Java 核心基础：数组、IO、泛型与并发处理

泛型机制

为什么需要泛型

泛型扩展了类型系统，允许类按类型参数化。核心价值在于提升大型程序的类型安全性，消除强制类型转换带来的隐患。

实战示例

使用泛型声明列表后，编译器会检查类型匹配：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("abc");
list.add("123");
// list.add(new Integer(1)); // 编译报错
System.out.println(list.size());

这样既保证了类型安全，又减少了冗余代码。

多线程同步

创建线程的方式

主要有两种途径：

1. 继承 Thread 类并重写 run() 方法。
2. 实现 Runnable 接口并实现 run() 方法。

线程同步控制

并发环境下，资源竞争可能导致数据不一致。synchronized 关键字用于建立互斥锁机制：

• 修饰对象：锁定该对象，同一时刻仅一个线程可执行同步代码块。
• 修饰方法：整个方法变为同步方法。

注意：一旦线程进入同步状态，即使发生阻塞，锁也不会释放，其他线程必须等待。

异常处理体系

标准模型

Java 采用 try-catch-finally 结构捕获和处理异常：

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (Exception1 e1) {
    // 处理特定异常
} catch (ExceptionN en) {
    // 处理其他异常
} finally {
    // 无论是否异常，始终执行清理工作
}

常见运行时异常

开发中需重点关注以下几类异常：

• IndexOutOfBoundsException: 索引越界。
• NullPointerException: 空指针引用。
• NumberFormatException: 字符串转数值格式错误。
• ArrayIndexOutOfBoundsException: 非法数组索引。
• ClassCastException: 类型转换失败。

掌握这些基础概念，能显著提升代码的健壮性与可维护性。