Java异常与多线程深入解析-优快云博客

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这一周的内容量很大，对于我来说吸收还是比较费劲的。虽然课后题和随堂练习难度都不大，但对于线程那块，各种类的底层实现思想，不论是量还是理解上，都用了很长时间去掌握，不过理解之后对我的启发也很大，虽然JAVA语言简单，但就是这简单的语句通过很好的思想也能变得很强大。虽然这一周比上一周学的更加困难，不过好在最后都掌握了。而再有一周第一阶段就结束了，再坚持一周，就迎来新的阶段了。加油！！！

知识总结

一、异常：

1、什么是异常

I.程序在运行过程中出现的特殊情况。
II.异常处理的必要性：任何程序都可能存在大量的未知问题、错误；如果不对这些问题进行正确处理，则可能导致程序的中断，造成不必要的损失。

2、异常的分类：

I-Throwable:可抛出的，一切错误或异常的父类。位于java.lang包中。
|-Error：JVM、硬件、执行逻辑错误，不能手动处理。
|-Exception：程序在运行和配置过程中产生的问题，可处理。
|-RuntimeException:运行时异常，可处理，可不处理。
|-CheckedException:受查异常，必须处理。

3、异常的产生：

I.自动抛出异常：当程序在运行时遇到不符合规范的代码或结果时，会产生异常。
II.手动抛出异常：throw new 异常类型(“实际参数”);
III.一旦产生异常结果：相当于执行return语句，导致程序因异常而终止。

4、异常的传递：

I.按照方法的调用链反向传递，如果最终都没有处理异常，最终交由我们的JVM进行默认异常处理（打印堆栈跟踪信息）
II.受查异常：throws 声明异常，声明位置：修饰在方法参数列表的后端。
III.运行时异常：因其可处理，可不处理，无需声明。

5、异常的处理

I.try{
//可能出现异常的代码
}catch(Exception e){
//捕获异常后，对异常处理的相关代码。处理方案：1、自定义2、printStackTrace();3、getMessage();
}finally{
//无论是否出现异常，都需要执行的代码。常用于释放资源.
}

II.常见异常处理结构
(1)try{ }catch(){}
(2)try{}catch(){}catch(){}
(3)try{}catch(){}finally{}
(4)Try{}catch(){}catch(){}finally{}
(5)try{}finally{}
注意：多重catch下，遵循从子到父的顺序，父类异常在最后捕获

6、自定义异常

I.继承Exception(受查异常)或Exception的子类。常用RuntimeException.(运行时异常)
II.必要提供的内容
(1).无参构造方法
(2)String message参数的构造方法。定义异常原因信息

7、异常方法覆盖

I.方法名、参数列表、返回值类型必须和父类相同
II.子类的访问修饰符和父类相同或比父类更宽泛
III.子类中的方法，不能抛出比父类更宽泛的异常。

8、扩充：方法执行中字节码操作指令

I.反编译：javap -verbose 文件名称(是.class) > 自定义文件名称.bytecode

二、多线程：

1、进程

I.运行时的程序，称为进程。
II.单核CPU在任一时间点上，只能运行一个进程。
III.宏观并行、微观串行
IV. cpu get NumberOfCores 获得核心数

2、线程

I.轻量级进程
II.程序中的一个顺序控制流程，也是CPU的基本调度单位。
III.进程可以由单个或多个线程组成，彼此间完成不同的工作，交替执行，称为多线程
IV.JVM虚拟机是一个进程，默认包含主线程(Main函数)，可以通过代码创建多个独立线程，与Main线程并发执行。

3、线程的组成：

I.CPU时间片
II. 运行数据：
(1).堆空间：存储线程需要使用的对象，多个线程可以共享堆中的对象
(2).栈空间：存储线程需要使用的局部变量，每个线程都拥有独立的栈

4、线程的创建

I.继承Thread类，自定义类变成线程类
II.实现Runnable接口，赋予自定义类线程任务的能力。
III.实现Runnable接口，不影响类继承，更灵活。
IV.线程创建后，需要调用start();方法，来启动线程，由JVM调用run()方法。直接调用run()方法并不是线程的启动。

5、线程常见方法

I.休眠 sleep(long millis);
(1).当前线程主动休眠 millis毫秒，进入有限期等待！
II. 放弃 yield();
(1).当前线程主动放弃时间片，回到就绪状态，竞争下一次时间片
III. 结合 join();
(1).允许其他线程加入到当前线程中，当前线程进入无限期等待！

6、线程安全的问题

I. 当多线程并发访问临界资源时，如果破坏了原子操作，可能会导致数据不一致。
II. 临界资源：共享资源（同一对象、堆空间），一次仅允许一个线程使用，才可保证其正确性
III.原子操作：不可分割的多步操作，被视作为一个整体，其顺序和步骤不能打乱或缺省。

7、synchronized 同步锁

I.每个对象都有一个互斥锁标记，用来分配给线程。
II.只有持有对象互斥锁标记的线程，才能进入对该对象加锁的同步操作中（同步方法、同步代码块）。
III.只有线程退出同步操作时，才会释放相应的锁标记

8、同步方式

I.同步代码块
(1). synchronized(临界资源对象){
//原子操作
}
II.同步方法
(1). synchronized 返回值类型方法名成(参数列表){
//原子操作
}

9、同步规则

I.只有在调用包含同步代码块的方法或者是同步方法时，才需要对象的锁标记
II.如果调用的是不包含同步代码块的方法或普通方法时，则不需要锁标记，直接调用即可。
III.已知线程安全的内容：StringBuffer、Vector、Hashtable

10、死锁、生产者与消费者

11、线程通信

I.等待
(1)wait();
(2) 必须在对obj(对象)加锁的同步代码块（或同步方法）中，在一个线程执行期间，调用了obj.wait()，该线程会释放所拥有的锁标记。同时，进入到obj的等待队列中。等待唤醒
II. 通知(唤醒)
(1).notify();、notifyAll();
(2).必须在对obj加锁的同步代码块（或同步方法）中，从obj的Waiting(等待队列)中随机释放一个或全部线程。对自身线程无影响。