异常

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。我们的程序跑着，内存或硬盘可能满了。等等。
• 软件程序再运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些已成问题，我们叫做异常(Exception(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情况，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，它影响了正常程序执行流程。

简单分类

• 要理解Java异常处理是如何工作的
• 异常分类
  • 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的文件时，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。与检查性异常星饭，运行时异常可以在编译时被忽略。
  • 错误
    • 错误不是异常，二十脱离昌旭源控制的问题。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，他们在编译时也检查不到。

异常体系结构

• Java吧异常当做对象来处理，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不在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)

  • ArrayIndexOutOfBoundsException(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去处理这些异常。

异常处理机制

• 抛出异常
• 捕获异常
• 异常的5个关键字
  • try
  • catch
  • finally
  • throw
  • throws

public class Appcational{
    public static void main(String[] args){
        int a = 1;
        int b = 0;
        System.out.println(a/b);
        /*我们都知道0是不可以作为除数的
        所以，这里程序执行时会抛出一个异常ArithmeticException(算术异常)
        然后程序终止·····
        那么····有没有什么办法可以避免呢？
        */
    }
}

使用try-catch啊

public class Appcational{
    public static void main(String[] args){
        int a = 1;
        int b = 0;
        try{
            System.out.println(a/b);
        }catch(ArithmeticException e){
            System.out.println("除数不能为0!!!");
        }
    }
}

此时，运行结果为：

除数不能为0！！！

这里catch可以想if-else中else if()一样使用，不过，catch后的异常大小要逐渐递增(异常大小看"异常体系结构")不然会报错！！！

public class Appcational{
    public static void main(String[] args){
        try{
        }catch(ArithmeticException e){
        }catch(Exception e){
        }catch(Throwable e){
        }
    }
}

话说·····finally、throw、throws呢？

(⊙o⊙)…

finally是用于处理善后工作的，不管有没有异常都会执行的：

public class Appcational{
    public static void main(String[] args){
        int a = 1;
        int b = 0;
        try{
            System.out.println(a/b);
        }catch(ArithmeticException e){
            System.out.println("除数不能为0!!!");
        }finally{
            System.out.println("finally");
        }
    }
}

此时，运行结果为：

除数不能为0！！！
finally

throw

这通常用于方法中

public class Appcational{
    public static void main(String[] args){
        new Application().test();
    }
    public void test(int a,int b){
        if(b==0){
            throw new ArithmeticException();
        }
    }
}

我们都知道，正常情况下这种操作是不会报出异常的

but

你大可去运行一下这段代码看看

throws

假设这方法中处理不了这个异常，就需要把异常抛出去

如果一个方法没有捕获到一个检查性异常，那么该方法必须使用 throws 关键字来声明。throws 关键字放在方法签名的尾部。

public class Appcational{
    public void test(int a,int b)throws ArithmeticException{
    }
}

一个方法可以声明抛出多个异常，多个异常之间用逗号隔开

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，只需继承Exception类即可。
• 在程序中使用自定义异常类，大体可分为一下几个步骤：
  • 创建自定义异常类。
  • 在方法中通过throw关键字抛出异常。
  • 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。

下面，我们来自定义一个异常

public class MyException extends Exception{
    
    private int detail;
    public MyException(int a){
        this.detail = a;
    }
    public String toString(){
        return "MyException{" + "detail=" + detail + '}';
    }
}

再写一个测试类

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        try{
            test(10);
        }catch(MyException e){
            System.out.println("变量a必须小于10！！！")
        }
    }
    static void test(int a){
        if(a>=10){
            //抛出异常
            throw new MyException(a);
        }
    }
}

实际应用中的经验总结

• 处理运行时异常时，采用逻辑去河里规避同时辅助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printlnStackTrace()去打印输出
• 具体如何处理异常，要根据不同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