异常机制

目录

1. 什么是异常

2. 异常体系结构

3. java异常处理机制

4. 处理异常

5. 自定义异常

6. 总结

1 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格式不对。

• 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；在遇到异常时，如何让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、网络链接失败、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。

• 例如：死循环

 package com.exception;
 ​
 public class Demo01 {
     public static void main(String[] args) {
         new Demo01().a();//匿名内部类，即新创建的对象没有保存到变量中
 ​
     }
     public void a(){
         b();
     }
     public void b(){
         a();
     }
 }

1.1 简单分类

• 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，异常就发生了

• 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error：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，他们在编译时也检查不到的。

2 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，这些异常分为两大类，错误Error(尽量避免)和异常Exception。

2.1 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(Virtuai 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情况。

2.2 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；

2.3 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。

3 Java异常处理机制

• 异常处理五个关键字

  • try、catch、finally、throw、throws

• try、catch、finally使用：监控、捕获

 package com.exception;
 ​
 public class Test {
     public static void main(String[] args) {
         int a = 1;
         int b = 0;
 ​
         //假设要处理多个异常：从小到大
         try {//try监控区域
             //System.out.println(a/b);   //不会输出，直接走catch
             new Test().a();
         }catch (ArithmeticException e){  //catch(想要捕获的异常类型！）捕获异常
             System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
         }finally{   //finally可以不要，一般用来处理善后工作
             System.out.println("finally");
         }
 ​
     }
     public void a(){
         b();
     }
     public void b(){
         a();
     }
 }

• 快速创建try

 package com.exception;
 ​
 public class Test2 {
     public static void main(String[] args) {
         int a = 1;
         int b = 0;
 ​
         //选中当前要被包裹的代码，ctrl +alt +T
         try {
             System.out.println(a/b);
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();   //打印错误的栈信息
         } finally {
         }
 ​
     }
 }

• throw throws

 package com.exception;
 ​
 public class Test2 {
     public static void main(String[] args) {
         try {
             new Test2().test(1,0);
         } catch (ArithmeticException e) {
             e.printStackTrace();
         } finally {
         }
 ​
     }
     //假设这方法中，处理不了这个异常，方法上抛出异常throws(方法上)。
     public void test(int a, int b) throws ArithmeticException{
         if (b == 0){
             throw new ArithmeticException();// 主动抛出异常,throw一般在方法中使用
         }
         System.out.println(a/b);
     }
 }

作用：使用try，catch出现异常后，程序不会停止，还会继续往前走

4 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，大致可以分为以下几个步骤：

  • 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。

测试程序：

 package com.exception.demo02;
 ​
 public class Test {
     //可能会出现异常的方法
     static void test(int a) throws MyException {
         System.out.println("传递的参数为："+a);
         if (a>10){
             throw new MyException(a);  //抛出
         }
         System.out.println("ok");
     }
     //执行的主程序
     public static void main(String[] args) {
         try {
             test(11);
         } catch (MyException e) {
             System.out.println("MyException=>"+e);
         } finally {
         }
     }
 }
 ​

自定义异常类：

 package com.exception.demo02;
 ​
 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=" + detail + '}';
     }
 }

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，可以避免卡死

• 在多重catch块面前，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(可以加一些代码块进行处理，比如输入数字太大了，可以通过语句自行减小)

• 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。

知识补充

1 快捷创建try

• 选中当前要被包裹的代码，ctrl +alt +T