第七章、异常

Java 语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。

1. 异常体系

Error(错误)：

Java 虚拟机无法解决的严重问题，如：JVM 系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError[栈溢出]和OOM(out of memory)，Error 是严重错误，程序会崩溃。

Exception：

其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如空指针访问，试图读取不存在的文件，网络连接中断等待，Exception 分为两大类：运行时异常[程序运行时，发生的异常]和编译时异常[编译时，编译器检查出的异常]。

运行时异常，编译器检查不出来。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。对于运行时异常，可以不做处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。编译时异常，时编译器要求必须处理的异常。

2. 如何处理异常

在 Java 中，把异常信息封装成了一个类。当出现了问题时，就会创建异常类对象并抛出异常相关的信息(如异常出现的位置、原因等)。

处理异常的方式：

1）手动去修改有问题的代码

2）使用debug去调试代码

3）使用判断选择结构去修改代码：if...else

弊端：

1）手动改代码，不靠谱，你怎么知道哪里会发生异常？

2）使用选择结构，太繁琐，不好维护

解决问题：

使用 java 提供的异常处理机制，来处理和捕获异常，保证程序的正常运行，提高程序的健壮性和可维护性。

3. java常见异常分类

Throwable类： Throwable 类是Java语言中所有错误和异常的超

类。

​ |--- 子类error : 一个 Error 是的子类Throwable 表示严重的问

题。该问题程序员是无法处理的，没有办法解决，一般不处理该问题。

|--- 子类 `Exception` ： `异常` 及其子类是 `Throwable` 的形式，表示合理应用程序可能想要捕获的条件。该问题，程序员可以进行处理，捕获异常。

		| --- checked异常/检查异常/编译期异常：程序员可以在写代

码的时候，可以发现的异常，代码有红色波浪线

​ |---RuntimeException: 运行期异常/非检查异常：该异常在编

译期不报错的，只有在程序运行的时候，才会出现异常，该异常要捕获！

4. 常见异常处理机制有哪些？

1）jvm 默认有一套异常处理的方式。

2）使用 try - catch ：异常捕获机制

使用 tay - catch 来捕获异常，来对异常进行处理

语法

try{
    //可能会发生异常的代码
}catch(异常类型 变量名){ //对异常进行处理
    
}

快捷键：先写代码，然后选中代码，按 ctrl+alt+T，再选 try...catch

3）多重 catch

通过多重 catch，可以捕获具体的异常。

注意问题：

1）使用多个 catch 来捕获异常

2）catch 执行是有顺序的，一般范围小的异常，放在最前，最后写Exception

3）异常捕获成功之后，只会捕获一次异常，会结束 try...catch，继续执行后面的程序

4）catch 中的异常的变量名，可以重复，没有影响

4）try-catch-finally

finally：可以写，也可以不写；如果写了，那么finally中的代码，会执行。

一般应用于：I/O流，jdbc操作，关闭流，关闭连接

语法：

try{
    //可能会发生异常的代码
}catch(异常类型 变量名){ //对异常进行处理
    
}finally{
    //默认自动执行
}

细节问题：

1. 如果代码正常运行，那么程序一定会执行 finally 中的代码。
2. 如果代码出现了异常，那么先执行 catch 中的代码，然后再执行 finally 中的代码。(try 中的发生异常位置之后的代码，不会再执行了)
3. 如果代码正常运行，try 中有 return ，那么会先执行 finally 中的代码，然后再 return；
4. 如果代码出现了异常，并且 try 中有 return ，那么遵循规则2；
5. finally 唯一不会执行情况：System.exit(0)：强制退出

案例

package com.xunfang.homework.topic03;

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class NewDivide {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        try {
            System.out.print("请输入被除数：");
            int num1 = input.nextInt();
            System.out.print("请输入除数：");
            int num2 = input.nextInt();
            System.out.println("num1 / num2 = " + num1/num2);
//            System.exit(0);
//            return;
        } catch (InputMismatchException e){
            e.printStackTrace();
            System.err.println("被除数和除数必须是整数");
        }catch (ArithmeticException e){
            e.printStackTrace();
            System.err.println("除数不能为零");
        } catch (Exception e) {
            //打印异常的堆栈信息- 什么异常，异常发生的位置
            e.printStackTrace();
            //err：打印的颜色会变成红色
            System.err.println("程序发生了异常");
        }finally {
            System.out.println("感谢使用本程序！");
        }
        System.out.println("程序继续运行...");
    }
}

5）声明异常 throws

throws：抛出异常，表示该位置可能发生异常，但是不具体处理，让后面的程序去处理异常。

语法：

//表示当前的方法，抛出了什么异常！
...方法名() throws 异常类型1，异常类型2，...{
    
}

异常抛出的处理方式：

//1.main方法捕获异常 - 这种方式
//2.main也不想捕获，摆烂，抛出异常。（JVM的默认方式）

6）Exceptiion 的所有的异常类分类如何划分：

运行时异常：

RuntimeException - 父类

常见的运行时异常：

编译时异常：

写代码的时候，红色波浪线。

常见的编译时异常：

细节问题：

1、在代码的运行过程中，发生的异常，需要捕获

2、在代码的编写过程中，发生的异常，一般表现为红色波浪线

7）抛出异常 throw

表示 程序员 认为该位置 肯定会有异常，进行手动抛出异常。

语法：

throw new 异常类型("xxx")

8）throw 和 throws 有何区别？？？

1. throws：声明异常，表示可能会有异常，写在方法名的后面，把异常抛出，后面代码处理。
2. throw：手动抛出异常，表示肯定会员异常，写在带啊吗中，把异常抛出，后面代码处理

package com.xunfang.demo.demo2;

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    private char sex;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) throws Exception {
        if (age >= 16 && age <= 32){
            this.age = age;
        }else {
            throw new Exception("年龄不合法！！！");
        }
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) throws Exception {
        if (sex == '男' || sex == '女') {
            this.sex = sex;
        } else {
            throw new Exception("性别不合法！！！");
        }
    }
}


package com.xunfang.demo.demo2;

import java.util.Scanner;

public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        Person person = new Person();
        System.out.print("请输入姓名：");
        person.setName(input.next());
        try {
            System.out.print("请输入年龄：");
            person.setAge(input.nextInt());
            System.out.print("请输入性别：");
            person.setSex(input.next().charAt(0));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序继续执行");
    }
}

5. 程序强制退出的方式

System.exit(0)

6. 程序强制退出和 return 的区别？

程序强制退出：结束程序

return：方法返回

7. 异常在方法重写中细节

子类关系中，使用异常

1）如果父类方法抛出异常，子类可以不抛出异常

2）子类不能比父类抛出的异常范围大

3）子类可以比父类抛出的异常类型多

public abstract class Father {
    public abstract void show() throws NullPointerException, Exception;
}


public class Son extends Father{

    @Override
    public void show() throws Exception,ArithmeticException,RuntimeException,NullPointerException{
        System.out.println("重写");
    }
}

8. 自定义异常

自定义异常类，要继承Exception类，并重写构造方法

public class AgeException extends Exception{
    public AgeException(){}

    public AgeException(String message){
        super(message);
        System.out.println("这是一个自定义的异常类");
    }
}

public class Person {
    private int age;
    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) throws Exception {
        if (age >= 16 && age <= 60){
            this.age = age;
        }else {
            throw new AgeException("年龄不合法！！！");
        }
    }
}

public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        Person person = new Person();
        try {
            System.out.print("请输入年龄：");
            person.setAge(input.nextInt());
        } catch (AgeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序继续执行");
    }
}

9. 扩展：Log4j 日志的使用

日志：记录代码操作

Log4j：是一个日志的框架，可以在控制台和日志文件中，体现出后端的代码输出信息，方便我们去查找代码的信息和错误，和日志分析

使用步骤：

1）导入第三方的 jar 包

2）在src目录下，去引入日志的配置文件log4j.properties；

配置文件：便是可以实现一些项目的配置信息

配置文件的分类：xx.xml xx.properties xx.yaml xx.yml properties

配置文件的规则：属性1.属性2.xx.xx = 值

3）使用日志的类的对象，来使用日志的操作。

#根logger设置
log4j.rootLogger = INFO,console,file

### 输出信息到控制台###
log4j.appender.console = org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.console.Target = System.out
log4j.appender.console.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.console.layout.ConversionPattern = [%p] %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} method: %l----%m%n

###输出INFO 级别以上的日志文件设置###
log4j.appender.file = org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender
log4j.appender.file.File = D:/2022.7.22_test.log
log4j.appender.file.Append = true
log4j.appender.file.layout = org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.file.layout.ConversionPattern = %d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} method: %l - [ %p ]----%m%n

用法：

导包：import org.apache.log4j.Logger;
创建日志对象
public Logger logger = Logger.getLogger(Person.class);
打印日志消息...
logger.info("年龄合法~");


public static Logger logger = Logger.getLogger(Person.class); //注意此处为static
再调用方法：报程序错误，和错误内容
logger.error("程序错误",e);

10. 总结