异常处理

一、什么是异常

其实个人更倾向于翻译成意外。

实际工作中，遇到的情况不可能格式非常完美的。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汇总，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。

异常发生的原因

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。

异常发生的时间

异常发生在程序运行期间，它影响了正常的程序执行流程。

If vs Exception

注意IF和try catch的区别。

if这些前置检查是开发者能想到的一些常见错误，而且也能控制的，比如一些入参的非空判断。而往往try catch是为了避免一些你无法预料到的错误（如数据库超时等等），我个人觉得两个都不可或缺。

二、异常的分类

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。所以运行时异常，常常是比较致命的原因。

package exception;

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
//        new Demo1().a();
        int a=1/0;
    }

    public void a(){
        b();
    }

    public void b(){
        a();
    }
}

D:\software\jdk1.8\jre\lib\rt.jar;D:\data\javaProject\ExceptionLearning\target\classes exception.Demo1
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at exception.Demo1.main(Demo1.java:6)

Process finished with exit code 1

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。

针对上面提出了异常处理框架。

三、异常体系架构

• java 把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Exception

3.1 Error vs Exception

3.1.1 ERROR

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

1. 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，就出现OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。
2. 还有发生在虚拟机视图执行应用时，如类定义错误（NoClassDefFoundError）、连接错误（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，绝大多数是程序员运行时不允许出现的状况。

解决办法：

尽量将程序运行调到最优。

3.1.2 Exeption

3.1.2.1 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）

• NullPointterException（空指针异常）

• ArithmeticException（算数异常）

• MissingResourceExeption（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。

3.1.3 Error和Exception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。

四、异常处理机制

异常处理的五个关键字

try 、 catch、finally、throw、throws

4.1 抛出异常

4.1.1 主动抛出异常

package exception;

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        int a=1;
        int b=1;
        try {
            if (b==1){
                //能遇见异常发生可能情况，主动抛出异常
                throw new ArithmeticException();
            }
//            int c =a/b;

        } catch (Exception e) {
            System.out.println("错误发现");
            e.printStackTrace();
        } finally {
        }

    }
}

4.1.2 或者在方法体中主动抛出throw异常

package exception;

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 1;
        try {
//            if (b==1){
//                //能遇见异常发生可能情况，主动抛出异常
//                throw new ArithmeticException();
//            }
//            throw new ArithmeticException();
//            int c =a/b;
            new Demo3().test(a, b);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("错误发现");
            e.printStackTrace();
        } finally {
        }
    }

    public void test(int a, int b) {
//        throw 一般在方法体中使用
        throw new ArithmeticException();
//        int c=a/b;
    }
}

4.1.3 在方法定义头后面显示throws异常

在方法定义后面，显示的抛出异常，这就要求调用方法时必须处理这个异常!

package exception;

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args)  {
        int a = 1;
        int b = 0;

//            if (b==1){
//                //能遇见异常发生可能情况，主动抛出异常
//                throw new ArithmeticException();
//            }
//            throw new ArithmeticException();
//            int c =a/b;
        try {
            new Demo3().test(a, b);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("发现错误");
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //    在方法定义后面，显示的抛出异常，这就要求调用方法时必须处理这个异常
    public void test(int a, int b) throws Exception {
//        throw 一般在方法体中使用
//        throw new ArithmeticException();
        int c = a / b;
    }
}

捕获异常

package exception;

public class demo2 {

    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
        //捕获异常，需要catch从小到大
        try {
            //try监控区域
            int c=a/b;
//            new demo2().a();
        } catch (Exception e) {
            //捕获异常
            System.out.println("Exception！");
        } catch (Error e) {
            //捕获异常
            System.out.println("Error！");
//            e.printStackTrace();
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("Throwable！");
        } finally {
            //finally可以不要
            //但后面io流、sql关闭connection、statement、resultset等用
            System.out.println("finally");
        }
    }
    public void a() {
        b();
    }

    public void b() {
        a();
    }
}

idea处理异常小技巧

执行ctrl+alt+T

五、自定义异常

正常情况下使用自定义异常并不多，因为使用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，只需要继承Exception类即可。

5.1 创建步骤

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关键字显示指明要抛出给方法调用者的异常，继续执行下一步操作。
4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

package exception;

public class TestMyException {

    public static void main(String[] args) {

        try {
            test(12);
        } catch (MyException e) {
//            增加一些处理异常的代码块
            System.out.println(e);
//            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void test(int a) throws MyException {
        if (a>10) {
            throw new MyException(a);
        }
        System.out.println("OK");
    }
}

自定义异常

package exception;

public class MyException extends Exception {
    private int details;
    public MyException(int details) {
        this.details=details;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "details=" + details +
                '}';
    }
}

5.2 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（如if判断），同时辅助try-catch处理
• 在多重catch块后面，可以加一个catch(Exception)来处理可能回被遗漏的异常
• 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语句块去去释放占用的资源。