在理想的情况下，我们的程序会按照我们的思路去运行，按理说是不会出现问题的，但是，代码实际编写后并不一定是完美的，可能会有我们没有考虑到的情况，如果这些情况能够正常得到一个错误的结果还好，但是如果直接导致程序运行出现问题了呢？
当程序运行出现我们没有考虑到的情况时，就有可能出现异常或是错误！
我们在之前其实已经接触过一些异常了，比如 数组越界异常，空指针异常，算术异常 等，他们其实都是异常类型，我们的每一个异常也是一个类，他们都继承自 Exception 类！异常类型本质依然是类的对象，但是异常类型支持在程序运行出现问题时抛出，也可以提前声明，告知使用者需要处理可能会出现的异常！
异常的第一种类型是 运行时异常，在编译阶段无法感知代码是否会出现问题，只有在运行的时候才知道会不会出错（正常情况下是不会出错的），这样的异常称为运行时异常。所有的运行时异常都继承自 RuntimeException。
异常的另一种类型是 编译时异常，编译时异常是明确会出现的异常，在编译阶段就需要进行处理的异常（捕获异常）如果不进行处理，将无法通过编译！默认继承自 Exception 类的异常都是编译时异常。
错误 比异常更严重，异常就是不同寻常，但不一定会导致致命的问题，而错误是致命问题，一般出现错误可能 JVM 就无法继续正常运行了，比如 OutOfMemoryError 就是内存溢出错误（内存占用已经超出限制，无法继续申请内存了）。
int[] arr = new int[Integer.MAX_VALUE]; // 能创建如此之大的数组吗？
错误都继承自 Error 类，一般情况下，程序中只能处理异常，错误是很难进行处理的，Error 和 Execption 都继承自 Throwable 类。当程序中出现错误或异常时又没有进行处理时，程序（当前线程）将终止运行。
当程序没有按照我们想要的样子运行而出现异常时（默认会交给 JVM 来处理，JVM 发现任何异常都会立即终止程序运行，并在控制台打印栈追踪信息），我们希望能够自己处理出现的问题，让程序继续运行下去，就需要对异常进行捕获。
int[] arr = new int[5];
arr[5] = 1; // 我们需要处理这种情况，保证后面的代码正常运行！
System.out.println("lbwnb");
我们可以使用 try 和 catch 语句块来处理。
int[] arr = new int[5];
try{ // 在 try 块中运行代码
arr[5] = 1; // 当代码出现异常时，异常会被捕获，并在 catch 块中得到异常类型的对象
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){ //捕获的异常类型
System.out.println("程序运行出现异常！"); //出现异常时执行
}
//后面的代码会正常运行
System.out.println("lbwnb");
当异常被捕获后，就由我们自己进行处理（不再交给 JVM 处理），因此就不会导致程序终止运行。
我们可以通过使用 e.printStackTrace() 来打印栈追踪信息，定位我们的异常出现位置。
运行时异常在编译时可以不用捕获，但是编译时异常必须进行处理。
可以捕获到类型不止是 Exception 的子类，只要是继承自 Throwable 的类，都能被捕获，也就是说，Error 也能被捕获，但是不建议这样做，因为错误一般是虚拟机相关的问题，出现 Error 应该从问题的根源去解决。
当别人调用我们的方法时，如果传入了错误的参数导致程序无法正常运行，这时我们就需要手动抛出一个异常来终止程序继续运行下去，同时告知上一级方法执行出现了问题。
public static void main(String[] args) {
try {
test(1, 0);
} catch (Exception e) { //捕获方法中会出现的异常
e.printStackTrace();
}
}
private static int test(int a, int b) throws Exception { // 声明抛出的异常类型
if(b == 0) throw new Exception("0不能做除数！"); // 创建异常对象并抛出异常
return a / b; // 抛出异常会终止代码运行
}
通过 throws 关键字抛出异常（抛出异常后，后面的代码不再执行）当程序运行到这一行时，就会终止执行，并出现一个异常。
如果方法中抛出了非运行时异常，但是不希望在此方法内处理，而是交给调用者来处理异常，就需要在方法定义后面显式声明抛出的异常类型！如果抛出的是运行时异常，则不需要在方法后面声明异常类型，调用时也无需捕获，但是出现异常时同样会导致程序终止（出现运行时异常同时未被捕获会默认交给 JVM 处理，也就是直接中止程序并在控制台打印栈追踪信息）。异常只能被捕获一次，当异常捕获出现嵌套时，只会在最内层被捕获。
如果想要调用声明编译时异常的方法，但是依然不想去处理，可以同样的在方法上声明 throws 来继续交给上一级处理。
public static void main(String[] args) throws Exception { //出现异常就再往上抛，而不是在此方法内处理
test(1, 0);
}
private static int test(int a, int b) throws Exception { // 声明抛出的异常类型
if(b == 0) throw new Exception("0不能做除数！"); // 创建异常对象并抛出异常
return a / b;
}
当 main 方法都声明抛出异常时，出现异常就由 JVM 进行处理，也就是默认的处理方式（直接中止程序并在控制台打印栈追踪信息）。
异常只能被捕获一次，当异常捕获出现嵌套时，只会在最内层被捕获。
public static void main(String[] args) throws Exception {
try{
test(1, 0);
} catch (Exception e){
System.out.println("外层");
}
}
private static int test(int a, int b){
try{
if(b == 0) throw new Exception("0不能做除数！");
} catch (Exception e){
System.out.println("内层");
return 0;
}
return a/b;
}
JDK 为我们已经提前定义了一些异常了，但是可能对我们来说不够，那么就需要自定义异常。
public class MyException extends Exception { //直接继承即可
}
public static void main(String[] args) throws MyException {
throw new MyException(); //直接使用
}
也可以使用父类的带描述的构造方法。
public class MyException extends Exception {
public MyException(String message){
super(message);
}
}
public static void main(String[] args) throws MyException {
throw new MyException("出现了自定义的错误");
}
捕获异常指定的类型，会捕获其所有子异常类型：
try {
throw new MyException("出现了自定义的错误");
} catch (Exception e) { // 捕获父异常类型
System.out.println("捕获到异常");
}
当代码可能出现多种类型的异常时，我们希望能够分不同情况处理不同类型的异常，就可以使用多重异常捕获。
try {
//....
} catch (NullPointerException e) {
} catch (IndexOutOfBoundsException e){
} catch (RuntimeException e){
}
注意，类似于 if-else if 的结构，父异常类型只能放在最后！
try {
//....
} catch (RuntimeException e){ //父类型在前，会将子类的也捕获
} catch (NullPointerException e) { //永远都不会被捕获
} catch (IndexOutOfBoundsException e){ //永远都不会被捕获
}
如果希望把这些异常放在一起进行处理：
try {
//....
} catch (NullPointerException | IndexOutOfBoundsException e) { //用|隔开每种类型即可
}
当我们希望，程序运行时，无论是否出现异常，都会在最后执行的任务，可以交给 finally 语句块来处理：
try {
//....
}catch (Exception e){
}finally {
System.out.println("lbwnb"); //无论是否出现异常，都会在最后执行
}
try 语句块至少要配合 catch 或 finally 中的一个。
try {
int a = 10;
a /= 0;
} finally { // 不捕获异常，程序会终止，但在最后依然会执行下面的内容
System.out.println("lbwnb");
}
为了统计学生成绩，要求设计一个 Score 对象，包括课程名称、课程号、课程成绩，但是成绩分为两种，一种是以优秀、良好、合格来作为结果，还有一种就是 60.0、75.5、92.5 这样的数字分数，那么现在该如何去设计这样的一个 Score 类呢？现在的问题就是，成绩可能是 String 类型，也可能是 Integer 类型，如何才能很好的去存可能出现的两种类型呢？
public class Score {
String name;
String id;
Object score; //因为Object是所有类型的父类，因此既可以存放Integer也能存放String
public Score(String name, String id, Object score) {
this.name = name;
this.id = id;
this.score = score;
}
}
以上的方法虽然很好地解决了多种类型存储问题，但是 Object 类型在编译阶段并不具有良好的类型判断能力，很容易出现以下的情况：
public static void main(String[] args) {
Score score = new Score("数据结构与算法基础", "EP074512", "优秀"); //是String类型的
//....
Integer number = (Integer) score.score; //获取成绩需要进行强制类型转换，虽然并不是一开始的类型，但是编译不会报错
}
运行时出现异常！
使用 Object 类型作为引用，取值只能进行强制类型转换，显然无法在编译期确定类型是否安全，项目中代码量非常之大，进行类型比较又会导致额外的开销和增加代码量，如果不经比较就很容易出现类型转换异常，代码的健壮性有所欠缺！（此方法虽然可行，但并不是最好的方法）。
为了解决以上问题，JDK1.5新增了泛型，它能够在编译阶段就检查类型安全，大大提升开发效率。
public class Score<T> { //将Score转变为泛型类<T>
String name;
String id;
T score; //T为泛型，根据用户提供的类型自动变成对应类型
public Score(String name, String id, T score) { //提供的score类型即为T代表的类型
this.name = name;
this.id = id;
this.score = score;
}
}
public static void main(String[] args) {
//直接确定Score的类型是字符串类型的成绩
Score<String> score = new Score<String>("数据结构与算法基础", "EP074512", "优秀");
Integer i = score.score; // 编译不通过，因为成员变量score类型被定为String！
}
泛型将数据类型的确定控制在了编译阶段，在编写代码的时候就能明确泛型的类型！如果类型不符合，将无法通过编译！
泛型本质上也是一个语法糖（并不是 JVM 所支持的语法，编译后会转成编译器支持的语法，比如之前的 foreach 就是），在编译后会被擦除，变回上面的 Object 类型调用，但是类型转换由编译器帮我们完成，而不是我们自己进行转换（安全）。
// 反编译后的代码
public static void main(String[] args) {
Score score = new Score("数据结构与算法基础", "EP074512", "优秀");
String i = (String)score.score; //其实依然会变为强制类型转换，但是这是由编译器帮我们完成的
}
像这样在编译后泛型的内容消失转变为 Object 的情况称为 类型擦除（重要，需要完全理解），所以泛型只是为了方便我们在编译阶段确定类型的一种语法而已，并不是 JVM 所支持的。综上，泛型其实就是一种类型参数，用于指定类型。
泛型类实际上就是普通的类多了一个类型参数，也就是在使用时需要指定具体的泛型类型。泛型的名称一般取单个大写字母，比如 T 代表 Type，也就是类型的英文单词首字母，当然也可以添加数字和其他的字符。
public class Score<T> { // 将 Score 转变为泛型类<T>
String name;
String id;
T score; // T为泛型，根据用户提供的类型自动变成对应类型
public Score(String name, String id, T score) { //提供的 score 类型即为 T 代表的类型
this.name = name;
this.id = id;
this.score = score;
}
}
在一个普通类型中定义泛型，泛型 T 称为 参数化类型，在定义泛型类的引用时，需要明确指出类型：
Score<String> score = new Score<String>("数据结构与算法基础", "EP074512", "优秀");
此时类中的泛型 T 已经被替换为 String 了，在我们获取此对象的泛型属性时，编译器会直接告诉我们类型：
Integer i = score.score; // 编译不通过，因为成员变量 score 明确为 String 类型
泛型只能用于对象属性，也就是非静态的成员变量才能使用。
static T score; //错误，不能在静态成员上定义
由此可见，泛型是只有在创建对象后编译器才能明确泛型类型，而静态类型是类所具有的属性，不足以使得编译器完成类型推断。
泛型无法使用基本类型，如果需要基本类型，只能使用基本类型的包装类进行替换！
Score<double> score = new Score<double>("数据结构与算法基础", "EP074512", 90.5); //编译不通过
那么为什么泛型无法使用基本类型呢？回想上一节提到的类型擦除，其实就很好理解了。由于 JVM 没有泛型概念，因此泛型最后还是会被编译器编译为 Object，并采用强制类型转换的形式进行类型匹配，而我们的 基本数据类型和引用类型之间无法进行类型转换，所以只能使用基本类型的包装类来处理。
泛型方法的使用也很简单，我们只需要把它当做一个未知的类型来使用即可：
public T getScore() { // 若方法的返回值类型为泛型，那么编译器会自动进行推断
return score;
}
public void setScore(T score) { // 若方法的形式参数为泛型，那么实参只能是定义时的类型
this.score = score;
}
Score<String> score = new Score<String>("数据结构与算法基础", "EP074512", "优秀");
score.setScore(10); // 编译不通过，因为只接受 String 类型
同样地，静态方法无法直接使用类定义的泛型（注意是无法直接使用，静态方法可以使用泛型）。
那么如果我想在静态方法中使用泛型呢？首先我们要明确之前为什么无法使用泛型，因为之前我们的泛型定义是在类上的，只有明确具体的类型才能开始使用，也就是创建对象时完成类型确定，但是静态方法不需要依附于对象，那么只能在使用时再来确定了，所以静态方法可以使用泛型，但是需要单独定义。
public static <E> void test(E e){ // 在方法定义前声明泛型
System.out.println(e);
}
同理，成员方法也能自行定义泛型，在实际使用时再进行类型确定：
public <E> void test(E e){
System.out.println(e);
}
其实，无论是泛型类还是泛型方法，再使用时一定要能够进行类型推断，明确类型才行。
注意一定要区分类定义的泛型和方法前定义的泛型！
可以看到我们在定义一个泛型类的引用时，需要在后面指出此类型。
Score<Integer> score; // 声明泛型为 Integer 类型
如果不希望指定类型，或是希望此引用类型可以引用任意泛型的 Score 类对象，可以使用 ? 通配符，来表示自动匹配任意的可用类型。
Score<?> score; // score 可以引用任意的 Score 类型对象了！
那么使用通配符之后，得到的泛型成员变量会是什么类型呢？
Object o = score.getScore(); // 只能变为 Object
因为使用了通配符，编译器就无法进行类型推断，所以只能使用原始类型。
现在有一个新的需求，现在没有 String 类型的成绩了，但是成绩依然可能是整数，也可能是小数，这时我们不希望用户将泛型指定为除数字类型外的其他类型，我们就需要使用到泛型的上界定义。
public class Score<T extends Number> { //设定泛型上界，必须是 Number 的子类
private final String name;
private final String id;
private T score;
public Score(String name, String id, T score) {
this.name = name;
this.id = id;
this.score = score;
}
public T getScore() {
return score;
}
}
通过 extends 关键字进行上界限定，只有指定类型或指定类型的子类才能作为类型参数。
同样的，泛型通配符也支持泛型的界限：
Score<? extends Number> score; //限定为匹配 Number 及其子类的类型
同理，既然泛型有上限，那么也有下限：
Score<? super Integer> score; //限定为匹配 Integer 及其父类
通过 super 关键字进行下界限定，只有指定类型或指定类型的父类才能作为类型参数。
那么限定了上界后，我们再来使用这个对象的泛型成员，会变成什么类型呢？
Score<? extends Number> score = new Score<>("数据结构与算法基础", "EP074512", 10);
Number o = score.getScore(); //得到的结果为上界类型
也就是说，一旦我们指定了上界后，编译器就将范围从原始类型 Object 提升到我们指定的上界 Number，但是依然无法明确具体类型。思考：那如果定义下限呢？
那么既然我们可以给泛型类限定上界，现在我们来看编译后结果呢：
//使用 javap -l 进行反编译
public class com.test.Score<T extends java.lang.Number> {
public com.test.Score(java.lang.String, java.lang.String, T);
LineNumberTable:
line 8: 0
line 9: 4
line 10: 9
line 11: 14
line 12: 19
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 20 0 this Lcom/test/Score;
0 20 1 name Ljava/lang/String;
0 20 2 id Ljava/lang/String;
0 20 3 score Ljava/lang/Number; //可以看到 score 的类型直接被编译为 Number类
public T getScore();
LineNumberTable:
line 15: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 5 0 this Lcom/test/Score;
}
因此，一旦确立上限后，编译器会自动将类型提升到上限类型。
我们发现，每次创建泛型对象都需要在前后都标明类型，但是实际上后面的类型声明是可以去掉的，因为我们在传入参数时或定义泛型类的引用时，就已经明确了类型，因此 JDK1.7 提供了钻石运算符来简化代码。
Score<Integer> score = new Score<Integer>("数据结构与算法基础", "EP074512", 10); // 1.7之前
Score<Integer> score = new Score<>("数据结构与算法基础", "EP074512", 10); // 1.7之后
泛型不仅仅可以可以定义在类上，同时也能定义在接口上：
public interface ScoreInterface<T> {
T getScore();
void setScore(T t);
}
当实现此接口时，我们可以选择在实现类明确泛型类型或是继续使用此泛型，让具体创建的对象来确定类型。
public class Score<T> implements ScoreInterface<T>{ //将 Score 转变为泛型类 <T>
private final String name;
private final String id;
private T score;
public Score(String name, String id, T score) {
this.name = name;
this.id = id;
this.score = score;
}
public T getScore() {
return score;
}
@Override
public void setScore(T score) {
this.score = score;
}
}
public class StringScore implements ScoreInterface<String>{ // 在实现时明确类型
@Override
public String getScore() {
return null;
}
@Override
public void setScore(String s) {
}
}
思考一个问题，既然继承后明确了泛型类型，那么为什么 @Override 不会出现错误呢，重写的条件是需要和父类的返回值类型、形式参数一致，而泛型默认的原始类型是 Object 类型，子类明确后变为 Number 类型，这显然不满足重写的条件，但是为什么依然能编译通过呢？
class A<T>{
private T t;
public T get(){
return t;
}
public void set(T t){
this.t=t;
}
}
class B extends A<Number>{
private Number n;
@Override
public Number get(){ //这并不满足重写的要求，因为只能重写父类同样返回值和参数的方法，但是这样却能够通过编译！
return t;
}
@Override
public void set(Number t){
this.t=t;
}
}
通过反编译进行观察，实际上是编译器帮助我们生成了两个桥接方法用于支持重写：
@Override
public Object get(){
return this.get();//调用返回 Number 的那个方法
}
@Override
public void set(Object t ){
this.set((Number)t ); //调用参数是 Number 的那个方法
}
学习集合类之前，我们还有最关键的内容需要学习，同第一章一样，自底向上才是最佳的学习方向，比起直接带大家认识集合类，不如先了解一下数据结构，只有了解了数据结构基础，才能更好地学习集合类，同时，数据结构也是你以后深入学习 JDK 源码的必备条件！
顺序表、链表、栈、队列、二叉树、哈希表、二叉树、平衡二叉树、红黑树……
敬请期待后续更新！