Java：简答

1. 何为异常？为什么要进行异常处理？

何为异常？

异常是指程序运行过程中发生的非正常情况或错误。Java中，异常是一种对象，用来描述错误或意外情况，所有异常类继承自java.lang.Throwable，主要分为Error（错误）和Exception（异常）。

为什么要进行异常处理？

1. 保证程序稳定性：防止程序因异常而崩溃。
2. 分离逻辑与处理：让代码更清晰、可维护。
3. 提供调试信息：便于定位问题，通过异常堆栈跟踪分析错误。
4. 增强用户体验：提供友好提示，而非直接终止程序。
5. 应对外部环境：处理文件、网络等不可控问题，确保程序运行可靠。

2. Error和Exception类有什么不同？

1. Error和Exception都继承自Throwable，但含义和用法不同。
2. Error：
   • 表示系统级别的错误（如内存溢出OutOfMemoryError、栈溢出StackOverflowError）。
   • 通常由JVM引发，不可恢复，不建议捕获处理。
3. Exception：
   • 表示程序级别的异常（如IOException、NullPointerException）。
   • 可分为受检异常（Checked Exception，必须显式处理）和非受检异常（Unchecked Exception）。
   • 开发者可以通过try-catch处理。
4. 主要区别：
   • Error是系统错误，无法恢复；Exception是程序错误，可恢复。
   • Error不需捕获；Exception需根据情况捕获处理。

3. 如何建立多线程?

1. 继承Thread类
   • 创建一个类继承Thread类，重写run()方法，然后通过start()方法启动线程。
2. 实现Runnable接口
   • 创建一个类实现Runnable接口，重写run()方法，将其传入Thread对象，通过start()方法启动线程。
3. 使用Lambda表达式
   • 使用Runnable接口的函数式编程特性，通过Lambda表达式简化线程创建。
4. 实现Callable接口
   • 实现Callable接口，重写call()方法，使用FutureTask包装后，通过Thread启动线程。
5. 使用线程池
   • 使用ExecutorService或Executors创建线程池，提交任务执行并管理线程。

4. 线程的生命周期有哪几种状态？各状态之间分别用哪些方法切换？

Java线程的生命周期状态及切换方法：

1. 新建状态（New）
   • 描述：线程对象被创建，尚未调用start()方法。
   • 切换方法：调用start()方法，进入就绪状态。
2. 就绪状态（Runnable）
   • 描述：线程调用start()方法后，等待CPU调度，具备运行条件但未运行。
   • 切换方法：
     • 被CPU调度，进入运行状态。
3. 运行状态（Running）
   • 描述：线程获取CPU时间片，开始执行run()方法。
   • 切换方法：
     • 调用yield()方法，进入就绪状态。
     • 执行完成或抛出异常，进入终止状态。
     • 调用wait()、sleep()或等待锁，进入阻塞/等待状态。
4. 阻塞/等待状态（Blocked/Waiting/Timed Waiting）
   • 描述：线程因某些操作被阻塞或主动等待，暂时无法运行。
     • 阻塞状态：等待获取锁（如synchronized）。
     • 等待状态：调用wait()、join()等方法。
     • 超时等待状态：调用sleep()或wait(timeout)等方法。
   • 切换方法：
     • 阻塞状态：获取锁后，进入就绪状态。
     • 等待状态：被notify()、notifyAll()唤醒或时间到期，进入就绪状态。
5. 终止状态（Terminated）
   • 描述：线程执行完成或因未捕获异常而结束。
   • 切换方法：线程生命周期结束，无法再切换到其他状态。

总结状态转换：

• 新建 → 就绪：调用start()。
• 就绪 → 运行：CPU调度。
• 运行 → 就绪：调用yield()。
• 运行 → 阻塞/等待：调用wait()、sleep()或获取不到锁。
• 阻塞/等待 → 就绪：获取锁或被唤醒。
• 运行 → 终止：执行完成或抛出异常。