1、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， 意思是例外。

这些异常，需要让我们写的存在问题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。

比如说，你的代码少了一个分号，那么运行出来结果是提示是错误 java.lang.Error ；如果你用System.out.println(11/0) ，那么你是因为你用0做了除数，会抛出 java.lang.ArithmeticException 的异常。

异常发生的原因有很多，通常包含以下几大类：

• 用户输入了非法数据。
• 要打开的文件不存在。
• 网络通信时连接中断，或者JVM内存溢出。

这些异常有的是因为用户错误引起，有的是程序错误引起的，还有其它一些是因为物理错误引起的。

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： 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，它们在编译也检查不到的。

Java语言在设计的当初就考虑到这些问题，提出异常处理的框架的方案，所有的异常都可以用一个 异常类来表示。

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（顶层类）。

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。

Java异常层次结构图：

Throwable 分成了两个不同的分支，一个分支是Error，它表示不希望被程序捕获或者是程序无法处理的错误。另一个分支是Exception，它表示用户程序可能捕捉的异常情况或者说是程序可以处理的异常。

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。

比如说： 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，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状况。 对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。

在Java中，错误通常是使用 Error 的子类描述。

2、Exception

RuntimeException （运行时异常）,属于Exception的子类

该类型的异常自动 为你所编写的程序定义 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。

而 RuntimeException 之外的异常我们统称为非运行时异常，类型上属于 Exception 类及其子类，

从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如 IOException 、 SQLException 等以及用户自定义的 Exception 异常，一般情况下不自定义检查异常（非运行时异常）。

3、检查异常和不受检查异常

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于检查异常，当程序中可能出现这类异常，要么使用try-catch语句进行捕获，要么用throws子句抛出，否则编译无法通 过。

不受检查异常：包括RuntimeException及其子类和Error。

分析： 不受检查异常为编译器不要求强制处理的异常， 检查异常则是编译器要求必须处置的异常。

3、Java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

1、抛出异常

package com.exception;

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

        try {
            // try监控区域，查看此代码是否有异常
            System.out.println(a / b);
        } catch (Exception e) {
            //catch捕获异常，Exception类的级别比较高，可以把参数替换成实际报错类ArithmeticException e
            System.out.println("程序出现异常,变量b分母,不能为0");
        } finally {// 处理善后工作，不管发生什么都要执行
            System.out.println("finally");
        }
    }

}

注：finally可以不需要，但是要处理程序允许完成关闭或清理资源占用时，把那些代码加在finally中。

捕获多个异常

package com.exception;

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

        // 假设想要捕获多个异常：需要把catch的类型由小到大写出来！!
        // 要是把Throwable这个超类写在前边，编译器就会报覆盖错误
        try {
            // try监控区域，查看此代码是否有异常
            System.out.println(a / b);
        } catch (Error e) {
            // catch(想要捕获的异常类型！)捕获异常
            System.out.println("Error");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Exception");
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("finally");
        }

        // finally {// 处理善后工作，不管发生什么都要执行
        // System.out.println("finally");
        // }
    }

}

throw——主动抛出异常

一般用在方法里面，而不是类中

package com.exception;

public class test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
        new test2().test(a, b);//匿名对象调用方法

    }

    public void test(int a, int b) {
        //在方法“内部”主动抛出异常————即没有执行会发生异常的代码也会产生异常
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException();//throw

        }
        // //要是把这段注释掉仍会由上句主动抛出异常
        // System.out.println(a/b);
    }
}

抛出：exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException
at com.exception.test2.test(test2.java:14)
at com.exception.test2.main(test2.java:7)

throws——类上主动抛出异常

语法：public void info() throws Exception { //body of method }

使用场景：假设方法中处理不了这个异常，则在方法上就抛出异常

这里使用try_catch可以让程序不中止，继续往下正常执行

package com.exception;

public class test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
        // 这里使用try_catch可以让程序不中止，继续往下正常执行
        try {
            new test2().test(a, b);// 匿名对象调用方法
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }

    }

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

        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException();// throw

        }

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

5、自定义异常

• 自定义异常用的少，一般使用Java内置的异常类可以描述编程时的大部分异常情况。

• 用户自定义异常类，只需继承Exception类即可。

• 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可以处理，可以用try-catch捕获并处理；否则在（方法外/上）方法的声明处通过throws指明要抛出给方法调用者的异常，继续下一步操作
  4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

【示例】

package com.exception.demo02;

//自定义异常类
public class MyException extends Exception {
    private int detail;

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

    //重写父类toString：异常的打印信息
    public String toString() {
        return "MyException [" + detail + "]";
    }
}


测试类java文件
package com.exception.demo02;

public class TestMyException {
    static void compute(int a) throws MyException {
        System.out.println("传递的参数为(" + a + ")");
        // 当传递参数a>10抛出异常
        if (a > 10) {
            throw new MyException(a);
        }
        System.out.println("Normal exit!正常退出");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            compute(1);// 没有抛出异常，Normal exit!正常退出
            compute(20);// 抛出异常，MyException=> MyException [20]
        } catch (MyException e) {
            
            //这块儿尽量加些处理异常的代码
            
            System.out.println("MyException=> " + e);
        }
    }
}

6、总结