Java程式設計基礎20——異常&IO(File類)

1_異常(異常的概述和分類)

• A:異常的概述

  • 異常就是Java程式在執行過程中出現的錯誤。

• B:異常的分類

  • 通過API檢視Throwable

  • Error

    • 伺服器當機,資料庫崩潰等
  • Exception

C:異常的繼承體系

* Throwable
    * Error    
    * Exception
        * RuntimeException

2_異常(JVM預設是如何處理異常的)

• A:JVM預設是如何處理異常的

  • main函式收到這個問題時,有兩種處理方式:
  • a:自己將該問題處理,然後繼續執行
  • b:自己沒有針對的處理方式,只有交給呼叫main的jvm來處理
  • jvm有一個預設的異常處理機制,就將該異常進行處理.
  • 並將該異常的名稱,異常的資訊.異常出現的位置列印在了控制檯上,同時將程式停止執行

• B:案例演示

  • JVM預設如何處理異常

public class Demo1_Exception {
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
        Demo d = new Demo();
        int x = d.div(10, 0);        //new ArithmeticException（/ by zero）  除數是0，違反算數運演算法則
        System.out.println(x);
    }
    private static void demo1() { 
        int[] arr = {11,22,33,44,55};
//        arr = null;                    //NullPointerException            空指標異常
        System.out.println(arr[10]);    //ArrayIndexOutOfBoundsException    陣列索引越界異常
    }
}
class Demo{
    public int div(int a,int b) {
        return a / b;
    }
}

3_異常(try…catch的方式處理異常1)

• A:異常處理的兩種方式

  • a:try…catch…finally

    • try catch
    • try catch finally
    • try finally
  • b:throws

• B:try…catch處理異常的基本格式

  • try…catch…finally

• C:案例演示

  • try…catch的方式處理1個異常

public class Demo2_Exception {
    /* try:用來檢測異常
     catch：用來捕獲異常的
     finally:釋放資源
     當通過trycatch將異常處理，程式繼續向下執行*/
    public static void main(String[] args) {
        Demo2 d = new Demo2();
        try {
            int x = d.div(10, 0);
            System.out.println(x);
        }catch(ArithmeticException a) {
            System.out.println("出錯了，除數為0了");
        }
        System.out.println("----------");
    }
}
class Demo2{
    public int div(int a,int b) {
        return a / b;
    }
}

4_異常(try…catch的方式處理異常2)

• A:案例演示

  • try…catch的方式處理多個異常
  • JDK7以後處理多個異常的方式及注意事項

public class Demo3_Exception {
//安卓：客戶端開發，如何處理異常？try{}catch(Exception e) {}
//JavaEE:服務端開發，一般都是底層開發，從底層向上拋
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
        int a = 10;
        int b = 0;
        int[] arr = {11,22,33,44,55};
        //JdK7如何處理多個異常
        try {
            System.out.println(a / b);
            System.out.println(arr[10]);
        } catch (ArithmeticException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("出錯了");
        } 
    }

    private static void demo1() {
        int a = 10;
        int b = 0;
        int[] arr = {11,22,33,44,55};
        try {
            System.out.println(a / b);
            System.out.println(arr[10]);
            arr = null;
            System.out.println(arr[0]);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("除數不能為零");
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("索引越界了");
        } catch (Exception e) {                //Exception e = new NullPointerException();
            System.out.println("出錯了");
        }
        System.out.println("over");
    }
}

5_異常(編譯期異常和執行期異常的區別)

• A:編譯期異常和執行期異常的區別

  • Java中的異常被分為兩大類：編譯時異常和執行時異常。
  • 所有的RuntimeException類及其子類的例項被稱為執行時異常，其他的異常就是編譯時異常

  • 編譯時異常

    • Java程式必須顯示處理，否則程式就會發生錯誤，無法通過編譯

  • 執行時異常

    • 無需顯示處理，也可以和編譯時異常一樣處理

• B:案例演示

  • 編譯期異常和執行期異常的區別

import java.io.FileInputStream;
public class Demo4_Exception {
/*
編譯時異常：也叫健壯性異常，不處理編譯通不過。
執行時異常：就是程式設計師所犯的錯誤，需要回來修改程式碼。
*/    
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt");
        } catch (Exception e) {
    
        }
    }
}

6_異常(Throwable的幾個常見方法)

• A:Throwable的幾個常見方法

  • a:getMessage()

    • 獲取異常資訊，返回字串。

  • b:toString()

    • 獲取異常類名和異常資訊，返回字串。

  • c:printStackTrace()

    • 獲取異常類名和異常資訊，以及異常出現在程式中的位置。返回值void。

• B:案例演示

  • Throwable的幾個常見方法的基本使用

public class Demo5_throwable {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println(1/0);
        } catch (Exception e) {        //Exception e = new ArithmeticException(" / by zero");
//            System.out.println(e.getMessage());            //獲取異常資訊
            System.out.println(e);                        //呼叫toString方法，列印異常類名和異常資訊
            e.printStackTrace();                        //jvm預設就用這種方式處理異常
        }
    }
}

7_異常(throws的方式處理異常)

• A:throws的方式處理異常

  • 定義功能方法時，需要把出現的問題暴露出來讓呼叫者去處理。
  • 那麼就通過throws在方法上標識。

• B:案例演示

  • 舉例分別演示編譯時異常和執行時異常的丟擲

public class Demo6_Exception {
//編譯時異常的丟擲必須對其進行處理
//執行時異常的丟擲可以處理也可以不處理

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person p = new Person();
        p.setAge(-17);
        System.out.println(p.getAge());
    }
}

class Person{
    private String name;
    private int age;
    public Person() {
        super();
    }
    public Person(String name, int age) {
        super();
        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) throws RuntimeException {
        if(age > 0 && age <= 150) {
            this.age = age;
        }else {
            throw new RuntimeException("年齡非法");
//            System.out.println("請回火星吧");
        }
    }
}

8_異常(throw的概述以及和throws的區別)

• A:throw的概述

  • 在功能方法內部出現某種情況，程式不能繼續執行，需要進行跳轉時，就用throw把異常物件丟擲。

• B:案例演示

  • 分別演示編譯時異常物件和執行時異常物件的丟擲

• C:throws和throw的區別

  • a:throws

    • 用在方法宣告後面，跟的是異常類名
    • 可以跟多個異常類名，用逗號隔開
    • 表示丟擲異常，由該方法的呼叫者來處理

  • b:throw

    • 用在方法體內，跟的是異常物件名
    • 只能丟擲一個異常物件名
    • 表示丟擲異常，由方法體內的語句處理

9_異常(finally關鍵字的特點及作用)

• A:finally的特點

  • 被finally控制的語句體一定會執行
  • 特殊情況：在執行到finally之前jvm退出了(比如System.exit(0))

• B:finally的作用

  • 用於釋放資源，在IO流操作和資料庫操作中會見到

• C:案例演示

  • finally關鍵字的特點及作用

public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println(10/0);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("除數為零了");
            System.exit(0);            //退出jvm虛擬機器
            return;
        } finally {
            System.out.println("看看我執行了嗎");
        }        
    }

10_異常(finally關鍵字的面試題)

• A:面試題1

  • final,finally和finalize的區別

    • final可以修飾類不能被繼承，修飾方法不能被重寫，修飾變數只能賦值一次
    • finally是try語句中的一個語句體，不能單獨使用，用來釋放資源
    • finalize是一個方法，當垃圾回收器確定不存在該物件的更多引用時，由物件的垃圾回收器呼叫此方法。

• B:面試題2

  • 如果catch裡面有return語句，請問finally的程式碼還會執行嗎?如果會，請問是在return前還是return後。

public class Demo8_test {
    public static void main(String[] args) {
        Demo3 d = new Demo3();
        System.out.println(d.method());
    }
}
class Demo3 {
    public int method() {
        int x = 10;
        try {
            x = 20;
            System.out.println(1/0);
            return x;
        } catch (Exception e) {
            x = 30;
            return x;
        } finally {
            x = 40;
        }
    }
}

11_異常(自定義異常概述和基本使用)

• A:為什麼需要自定義異常

  • 舉例：人的年齡

• B:自定義異常概述

  • 繼承自Exception
  • 繼承自RuntimeException

• C:案例演示

  • 自定義異常的基本使用

class AgeOutOfBoundsException extends RuntimeException {
    public AgeOutOfBoundsException() {
        super();        
    }

    public AgeOutOfBoundsException(String message) {
        super(message);    
    }
}

    public void setAge(int age) throws AgeOutOfBoundsException {
        if(age > 0 && age <= 150) {
            this.age = age;
        }else {
            throw new AgeOutOfBoundsException("年齡非法");
        }
    }

12_異常(異常的注意事項及如何使用異常處理)

• A:異常注意事項

  • a:子類重寫父類方法時，子類的方法必須丟擲相同的異常或父類異常的子類。(父親壞了,兒子不能比父親更壞)
  • b:如果父類丟擲了多個異常,子類重寫父類時,只能丟擲相同的異常或者是他的子集,子類不能丟擲父類沒有的異常
  • c:如果被重寫的方法沒有異常丟擲,那麼子類的方法絕對不可以丟擲異常,如果子類方法內有異常發生,那麼子類只能try,不能throws

• B:如何使用異常處理

  • 原則:如果該功能內部可以將問題處理,用try,如果處理不了,交由呼叫者處理,這是用throws

  • 區別:

    • 後續程式需要繼續執行就try
    • 後續程式不需要繼續執行就throws
  • 如果JDK沒有提供對應的異常，需要自定義異常。

13_異常(練習)

• 鍵盤錄入一個int型別的整數,對其求二進位制表現形式

  • 如果錄入的整數過大,給予提示,錄入的整數過大請重新錄入一個整數BigInteger
  • 如果錄入的是小數,給予提示,錄入的是小數,請重新錄入一個整數
  • 如果錄入的是其他字元,給予提示,錄入的是非法字元,請重新錄入一個整數

import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner;
public class Demo10_test {    
/** 分析
     * 1.建立鍵盤錄入物件
     * 2.將鍵盤錄入的結果儲存在String型別的字串中，儲存int型別中，如果有不符合條件的直接報錯，無法進行後續判斷
     * 3.是鍵盤錄入的結果轉換成int型別的資料，是正確的還是錯誤的。
     * 4.正確的直接轉換
     * 5.錯誤的要對應的判斷
     * */ 
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入一個整數：");
        while(true) {
            String line = sc.nextLine();                    //將鍵盤錄入的結果儲存在line中
            try {
                int num = Integer.parseInt(line);                //將字串轉換為整數
                System.out.println(Integer.toBinaryString(num));//將整數轉換為二進位制
                break;                                            //跳出迴圈
            } catch (Exception e) {
                try {
                    new BigInteger(line);
                    System.out.println("錄入錯誤，您錄入的是一個過大的整數，請重新輸入：");    
                } catch (Exception e2) {                        //Alt + Shift + z
                    try {
                        new BigDecimal(line);
                        System.out.println("錄入錯誤，您錄入的是一個小數，請重新輸入：");
                    } catch (Exception e3) {
                        System.out.println("錄入錯誤，您錄入的是非法字元，請重新輸入：");
                    }
                }
            }
        }
//        BigInteger big = new BigInteger("123");
    }
}

14_File類(File類的概述和構造方法)

• A:File類的概述

  • File更應該叫做一個路徑

    • 檔案路徑或者資料夾路徑
    • 路徑分為絕對路徑和相對路徑
    • 絕對路徑是一個固定的路徑,從碟符開始
    • 相對路徑相對於某個位置,在eclipse下是指當前專案下,在dos下
  • 檢視API指的是當前路徑
  • 檔案和目錄路徑名的抽象表示形式

• B:構造方法

  • File(String pathname)：根據一個路徑得到File物件
  • File(String parent, String child):根據一個目錄和一個子檔案/目錄得到File物件
  • File(File parent, String child):根據一個父File物件和一個子檔案/目錄得到File物件

• C:案例演示

  • File類的構造方法

import java.io.File;
public class Demo1_File {
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
//        demo2();
        File parent = new File("C:\Users\albert\Desktop\JavaGuide-master\Java相關");
        String child = "ArrayList.md";
        File file = new File(parent, child);
        System.out.println(file.exists());
        System.out.println(parent.exists());
    }

    private static void demo2() {
        String parent = "C:\Users\albert\Desktop\JavaGuide-master\Java相關";
        String child = "ArrayList.md";
        File file = new File(parent,child);
        System.out.println(file.exists());
    }

    private static void demo1() {
        File file = new File("C:\Users\albert\Desktop\JavaGuide-master\Java相關");
        System.out.println(file.exists());
        
        File file2 = new File("xxx.txt");
        System.out.println(file2.exists());
    }
}

15_File類(File類的建立功能)

• A:建立功能

  • public boolean createNewFile():建立檔案 如果存在這樣的檔案，就不建立了
  • public boolean mkdir():建立資料夾 如果存在這樣的資料夾，就不建立了
  • public boolean mkdirs():建立資料夾,如果父資料夾不存在，會幫你建立出來

• B:案例演示

  • File類的建立功能

  • 注意事項：

    • 如果你建立檔案或者資料夾忘了寫碟符路徑，那麼，預設在專案路徑下。

import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class Demo2_FileMethod {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        demo1();
        File dir1 = new File("aaa");
        System.out.println(dir1.mkdir());
        
        File dir2 = new File("bbb.txt");
        System.out.println(dir2.mkdir());
        
        File dir3 = new File("ccc\ddd");
        System.out.println(dir3.mkdirs());                    //建立多級目錄
    }

    private static void demo1() throws IOException {
        File file = new File("yyy.txt");                    //建立檔案
        System.out.println(file.createNewFile());            //如果沒喲就建立，返回true
        
        File file2 = new File("zzz");
        System.out.println(file2.createNewFile());
    }
}

16_File類(File類的重新命名和刪除功能)

• A:重新命名和刪除功能

  • public boolean renameTo(File dest):把檔案重新命名為指定的檔案路徑
  • public boolean delete():刪除檔案或者資料夾

• B:重新命名注意事項

  • 如果路徑名相同，就是改名。
  • 如果路徑名不同，就是改名並剪下。

• C:刪除注意事項：

  • Java中的刪除不走回收站。
  • 要刪除一個資料夾，請注意該資料夾內不能包含檔案或者資料夾

import java.io.File;
public class Demo3_FileMethod {
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
        File file1 = new File("yyy.txt");
        System.out.println(file1.delete());
        
        File file2 = new File("aaa");
        System.out.println(file2.delete());
        
        File file3 = new File("ccc");            //被刪除的檔案必須為空
        System.out.println(file3.delete());
    }

    private static void demo1() {
        File file1 = new File("ooo.txt");
        File file2 = new File("D:\xxx.txt");
        System.out.println(file1.renameTo(file2));
    }
}

17_File類(File類的判斷功能)

• A:判斷功能

  • public boolean isDirectory():判斷是否是目錄
  • public boolean isFile():判斷是否是檔案
  • public boolean exists():判斷是否存在
  • public boolean canRead():判斷是否可讀
  • public boolean canWrite():判斷是否可寫
  • public boolean isHidden():判斷是否隱藏

• B:案例演示

  • File類的判斷功能

import java.io.File;
public class Demo4_FileMethod {
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
        File file = new File("zzz");
        file.setReadable(false);                //windows認為所有的檔案都是可讀的
        System.out.println(file.canRead());
        
        file.setWritable(true);
        System.out.println(file.canWrite());    //windows系統可以設定為不可寫
        
        File file2 = new File("lalala.txt");
        System.out.println(file2.isHidden());    //判斷是否是隱藏檔案
    }

    private static void demo1() {
        File dir1 = new File("ccc");
        System.out.println(dir1.isDirectory());        //判斷是否是資料夾
        
        File dir2 = new File("zzz");
        System.out.println(dir2.isDirectory());
        
        System.out.println(dir1.isFile());            //判斷是否是檔案
        System.out.println(dir2.isFile());
    }
}

18_File類(File類的獲取功能)

• A:獲取功能

  • public String getAbsolutePath()：獲取絕對路徑
  • public String getPath():獲取路徑
  • public String getName():獲取名稱
  • public long length():獲取長度。位元組數
  • public long lastModified():獲取最後一次的修改時間，毫秒值
  • public String[] list():獲取指定目錄下的所有檔案或者資料夾的名稱陣列
  • public File[] listFiles():獲取指定目錄下的所有檔案或者資料夾的File陣列

• B:案例演示

  • File類的獲取功能

import java.io.File;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Demo5_FileMethod {
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
        File dir = new File("E:\Javawork\JavaSE_File");
        String[] arr = dir.list();                    //僅為了獲取檔名
        for (String string : arr) {
            System.out.println(string);
        }
        
        File[] subFiles = dir.listFiles();
        for (File file : subFiles) {                //獲取檔案物件
            System.out.println(file);
        }
    }

    private static void demo1() {
        File file1 = new File("ccc.txt");
        File file2 = new File("E:\Javawork\JavaSE_File\ccc.txt");
//        System.out.println(file1.getAbsolutePath());        //獲取絕對路徑
//        System.out.println(file2.getAbsolutePath());
        
//        System.out.println(file1.getPath());                //獲取構造方法中傳入的路徑
//        System.out.println(file2.getPath());
        
//        System.out.println(file1.getName());
//        System.out.println(file2.getName());                //獲取檔案或資料夾的名稱
        
//        System.out.println(file1.length());
//        System.out.println(file2.length());
        
        Date d = new Date(file1.lastModified());            //檔案的最後修改時間
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss");
        System.out.println(sdf.format(d));
        System.out.println(file2.lastModified());
    }
}

19_File類(輸出指定目錄下指定字尾的檔名)

• A:案例演示

  • 需求：判斷E盤目錄下是否有字尾名為.jpg的檔案，如果有，就輸出該檔名稱

import java.io.File;
public class Demo6_test {
    /** A:案例演示
    * 需求：判斷E盤目錄下是否有字尾名為.jpg的檔案，如果有，就輸出該檔名稱*/
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("E:\");
        /*String[] arr = dir.list();                //獲取E盤下所有檔案及資料夾
        for (String string : arr) {
            if(string.endsWith(".jpg")) {
                System.out.println(string);
            }
        }*/
        
        File[] subFiles = dir.listFiles();        //獲取E盤下所有的檔案和資料夾物件
        for (File subFile : subFiles) {
            if(subFile.isFile() && subFile.getName().endsWith(".jpg")) {
                System.out.println(subFile);
            }
        }
    }
}

20_File類(檔名稱過濾器的概述及使用)

• A:檔名稱過濾器的概述

  • public String[] list(FilenameFilter filter)
  • public File[] listFiles(FileFilter filter)

• B:檔名稱過濾器的使用

  • 需求：判斷E盤目錄下是否有字尾名為.jpg的檔案，如果有，就輸出該檔名稱

• C:原始碼分析

  • 帶檔名稱過濾器的list()方法的原始碼

        File dir = new File("E:\");
        String[] arr = dir.list(new FilenameFilter() {
            @Override
            public boolean accept(File dir, String name) {
//                System.out.println(dir);
//                System.out.println(name);
                File file = new File(dir, name);
                return file.isFile() && file.getName().endsWith(".jpg");
            }
        });
        for (String string : arr) {
            System.out.println(string);
        }