异常Exception和Error

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。我们的程序在跑着，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，我们把它叫做异常，英文是：Exception，怎么让我们写的程序作出合理的处理，而不至于程序崩溃。

• 异常指程序运行中出现的无法预见的各种状况。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。

异常简单分类

• 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：最具代表的检查行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的忽略。

• 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，他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，并定义一个类java.lang.Throwable作为所有异常的父类。
• 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，例如，类定义错误（NoClassDefFoundError)、链接错误（LinkageError）。这些错误是不可查的，因为他们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是出现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。

捕获和抛出异常

异常处理机制

• 抛出异常
• 捕获异常

捕获异常语法：

try {
    
} catch(Exception e) {
    
} finally {
    
}

捕获多个异常，异常类型从小到大！

• 异常处理的五个关键字
  • try、catch、finally、throw、throws

package com.exception.demo01;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        new Test().test(1, 0);

//        int a = 1;
//        int b = 0;
//
//        //假设要捕获多个异常：异常类型从小到大！
//        try { //监控区域
//            System.out.println(a / b);
//        } catch (Error e) { //捕获异常
//            System.out.println("Error");
//        } catch (Exception e) {
//            System.out.println("Exception");
//        } catch (Throwable t) {
//            System.out.println("Throwable");
//        }
//        finally { //处理善后工作
//            System.out.println("finally");
//        }
//
//        //finally 可以不要，它的用途在IO流、资源、关闭

    }

    public void a() {
        b();
    }

    public void b() {
        a();
    }

    //假设在方法中，处理不了这个异常。在方法上抛出异常
    public void test(int a, int b) throws ArithmeticException {
        if (b == 0) { // throw  throws
            throw new ArithmeticException(); //主动抛出异常，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类，只需继承Exception类就可以了。

• 在程序中使用自定义异常类，大体可分为以下几个步骤：

  • 1. 创建自定义异常类。
    2. 在方法中通过throw关键字抛出异常对象。
    3. 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。
    4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

异常在实际应用中的经验总结

• 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，切忌只是简单的调用 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

自定义异常类：

package com.exception.demo02;

//自定义的异常类
public class MyException extends Exception {

    //传递数字>10
    private int detail;

    public MyException(int a) {
        this.detail = a;
    }

    //toString：打印异常信息
    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}

package com.exception.demo02;

public class Test {

    //可能会存在异常的方法
    static void test(int a) throws MyException {

        System.out.println("传递的参数为：" + a);
        if (a > 10) {
            throw new MyException(a);
        }

        System.out.println("OK");

    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            test(11);
        } catch (MyException e) {
            System.out.println("MyException=>" + e);
        }
    }

}