java语法知识之泛型、异常、lambda表达式

泛型、异常、lambda表达式

泛型

可以在类和方法中预支地使用未知的类型，一般在创建对象时，将未知类型确定为具体类型，当没有指定泛型的时候，默认是Obj类型。

使用泛型的好处

• 将运行时时期的异常，转移到了编译时期变成了编译失败
• 避免了类型强转的麻烦

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("abc");
        list.add("def");
//        list.add(5);  集合已经明确了具体元素存放的类型
        //已经明确了类型，在使用迭代器的时候，迭代器也同样知道遍历元素的具体类型
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            String str = iterator.next();
            //使用iterator()在这里可以直接获取String类型
            System.out.println();
        }

        System.out.println(list);
    }
} 

泛型的定义与使用

泛型，用来灵活的将数据类型应用到不同类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。
格式：

修饰符 class 类名<代表泛型的变量>{

} 

使用泛型：在创建对象的时候确定泛型
自定义泛型：

public class MyGenericClass<MVP> {
        //没有MVP类型，在这里代表未知的一种数据类型
       //未来传递什么就是什么类型
    private MVP mvp;
    
    public MyGenericClass() {
    }

    public MyGenericClass(MVP mvp) {
        this.mvp = mvp;
    }

    public MVP getMvp() {
        return mvp;
    }

    public void setMvp(MVP mvp) {
        this.mvp = mvp;
    }
} 

测试：

public class TestGenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个泛型为String类
        MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<>();
        my.setMvp("登哥");
        String mvp = my.getMvp();
        System.out.println(mvp);

        MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<>();
        my2.setMvp(13);
        System.out.println(my2.getMvp());

        MyGenericClass<Double> my3 = new MyGenericClass<>();
        my3.setMvp(13.00);
        System.out.println(my3.getMvp());
    }
} 

含有泛型的方法

格式：

修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数列表){
} 

举个例子：

public class MyGenericMethod {
    public <MVP> void show(MVP mvp){
        System.out.println(mvp.getClass());
    }
    public <MVP> MVP show2(MVP mvp){
        return mvp;
    }
} 

测试

public class TestGenericDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        MyGenericMethod mgm = new MyGenericMethod();
        //在调用方法时，确定泛型的类型
        mgm.show("aaa");
        mgm.show(123);
        mgm.show(12.45);
    }
} 

含有泛型的接口

格式：

修饰符 interface 接口名<泛型>{
} 

举个例子

public interface MyGenericInterface<E> {
    public abstract void add(E e);
    public abstract E getE();
} 

实现类在定义类的时候确定泛型的类型：

public class MyGenericImpl implements MyGenericInterface<String> {
    @Override
    public void add(String s) {

    }

    @Override
    public String getE() {
        return null;
    }
} 

上面泛型E的值就是String类型

始终不确定泛型的类型，直到创建对象的时候，确定泛型的类型

public class MyGenericImpl2<E> implements MyGenericInterface<E> {
    @Override
    public void add(E e) {

    }

    @Override
    public E getE() {
        return null;
    }
} 

确定泛型

public class TestGenericDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        MyGenericImpl2<String> impl2 = new MyGenericImpl2<>();
        ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
        impl2.add("hehe");

    }
} 

泛型通配符

常用的通配符含义

• E ：Elements(在集合中使用)
• T ：Type(Java类)
• K : Key(键)
• V : Value(值)
• N : Numebr(数据类型)
• ? : 表示不确定Java类型
  <？> 表示不确定Java类型，一旦使用<?>只能使用Object类中的共性方法

基本使用

<?>不知道使用什么类型来接收的时候可以使用

public class TestGenericDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        Collection<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        getElement(list1);
        getElement(list2);
    }
    public static void getElement(Collection<?> coll){
            //<?>可以接收任意类型
    }
} 

高级应用----受限类型

在Java中的泛型可以指定一个泛型的上限和下限
泛型的上限:

格式： 类型名称<? extends类> 对象名称
意义：只能接收该类型及其子类 

泛型的下限:

格式： 类型名称<? super类> 对象名称
意义：只能接收该类型及其父类 

举个例子：现在已知Object类、String类、Number类、Integer类，其中Number类是Integer的父类

public class TestGenerciDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        //现在已知Object类、String类、Number类、Integer类，其中Number类是Integer的父类
        ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Number> list3 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Object> list4 = new ArrayList<>();
        getElement1(list1);
//        getElement1(list2);//报错
        getElement1(list3);
//        getElement1(list4);//报错
        
//        getElement2(list1);//报错
//        getElement2(list2);//报错
        getElement2(list3);
        getElement2(list4);
    }

    //泛型的上限 此时泛型？ 必须是Numbr类型或者Number类型子类
    public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){

    }

    //泛型下限 此时泛型？ 必须是Numbr类型或者Number类型父类
    public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){

    }
} 

异常

异常： 指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。
在Java中异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并且抛出了一个异常对象。
Java处理异常的方式是中断处理

异常不是语法错误，语法错误是无法通过编译

异常体系

异常的根类是java.lang.Throwable,有两个子类 Java.lang.Error 和 Java.lang.Exception。
平时所说的异常是Java.lang.Exception。

Throwable体系：

• Error : 严重错误，无法通过处理的错误，好比癌症。
• Exception : 表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须处理的。好比感冒发烧。

常用方法

• public void printStackTrace();打印异常的详细信息并且输出到控制台中
• public String getMessage()；获取发生异常的原因

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 4};
        System.out.println(arr[3]);
    }
} 

异常的分类

• 编译时期异常：如果没有处理，编译失败(如日期格式化异常)
• 运行时期异常：在运行时期检查异常(如数字异常)
  

异常处理

Java中异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws

抛出异常throw

• 创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)
• 通过throw将这个异常对象告知调用者，throw 用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。
• 格式：

throw new 异常类名(参数) 

举个例子：

throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组越界了，兄弟"); 

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 4, 5};
        int index = 4;
        int element = getElement(arr, index);
        System.out.println(element);
    }

    public static int getElement(int[] arr, int index) {
        //判断
        if (index < 0 || index > arr.length-1)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组越界了，兄弟");
        return arr[index];
    }
} 

声明异常throws

声明异常：将问题标识出来、报告给调用者，如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理，那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。

修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类 

举个例子

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        String s = "1994-01";
        timeFormat(s);
    }
    public static void timeFormat(String str) throws ParseException {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM");
        Date date = sdf.parse(str);
        System.out.println(date);
    }
} 

捕获异常try catch

如果异常出现会立刻终止程序，所以我们得处理异常
1.声明抛出，由调用者来处理
2.使用try catch语句块来处理异常
try catch的方式就是捕获异常
格式：

try {
    //编写可能会出现异常的地方
}catch(异常类型 e){ 
      //处理异常的代码
      //记录日志、打印异常信息、继续抛出异常
} 

• try 编写可能会出现异常的代码
• catch 异常的捕获进行处理
• try catch 不能单独使用，必须连用

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            read("xiaomiMi.txt");
        } catch (Exception e) {
            // 在try中抛出什么异常，在括号中就捕获什么异常类型
//            e.printStackTrace();
            System.out.println("++++++++");
            System.out.println(e);
        }
        System.out.println("end");
    }
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (!path.equals("xiaomimi.txt")){
            throw new FileNotFoundException("你的文件怎么消失了呢");
        }
    }
} 

finally 代码块

finally：有一些特定的代码，无论是否发生异常都要执行，另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到，而finally就解决了这个问题。

• finally不能单独使用

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            read("xiaomiMi.txt");
        } catch (Exception e) {
            // 在try中抛出什么异常，在括号中就捕获什么异常类型
//            e.printStackTrace();
            System.out.println("++++++++");
            System.out.println(e);
        }finally {
            System.out.println("不管try和catch执行啥了，我这里都会执行");
            System.out.println("我是接盘侠");
        }
        System.out.println("end");
    }
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (!path.equals("xiaomimi.txt")){
            throw new FileNotFoundException("你的文件怎么消失了呢");
        }
    }
} 

lambda表达式

是JDK1.8版本的新特性，lambda省去面向对象的条条框框，格式由3部分组成

• 一些参数
• 一个箭头
• 一段代码
• 标准格式：

(参数类型 参数名) ->{代码语句} 

说明

• 小括号就是传统的参数列表，多个用逗号分隔
• ->代表指向动作
• 大括号和原来一样写方法体

无参无返回

public interface Cook {
    void makeFood();
} 

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        invoke(()->{
            System.out.println("lambda表达式做的饭好了");
        });
    }
    public static void invoke(Cook cook){
        cook.makeFood();
    }
} 

小括号代表Cook接口的makeFood方法参数为空，大括号代表makeFood的方法体

有参有返回

需求：使用数组存储多个Person对象，对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄排序

• 为了排序 Arrays.sort()需要排序规则，Comparator接口的实例，实现compare方法
• 为了实现compare方法，不得不写一个Comparator的实现类
• 为了省略Comparator的实现类ComparatorImpl,不得不使用匿名内部类
• 必须覆盖compare方法，所有的声明都需要重写一遍
• 实际上，只有参数和方法体是关键部分

Lambda写法

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Person[] array = {
                new Person("貂蝉", 223),
                new Person("孙尚香", 18),
                new Person("妲己", 300),
                new Person("杨玉环", 221),
        };
        Arrays.sort(array, (Person a, Person b)->{
            return a.getAge()-b.getAge();
        });
        for (Person person :array){
            System.out.println(person);
        }
    } 
} 

需求：给定一个计算器Calculator接口，内含抽象方法calc可以将连个int类型的数组相加得到和的值

public interface Calculator {
    int calc(int a , int b);
} 

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用lambda表达式 调用测试
        invokeCalc(5,6, (int a, int b)->{
            return a + b;
        });
                
    }
    public static void invokeCalc(int a, int b, Calculator calculator){
        int res = calculator.calc(a, b);
        System.out.println("res = "+ res);
    }
} 

省略格式：

Lambda强调做什么，而不是怎么做，凡是可以根据上下文推导得知的消息，都可以省略

public class Demo6 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用lambda表达式 调用测试
        invokeCalc(5,6, (a, b)-> a + b);
    }
    public static void invokeCalc(int a, int b, Calculator calculator){
        int res = calculator.calc(a, b);
        System.out.println("res = "+ res);
    }
} 

#####省略规则：

• 小括号内参数可以省略
• 如果小括号内有且仅有一个参数，小括号可以省略
• 如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return及语句分号

public class Demo7 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用lambda表达式 调用测试
        invokeShow(100, a -> a + 100);
    }
    public static void invokeShow(int a, Show show){
       int res = show.showNum(a);
        System.out.println(res);

    }
} 

改写之前厨子

public class Demo8 {
    public static void main(String[] args) {
       invoke(()-> System.out.println("省略在做饭"));

    }
    public static void invoke(Cook cook){
        cook.makeFood();
    }
} 

Lambda使用前提

• 1.使用lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法(无论是Runable、Comparator接口还是自己定义的接口，都得是抽象方法唯一)
• 2.使用Lambda必须具有上下文推断，也就是方法的参数或者局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为接口的实例
  有且只有一个抽象方法的接口叫做函数式接口

本文地址：https://blog.csdn.net/outof_control/article/details/107681616