第三章 类中的方法

一、方法的控制流程

方法的控制流程

  • Java程序通过控制语句来控制方法的执行流程
  • Java中的流程控制结构主要有三种
    • 顺序结构；选择结构（if语句，switch语句）；循环结构（for，while，do-while语句）

1.if选择结构

以条件运算符代替if_else

2.switch选择结构

3.for循环结构

增强for循环

  • Java 5的新特色
  • 用来对数组或者集合对象进行遍历
  • 语法格式如下：
    • for(Type name:Array/Set){//body of the loop;}

4.while循环结构

5.do-while循环结构

6.break语句

与标号一同使用时，将跳出标号所标识的循环

也可用在代码块中，用于跳出它所指定的块

7.continue语句

带标号的continue语句，使程序的流程直接转入标号标明的循环层次

当执行到满足条件i<j时，跳出inner循环，直接跳到outer循环，计算并修改i的值，进行下一轮的循环。

二、异常处理简介

异常处理

在进行程序设计时，要认识到错误的产生是不可避免的。所谓错误，是在程序运行过程中发生的异常事件，这些事件的发生将组织程序的正常运行

如何处理错误？把错误交给谁去处理？程序又该如何从错误中恢复？

为了加强程序的鲁棒性，Java语言具有特定的运行错误处理机制

所谓“鲁棒性”，也是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持其它某些性能的特性。

1.异常处理的意义

异常的基本概念

  • 又称为例外，是特殊的运行错误对象
  • 是面向对象规范的一部分，是异常类的对象
  • Java中声明了很多异常类，每个异常类都代表了一种运行错误，类中包含了
    • 该运行错误的信息；处理错误的方法
  • 每当Java程序运行过程中发生一个可识别的运行错误时，即该错误有一个异常类与之相对应时，系统都会产生一个相应的该异常类的对象，即产生一个异常

Java处理错误的方法

抛出(throw)异常

在方法的运行过程中，如果产生了异常，则该方法生成一个代表该异常的对象并把它交给运行时系统，运行时系统便寻找相应的代码来处理这一异常。

捕获(catch)异常

运行时系统在方法的调用栈中查找，从生成异常的方法开始进行回溯，直到找到包含相应异常处理的方法为止。

异常处理示意图

Java异常处理机制的优点

  • 将错误处理代码从常规代码中分离出来
  • 按错误类型和差别分组
  • 对无法预测的多雾的捕获和处理
  • 克服了传统方法的错误信息有限的问题
  • 把错误传播给调用堆栈

2.错误的概念

错误

  • 程序运行过程中发生的异常事件
  • 根据错误的严重程度不同，可分为两类
    • 错误
      • 致命性的，用户程序无法处理；Error类是所有错误类的父类
    • 异常
      • 非致命的，可编制程序捕获和处理；Exception类是所有异常类的父类

再对异常进行分类

  • 非检查型异常
    • 不能期望程序捕获的异常（例如数组越界，除零等）
    • 继承自RuntimeException
    • 在方法中不需要声明，编译器也不进行检查
  • 检查型异常
    • 其它类型的异常
    • 如果被调用的方法抛出一个类型为E的检查型异常，那么调用者必须捕获E或者也声明抛出E（或者E的一个父类），对此编译器要进行检查

异常和错误类的层次结构

预定义的一些常见异常

![](https://myblog-xhf18.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/img/image-20210519212342013.png" alt=”image-20210519212342013)

对于检查型异常，Java强迫程序必须进行处理。处理方法有两种：

  • 声明抛出异常
    • 不在当前方法内处理异常，而是把异常抛出到调用方法中
  • 捕获异常
    • 使用try{}catch(){}块，捕获到所发生的异常，并进行相应的处理

声明抛出异常

  • 如果程序员不想在当前方法内处理异常，可以使用 throws子句声明将异常抛出到调用方法中
  • 如果所有的方法都选择了抛出此异常，最后 JVM将捕获它，输出相关的错误信息，并终止程序的运行。 在异常被抛出的过程中, 任何方法都可以捕获它并进行相应的处理

捕获异常

语法格式

try{statement(s)}catch(exceptiontypr name){statement(s)}finally{statement(s)}

说明

  • try语句
    • 其后跟随可能产生异常的代码块
  • catch语句
    • 其后跟随异常处理语句，通常用到两个方法
      • getMessage() – 返回一个字符串对发生的异常进行描述。
      • printStackTrace() – 给出方法的调用序列，一直到异常的产生位置
    • finally语句
      • 不论在try代码段是否发生异常，finally后的程序代码段都会被执行。通常在这里释放内存以外的其他资源

注意事项

  • 在类层次树中，一般的异常类型放在后面，特殊的放在前面

Review

4.生成异常对象

三种方式

  • 由Java虚拟机生成
  • 由Java类库中的某些类生成
  • 在程序中生成自己的异常对象，也即是异常可以不是出错产生，而是人为地抛出

生成异常对象都是通过throw语句实现，生成的异常对象必须是Throwable或其子类的实例

5.声明自己的异常类

除使用系统预定义的异常类外，用户还可声明自己的异常类

自定义的所有异常类都必须是Exception的子类

如果使用者可以从该异常中恢复，则定义为检查型异常； 否则可以定义为非检查型异常(少)

一般的声明方法如下：

public class MyExceptionName extends SuperclassOfMyException { 
	public MyExceptionName() { 
		super("Some string explaining the exception"); 
	} 
}

三、方法的重载

方法签名

  • 方法名和参数类型一起，构成方法签名（注意不包括返回值类型）
  • 比如方法名声明为：
    • public double calculateAnswer(double wingSpan, int numberOfEngines, double length, double grossTons) { //do the calculation here }
  • 则方法签名为：
    • calculateAnswer(double, int, double, double)

方法重载

  • 一个类中名字相同的多个方法
  • 这些方法的参数必须不同，Java可通过参数列表的不同来辨别重载的方法
    • 或者参数个数不同
    • 或者参数类型不同
  • 返回值可以相同，也可以不同
  • 重载的价值在于它允许通过使用一个方法名来访问多个方法

总之就是方法重载需要方法签名不同。

方法重载又叫做静态多态或者编译时多态

动态联编和静态联编

联编（绑定）就是把方法调用和方法体代码连接起来的过程。有两种形式的联编。

静态联编（又叫做早期联编）：编译时根据变量类型和方法名称，决定被调方法的签名。

  • Java的private，static，final方法都是静态联编。静态联编效率较高。
  • 对于方法重载，首先是静态联编决定方法签名。

动态联编（又叫做晚期联编）：编译时无法确定被调用的方法体，运行时根据对象类型决定。

  • Java的方法覆盖就是动态联编最好的例子。

五、本章小结

本章内容

  • Java程序中类方法的控制结构，包括顺序、分支及循环三种基本结构
  • Java的异常处理机制，包括对错误的分类方法，如何抛出异常、捕获异常
  • 方法的重载

本章要求

  • 掌握三种流程控制语法，并熟练应用
  • 了解Java的异常处理机制，会编写相应程序
  • 掌握方法重载的含义，并熟练应用