异常（Exception）

JavaSE

异常（Exception）

什么是异常

• 实际工作中，遇到的情况不可能是非常完美的。比如：你写的某个模块，用户输入不一定符合你的要求、你的程序要打开某个文件，这个文件可能不存在或者文件格式不对，你要读取数据库的数据，数据可能是空的等。我们的程序再跑着，内存或硬盘可能满了。等等。

• 软件程序在运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题，我们叫异常，英文是：
  Exception，意思是例外。这些，例外情况，或者叫异常，怎么让我们写的程序做出合理的处理。而不至于程序崩溃。

• 异常指程序运行中出现的不期而至的各种状况，如：文件找不到、网络连接失败、非法参数等。

• 异常发生在程序运行期间，它影响了正常的程序执行流程。

• public class Demo01 {
      public static void main(String[] args) {
          new Demo01().a();
      }
      public void a(){
          b();
      }
      public void b(){
          a();
      }
    }
  
  //Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
  

• public static void main(String[] args) {
          System.out.println(11/0);
      }
  
  //Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
  

简单分类

• 要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常：
• 检查性异常：最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。
• 运行时异常：运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。
• 错误：错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。

异常体系结构

• Java把异常当作对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。
• 在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception。
• 

Error

• Error类对象由Java虚拟机生成并抛出，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。

• Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

• 还有发生在虚拟机试图执行应用时，如类定义错误（NoClassDefFoundError）、链接错误（LinkageError）。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。

Exception

• 在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException（运行时异常）
  • ArraylndexOutOfBoundsException（数组下标越界）
  • NullPointerException（空指针异常）
  • ArithmeticException（算术异常）
  • MissingResourceException（丢失资源）
  • ClassNotFoundException（找不到类）等异常，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。
• 这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。
• Error和Exception的区别：Error通常是灾难性的致命的错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，Java虚拟机（JVM）一般会选择终止线程；Exception通常情况下是可以被程序处理的，并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常。

Java异常处理机制

• 抛出异常

• 捕获异常

• 异常处理五个关键字

  • try，catch,finnally,throw,throws

• public static void main(String[] args) {
          int a=1;
          int b=0;
          try {//try监控区域
              System.out.println(a/b);
          }catch (ArithmeticException e){//catch(想要捕获的异常类型！)  捕获异常
              System.out.println("Exception,变量b不能为0");
          }finally {//处理善后工作
              System.out.println("finally");
          }
      }
   //finally 可以不要finally ，假设IO，资源，关闭！
  //Throwable 最高
  

•  public static void main(String[] args) {
          int a=1;
          int b=0;
          //假设要捕获多个异常：从小到大
          try {//try监控区域
              System.out.println(a/b);
          }catch (Error e){
              System.out.println("Error");
          }catch (Exception e){
              System.out.println("Exception");
          }catch (Throwable e){
              System.out.println("Throwable");
          } finally {//处理善后工作
              System.out.println("finally");
          }
          //finally 可以不要finally ，假设IO，资源，关闭！
      }
  }
  

• 快捷键 Ctrl+Alt+T(Surround with)

• public static void main(String[] args) {
         int a=1;
         int b=0;
         //Ctrl+Alt+T
          try {
              System.out.println(a/b);
          } catch (Exception e) {
              e.printStackTrace();//打印错误的栈信息
          }
          try {
              if(b==0){// throw throws
                  throw new ArithmeticException();//主动的抛出异常
              }
          }catch (Exception e){
              System.out.println("Exception");
          }finally {
              System.out.println("finally ");
          }
  }
  

• public class Demo01 {
      public static void main(String[] args) {
          try {
              new Demo01().test(1,0);
          } catch (ArithmeticException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
      public void test(int a, int b) throws ArithmeticException{
          if (b == 0) {// throw throws
              throw new ArithmeticException();
              //主动的抛出异常,一般在方法中使用
          }
          System.out.println(a/b);
      }
  }
  

自定义异常

• 使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外，用户还可以自定义异常。用户自定义异常类，只需继承Exception类即可。

• 在程序中使用自定义异常类，大体可分为以下几个步骤：

  • 创建自定义异常类。

  • 在方法中通过throw关键字抛出异常对象。

  • 如果在当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理；否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作。

  • 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

  • public class TestMyException{
        //可能会存在异常的方法
        static void test(int a) throws MyException{
            if (a>10) {
                throw new MyException(a);//抛出
            }
            System.out.println("OK");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            try {
                test(11);
            } catch (MyException e) {
                //增加一些处理异常的代码
                ......
                System.out.println("MyException=>"+e);
            }
        }
    }
    

  • //自定义异常类
    public class MyException extends Exception{
       //传递数字>10
        private int detail;
        public MyException(int a){
            this.detail=a;
        }
        //toString：异常的打印信息
        @Override
        public String toString() {
            return "MyException{" + detail + '}';
        }
    }
    

总结

• 处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助 try-catch处理。
• 在多重catch块后面，可以加一个catch（Exception）来处理可能会被遗漏的异常。
• 对于不确定的代码，也可以加上try-catch，处理潜在的异常。
• 尽量去处理异常，切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出。
• 具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定。
• 尽量添加finally语句块去释放占用的资源。