Java知识笔记（面试用）Java垃圾回收机制以及异常类型处理

说明

主要关于
java的一些概念。

什么是java内存回收机制

许多程序设计语言允许在运行时动态的分配内存（使用到指向内存块开始地址的指针等），当所分配的内存不再被需要（即：指向内存的指针超出使用范围）时，程序或运行环境最好将这些没有被使用到却申请了的内存释放，如果不释放，这些内存积累的越来越多将会造成内存泄露和溢出：

1. 在C和C++（或其他语言）中 ，程序人员负责内存的释放，需要判断该内存应该在何时进行释放；
2. 在java中，提供后台系统级线程 用于记录每次内存的分配情况，统计内存指针使用的次数，当系统闲置时，垃圾收集线程将检查是否存在引用次数为0的内存指针，并将这些内存指针标记为可分配，在下次需要进行内存申请的时候将这些内存分配出去；
3. 总结： Java程序生存期中，后台系统级线程 会 自动的对垃圾内存进行收集，无须用户释放内存。

异常捕获

什么是异常

Java程序在运行中可能会遇到一下问题：

1. 异常（Exception），一种非致命性问题，可以通过修正后继续执行（一般在进行代码编写时对于语义和语法的使用上发生了错误，系统抛出异常提示程序员进行更改，以修复程序）。例如“文件找不到”、“运算错误（除零溢出）、数组下标越界”等。当程序发生异常时，会抛出相应的异常对象（异常对象包含了异常的详细信息：异常类型或发生异常时的异常状态），可以针对相应的异常对象，编写相应的处理代码块进行异常捕获或进行处理，从生成异常对象的代码块进行回溯，沿方法的调用栈逐层回溯，找到包含相应异常处理的方法，并交给该方法处理。
2. 错误（Error），致命性问题导致程序运行不下去（如内存溢出等），一般情况严重，无法通过修改代码进行程序的修复。

所以在进行程序开发时的代码块需要拥有一定的强壮性，这就需要程序开发人员考虑到自己即将写下的代码是否存在问题，如一些隐性问题等。

可以通过以下方法进行处理：

1. 添加if判断 对每一步操作进行if判断，出现错误返回错误编号，这种方法在一定的程度上可以增强代码的强壮性，但是多个if语句进行嵌套会使得代码结构臃肿，而且并不会返回具体的错误信息，而是自己设定的错误编号。

2. Java的异常处理机制预定义的Exception类，定义了程序产生异常的条件，并且允许程序人员编写特殊的异常处理语句，即：发生异常时，程序会执行相应的代码块。
   如：

   try{
   执行代码
   }catch(捕获异常类型){
   异常处理
   }
   finally{
   统一处理
   }
   

异常处理机制优点：

1. 将异常处理从常规代码中分离出来，增强了代码的可读性。
2. 可以根据异常的类型分别进行不同的处理。
3. 异常的处理借助调用堆栈的先进后远原则（即优先捕获最先出现的异常）。

异常类型

Java在所有预定义包中都定义了异常类和错误类。异常类（父类）：Exception；错误类（父类）：Error；以上二者是标准类：Throwable的子类；

1. 受检异常：（checked exception）
   受检异常的所有类都是类Exception类的子类，包括以下类型异常：ClassNotFoundException（类未找到）、FileNotFoundException（文件未找到）、IOException（输入输出异常）、NoSuchMethodException、WriteAbortedException.
2. 运行时异常：（runtime exception）
   所有运行时异常类都是RuntimeException的子类，而RuntimeException类是Exception类的子类。包括以下类：ArithmeticException（算术异常）、ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界异常）、ClassCastException（）、EmptyStackException（）、IllegalArgumentException（）、IllegalStateException（）、IndexOutOfBoundsException（）、NoSuchElementException（）、NullPointerException（）、UnsupportedOperationException（）、
3. 错误(Error)，指程序运行时，系统发生不正确的情况（内存溢出等），一般这种情况严重，修改程序代码难以处理，不需要程序员进行处理。
4. 类关系图（异常和错误）