异常

1.什么是异常

• 引言

  • 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...

• 什么是异常

  • 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，意思就是例外。那怎么让我们写的程序做出合理的处理，而不至于程序崩溃呢？
  • 异常指程序运行中出现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。
  • 异常发现在程序运行期间，它影响了正常的程序执行流程。

• 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 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。编译时不容易被发现。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。

2.异常体系结构

• Java 把异常当做对象来处理，并定义一个基础类 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 。

2.1Error错误

• 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）一般会选择线路终止。

• 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

2.2Exception异常

• 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类异常。

3.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、finally、throw、throws

• 抛出捕获异常快捷键：选中需要包裹的代码，ctrl+alt+T

3.1 捕获除数不能为0错误代码演示

package exception.demo01;
//捕获除数不能为0错误
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        int b=0;
       //快捷键：选中需要包裹的代码，ctrl+alt+T

        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("变量b不能为0");
        } finally {//处理善后工作，可以不要
            System.out.println("finally");

            // finally可以不要   假设 IO、资源关闭时可以使用。处理善后工作。
            ////快捷键：选中需要包裹的代码，ctrl+alt+T
        }



    }


}

运行结果

变量b不能为0
finally

3.2 多个catch作用代码演示

package exception.demo01;
//捕获多个异常，要从小到大
public class Test01 {

    public static void main(String[] args) {
        int a=10;
        int b=0;

        //多个catch
        //假设要捕获多个异常：从小到大！不然会报错，提示大异常以及覆盖小异常
        try {
            new Test01().a();//此时Arithmetic  就捕获不到了
        } catch (Error e) {//“e”,代表异常消息
            System.out.println("Error");
        } catch (Exception e){
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable e){
            System.out.println("Throwable");//最高级，放在最后面
        } finally {//处理善后工作，不管报不报异常，都会执行。
            System.out.println("finally");
        }


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




}

运行结果

Error
finally

3.3 抛出异常throw（s）代码演示

package exception.demo01;
//抛出异常throw（s）
public class Test03 {

    public static void main(String[] args) {

        try {
            new Test03().test(10,0);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();// 打印错误的栈信息
            System.out.println("b不能为0");
        }

    }
    //假设在这个方法中，处理不了这个异常，方法上抛出异常.让调用这个方法的上层函数体catch这个异常
    public void test(int a,int b)throws ArithmeticException{

        if(b==0){
            throw new ArithmeticException();//throw  主动抛出异常:一般在方法中运用
        }

        //System.out.println(a/b);
    }


}

运行结果

java.lang.ArithmeticException
	at exception.demo01.Test03.test(Test03.java:19)
	at exception.demo01.Test03.main(Test03.java:8)
b不能为0

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。

• 实际应用中的经验总结

  • 处理运行时异常，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

4.1 自定义异常代码演示：

package exception.demo02;
//自定义的异常类

/*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。继承Exception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 MyExcepion extends Exception{

    private int datail;//传递数字

    public MyExcepion(int a) {
        this.datail = a;
    }


    //toString:异常的打印信息
    //快捷键：Alt + Insert + toString
    @Override
    public String toString() {
        return "MyExcepion{" +
                "a=" + datail +
                '}';
    }
}

package exception.demo02;

public class Test {
    //可能会出现异常的方法
    public static void test(int a) throws MyExcepion {

        System.out.println("传递的参数为："+a);
        if(a>10){
            MyExcepion epion = new MyExcepion(a);  //向上抛出快捷键：Alt+enter
            throw epion;   //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关键字指名要抛出给方法调用者的异常，继续下一步操作，在出现异常的调用者中捕获并处理异常。
        }

        System.out.println("ok");
    }
   //在出现异常的调用者中捕获并处理异常
    public static void main(String[] args) {
        try {
          //test(12);
            //Test.test(12);
            Test test = new Test();
            test.test(12); //赋值并捕获

        } catch (MyExcepion e) {
            // if( ){ }		可以增加一些处理异常的代码块
            System.out.println("MyException=>"+e.toString());

        }
    }


}

运行结果

传递的参数为：12
MyException=>MyExcepion{a=12}

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4.更多参考