Java07 异常

一、Error 和 Exception

1、什么是异常

• 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，内存或硬盘可能满了，等等。

• 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。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。

2、分类

• 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的文件时，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。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。

3、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。

4、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。
• 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。
• 还有发生在虚拟机视图执行应用时，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是不允许出现的状况。

5、Exception

• 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。

• 这些异常一般是有程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这楼异常的发生

• 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些异常。

二、捕获和抛出异常

异常处理关键字：
try catch finally throw throws

如果要捕获多个异常，要从小到大

package exception;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
        try{    // 监控区域
            if(b==0){
                throw new ArithmeticException();       // 主动抛出异常
            }
            System.out.println(a/b);
        }catch (ArithmeticException e){     // 捕获异常，catch(想要捕获的异常类型)
            System.out.println("程序出现异常");
        }finally {      // 善后工作，可以不要finally
            System.out.println("finally");
        }
    }
}
 

package exception;
 
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
        // 选中代码后，Ctrl + Alt + T，快速使用try catch finally
        try {
            System.out.println(a/b);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);      // 打印错误信息
        } finally {
        }
    }
 
}

三、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，只需要继承 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：

  • 创建自定义异常类
  • 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

package exception;
// 继承Exception
public class MyException extends Exception{
    // 数字 > 10 抛出异常
    private int detail;
    public MyException(int a){
        this.detail = a;
    }
    // toString 异常打印信息
    public String toString(){
        return "MyException{" + detail + '}';
    }
}

package exception;
 
public class Test03 {
    // 可能会存在异常的方法
    static void test(int a) throws MyException{
        System.out.println("传递的参数为：" + a);
        if(a>10){
            throw new MyException(a); // 抛出异常
        }
        System.out.println("OK");
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        try{
            test(11);
 
        }catch (MyException e){
            System.out.println("MyException=>" + e);
        }
    }
}
 

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
• 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，切忌只是简单的调用 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