Java异常
异常
什么是异常
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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。我们的程序在跑着，内存或硬盘可能满了，等等。
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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，为不至于程序崩溃？
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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。
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异常发生在程序运行期间，它影响了正常的程序执行流程。
简单分类
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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：
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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。
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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。
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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。
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，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception。
Error
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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。
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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；
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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。
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代码示例：
package com.gy.exception;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
new Demo01().a();//StackOverflowError
}
public void a(){b();}
public void b(){a();}
}
上述代码中，a方法调用了b方法，b方法调用了a方法。new了一个对象调用了a方法，导致a方法和b方法一直在不停地调用对方的方法，最后栈满了产生溢出，报了个StackOverflowError错误！(即：栈满错误)。
因此，我们平时写代码要尽可能考虑全面，尽量避免Error这种重大错误发生!
Exception
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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(算数异常)
- MissingResourceException(丢失异常)
- 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。
- 上面5个都是非运行时异常，也就是检查性错误。
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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。
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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。
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代码示例：
package com.gy.exception;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
int a = 2;
int b = 0;
System.out.println(a/b);//ArithmeticException
}
}
上述代码报了个ArithmeticException异常，原因是除数不能为0。生活中很可能会遇到一些类似的不规范问题，这类Exception是可以避免的，只需要我们多做一步，将最后的输出语句多加个判定条件即可：
if(b!=0){
System.out.println(a/b);
}else{
System.out.println("数字不规范！");
}
这样代码似乎就优化好了。但是，生活中可能还会遇到其他我们不清楚的情况，这时候，该怎么解决呢？
这就要依靠我们接下来要说的Java异常处理机制了：
Java异常处理机制
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抛出异常
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捕获异常
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异常处理五个关键字：
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try、catch、finally、throw、throws
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代码示例：try、catch、finally
package com.gy.exception;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
int a = 2;
int b = 0;
//try监控区域
try {
System.out.println(a/b);
} catch (ArithmeticException e) {
//catch(想要捕获的异常) 捕获异常
System.out.println("数字不规范！");
}catch(Exception e){
//假设要捕获多个异常，从小到大依次排下去！ArithmeticException<Exception
//防止小的异常被大的异常覆盖！
System.out.println(e);//打印错误的栈信息
} finally{
//finally 处理善后工作 无论程序出不出现异常都会执行！
//捕获异常可以不用finally。但是在某些情况需要，比如IO资源打开后要确保IO资源关闭，就可以用finally，防止因异常而导致IO资源一直打开占用内存！
System.out.println("finally");
}
/*Tips:
Alt+Ctrl+T:输出try-catch框架的快捷键
*/
}
}
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代码示例：throw、throws
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throw：表示方法内抛出某种异常对象如果异常对象是非 RuntimeException 则需要在方法申明时加上该异常的抛出 即需要加上 throws 语句 或者 在方法体内 try catch 处理该异常，否则编译报错执行到throw 语句则后面的语句块不再执行。
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throws：方法的定义上使用 throws 表示这个方法可能抛出某种异常需要由方法的调用者进行异常处理。
package com.gy.exception;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int a = 11;
if(a>10){
throw new Exception();
}
}
}
自定义异常
自定义异常的语法格式为：
<class><自定义异常名><extends><Exception>
- 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，答题可分为以下几个步骤：
- 创建自定义异常类
- 在方法中通过throws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。
- 代码示例：
package com.gy.exception;
//自定义异常类
public class MyException extends Exception{
//传递数字>10 抛出异常
private int detail ;
public MyException(int detail) throws Exception {
toString();
}
@Override
public String toString() {
return "MyException{" + 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
- 在多重catch块后面，可以加一个catch（Exception）来处理可能会被遗漏的异常
- 尽量去处理异常，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。
