下一个元素处。 |
- 增强 for 循环
- 增强for可以用来遍历集合或者数组
- 增强for遍历集合，本质就是迭代器遍历集合的简化写法。
for (元素的数据类型 变量名 : 数组或者集合) {
}
- Lambda表达式
- JDK 8开始的新技术Lambda表达式，提供了一种更简单、更直接的方式来遍历集合。
| 方法名称 | 说明 |
|---|
| default void forEach(Consumer<? super T> action) | 结合lambda遍历集合 |
Collection<String> lists = new ArrayList<>();
...
lists.forEach(new Consumer<String>() {@Overridepublic void accept(String s) {System.out.println(s);}
});
Collection<String> lists = new ArrayList<>();
...
lists.forEach(s -> {System.out.println(s);
});
认识并发修改异常问题
- 遍历集合的同时又存在增删集合元素的行为时可能出现业务异常，这种现象被称之为并发修改异常问题。
解决并发修改异常问题的方案
- 如果集合支持索引，可以使用for循环遍历，每删除数据后做 i–；或者可以倒着遍历。
- 可以使用迭代器遍历，并用迭代器提供的删除方法删除数据。
- 增强for循环/Lambda遍历均不能解决并发修改异常问题，因此增它们只适合做数据的遍历，不适合同时做增删操作。
List集合
- ArrayList和LinkedList，底层实现不同,适应的场景不同。
List集合的特有方法
- List集合因为支持索引，所以多了很多与索引相关的方法。
| 方法名称 | 说明 |
|---|
| void add(int index,E element) | 在此集合中的指定位置插入指定的元素 |
| E remove(int index) | 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素 |
| E set(int index,E element) | 修改指定索引处的元素，返回被修改的元素 |
| E get(int index) | 返回指定索引处的元素 |
ArrayList底层原理
- ArrayList底层是基于数组存储数据的。
- 数组的特点
LinkedList的底层原理
- LinkedList底层是基于链表存储数据的。
- 基于双链表实现的。
- 特点：查询慢，增删相对较快，但对首尾元素进行增删改查的速度是极快的。
- 链表的特点：
- 链表中的数据是一个一个独立的结点组成的，结点在内存中是不连续的，每个结点包含数据值和下一个结点的地址。
- 查询慢，无论查询哪个数据都要从头开始找。
- 链表增删相对快.
- 双链表：对首尾元素进行增删改查的速度是极快的。
- LinkedList新增了很多首尾操作的特有方法。
| 方法名称 | 说明 |
|---|
| public void addFirst(E e) | 在该列表开头插入指定的元素 |
| public void addLast(E e) | 将指定的元素追加到此列表的末尾 |
| public E getFirst() | 返回此列表中的第一个元素 |
| public E getLast() | 返回此列表中的最后一个元素 |
| public E removeFirst() | 从此列表中删除并返回第一个元素 |
| public E removeLast() | 从此列表中删除并返回最后一个元素 |
LinkedList的应用场景
- 用来设计队列
- 用来设计栈
- 栈的特点：后进先出，先进后出。
- 数据进入栈模型的过程称为：压/进栈(push)
- 数据离开栈模型的过程称为：弹/出栈(pop)
- 使用首尾元素，用Linked来实现很合适。
