卷妹帶你回顧Java基礎(一)每日更新Day3

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😘系列專欄：java學習

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💻首發時間：🎞2022年8月6日🎠

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文章目錄

• ​​卷妹帶你回顧Java基礎(一)每日更新Day3​​
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• ​​1.36 遇到過異常嗎，如何處理？​​
• ​​1.37 說一說Java的異常機制​​
• ​​1.38 請介紹Java的異常接口​​
• ​​1.44 說一說你對泛型的了解​​
• ​​1.45 介紹一下泛型擦除​​
• ​​1.46 List<? super T>和List<? extends T>有什麼差別？​​
• ​​1.47 說一說你對Java反射機制的了解​​

1.36 遇到過異常嗎，如何處理？

參考答案

在Java中，可以按照如下三個步驟處理異常：

1. 捕獲異常

   将業務代碼包裹在try塊内部，當業務代碼中發生任何異常時，系統都會為此異常建立一個異常對象。建立異常對象之後，JVM會在try塊之後尋找可以處理它的catch塊，并将異常對象交給這個catch塊處理。

2. 處理異常

   在catch塊中處理異常時，應該先記錄日志，便于以後追溯這個異常。然後根據異常的類型、結合目前的業務情況，進行相應的處理。比如，給變量賦予一個預設值、直接傳回空值、向外抛出一個新的業務異常交給調用者處理，等等。

3. 回收資源

   如果業務代碼打開了某個資源，比如資料庫連接配接、網絡連接配接、磁盤檔案等，則需要在這段業務代碼執行完畢後關閉這項資源。并且，無論是否發生異常，都要嘗試關閉這項資源。将關閉資源的代碼寫在finally塊内，可以滿足這種需求，即無論是否發生異常，finally塊内的代碼總會被執行。

1.37 說一說Java的異常機制

參考答案

關于異常處理：

在Java中，處理異常的語句由try、catch、finally三部分組成。其中，try塊用于包裹業務代碼，catch塊用于捕獲并處理某個類型的異常，finally塊則用于回收資源。當業務代碼發生異常時，系統會建立一個異常對象，然後由JVM尋找可以處理這個異常的catch塊，并将異常對象交給這個catch塊處理。若業務代碼打開了某項資源，則可以在finally塊中關閉這項資源，因為無論是否發生異常，finally塊一定會執行。

關于抛出異常：

當程式出現錯誤時，系統會自動抛出異常。除此以外，Java也允許程式主動抛出異常。當業務代碼中，判斷某項錯誤的條件成立時，可以使用throw關鍵字向外抛出異常。在這種情況下，如果目前方法不知道該如何處理這個異常，可以在方法簽名上通過throws關鍵字聲明抛出異常，則該異常将交給JVM處理。

關于異常跟蹤棧：

程式運作時，經常會發生一系列方法調用，進而形成方法調用棧。異常機制會導緻異常在這些方法之間傳播，而異常傳播的順序與方法的調用相反。異常從發生異常的方法向外傳播，首先傳給該方法的調用者，再傳給上層調用者，以此類推。最終會傳到main方法，若依然沒有得到處理，則JVM會終止程式，并列印異常跟蹤棧的資訊

1.38 請介紹Java的異常接口

參考答案

Throwable是異常的頂層父類，代表所有的非正常情況。它有兩個直接子類，分别是Error、Exception。

Error是錯誤，一般是指與虛拟機相關的問題，如系統崩潰、虛拟機錯誤、動态連結失敗等，這種錯誤無法恢複或不可能捕獲，将導緻應用程式中斷。通常應用程式無法處理這些錯誤，是以應用程式不應該試圖使用catch塊來捕獲Error對象。在定義方法時，也無須在其throws子句中聲明該方法可能抛出Error及其任何子類。

Exception是異常，它被分為兩大類，分别是Checked異常和Runtime異常。所有的RuntimeException類及其子類的執行個體被稱為Runtime異常；不是RuntimeException類及其子類的異常執行個體則被稱為Checked異常。Java認為Checked異常都是可以被處理（修複）的異常，是以Java程式必須顯式處理Checked異常。如果程式沒有處理Checked異常，該程式在編譯時就會發生錯誤，無法通過編譯。Runtime異常則更加靈活，Runtime異常無須顯式聲明抛出，如果程式需要捕獲Runtime異常，也可以使用try…catch塊來實作。

1.44 說一說你對泛型的了解

參考答案

Java集合有個缺點—把一個對象“丢進”集合裡之後，集合就會“忘記”這個對象的資料類型，當再次取出該對象時，該對象的編譯類型就變成了Object類型（其運作時類型沒變）。

Java集合之是以被設計成這樣，是因為集合的設計者不知道我們會用集合來儲存什麼類型的對象，是以他們把集合設計成能儲存任何類型的對象，隻要求具有很好的通用性。但這樣做帶來如下兩個問題：

• 集合對元素類型沒有任何限制，這樣可能引發一些問題。例如，想建立一個隻能儲存Dog對象的集合，但程式也可以輕易地将Cat對象“丢”進去，是以可能引發異常。
• 由于把對象“丢進”集合時，集合丢失了對象的狀态資訊，隻知道它盛裝的是Object，是以取出集合元素後通常還需要進行強制類型轉換。這種強制類型轉換既增加了程式設計的複雜度，也可能引發ClassCastException異常。

從Java 5開始，Java引入了“參數化類型”的概念，允許程式在建立集合時指定集合元素的類型，Java的參數化類型被稱為泛型（Generic）。例如 List，表明該List隻能儲存字元串類型的對象。

有了泛型以後，程式再也不能“不小心”地把其他對象“丢進”集合中。而且程式更加簡潔，集合自動記住所有集合元素的資料類型，進而無須對集合元素進行強制類型轉換。

1.45 介紹一下泛型擦除

參考答案

在嚴格的泛型代碼裡，帶泛型聲明的類總應該帶着類型參數。但為了與老的Java代碼保持一緻，也允許在使用帶泛型聲明的類時不指定實際的類型。如果沒有為這個泛型類指定實際的類型，此時被稱作raw type（原始類型），預設是聲明該泛型形參時指定的第一個上限類型。

當把一個具有泛型資訊的對象賦給另一個沒有泛型資訊的變量時，所有在尖括号之間的類型資訊都将被扔掉。比如一個 List 類型被轉換為List，則該List對集合元素的類型檢查變成了泛型參數的上限（即Object）。

上述規則即為泛型擦除，可以通過下面代碼進一步了解泛型擦除：

List<String> list1 = ...; List list2 = list1; // list2将元素當做Object處理      

擴充閱讀

從邏輯上來看，List 是List的子類，如果直接把一個List對象賦給一個List對象應該引起編譯錯誤，但實際上不會。對泛型而言，可以直接把一個List對象賦給一個 List 對象，編譯器僅僅提示“未經檢查的轉換”。

上述規則叫做泛型轉換，可以通過下面代碼進一步了解泛型轉換：

List list1 = ...; List<String> list2 = list1; // 編譯時警告“未經檢查的轉換”      

1.46 List<? super T>和List<? extends T>有什麼差別？

參考答案

• ? 是類型通配符，List<?> 可以表示各種泛型List的父類，意思是元素類型未知的List；
• List<? super T> 用于設定類型通配符的下限，此處 ? 代表一個未知的類型，但它必須是T的父類型；
• List<? extends T> 用于設定類型通配符的上限，此處 ? 代表一個未知的類型，但它必須是T的子類型。

擴充閱讀

在Java的早期設計中，允許把Integer[]數組指派給Number[]變量，此時如果試圖把一個Double對象儲存到該Number[]數組中，編譯可以通過，但在運作時抛出ArrayStoreException異常。這顯然是一種不安全的設計，是以Java在泛型設計時進行了改進，它不再允許把 List 對象指派給 List 變量。

數組和泛型有所不同，假設Foo是Bar的一個子類型（子類或者子接口），那麼Foo[]依然是Bar[]的子類型，但G 不是 G 的子類型。Foo[]自動向上轉型為Bar[]的方式被稱為型變，也就是說，Java的數組支援型變，但Java集合并不支援型變。Java泛型的設計原則是，隻要代碼在編譯時沒有出現警告，就不會遇到運作時ClassCastException異常。

1.47 說一說你對Java反射機制的了解

參考答案

Java程式中的對象在運作時可以表現為兩種類型，即編譯時類型和運作時類型。例如 Person p = new Student(); ，這行代碼将會生成一個p變量，該變量的編譯時類型為Person，運作時類型為Student。

• 第一種做法是假設在編譯時和運作時都完全知道類型的具體資訊，在這種情況下，可以先使用instanceof運算符進行判斷，再利用強制類型轉換将其轉換成其運作時類型的變量即可。
• 第二種做法是編譯時根本無法預知該對象和類可能屬于哪些類，程式隻依靠運作時資訊來發現該對象和類的真實資訊，這就必須使用反射。

• 程式運作時，可以通過反射獲得任意一個類的Class對象，并通過這個對象檢視這個類的資訊；
• 程式運作時，可以通過反射建立任意一個類的執行個體，并通路該執行個體的成員；
• 程式運作時，可以通過反射機制生成一個類的動态代理類或動态代理對象。