Java笔记_异常机制

异常机制（Exception）

一、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，数据可能是空的等。我们的程序再跑着，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。

举例异常

Exception in thread "main" java . lang . StackoverflowError（比较严重的异常）

package com.exception;
 
public class Demo01 {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        //用匿名内部类调用就不用写很长了
        new Demo01().a();
 
    }
 
    public void a() {
        b();
    }
    public void b() {
        a();
    }
}

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero（被除数不能为0的异常，算术异常）

package com.exception;
 
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(11/0);
    }
}

简单分类

• 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(致命性的):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。

二、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

• 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。

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。

三、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

四、处理异常

捕获ArithmeticException异常

package com.exception;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
 
        try {//监控区域
            System.out.println(a/b);
        }catch (ArithmeticException e){//catch 捕获异常
            System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
        }finally {//处理善后工作
            System.out.println("finally");
        }
        //finally   可以不要finally，但是try-catch必须一起使用
 
    }
}

捕获多个异常

package com.exception;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
 
        //假设要捕获多个异常:从小到大!
        try { //try监控区域
            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 t){
            System.out.println("Throwable");
        } finally { //处理善后工作
            System.out.println("finally");
        }
 
            //finally   可以不要finally，但是try-catch必须一起使用
 
    }
}

printStackTrace(),打印错误的栈信息

package com.exception;
 
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
 
        //选中需要包裹的代码块，Ctrl+Alt+T
        try {
            System.out.println(a/b);
        } catch (Exception e) {
            //System.exit(1);//手动结束程序
            e.printStackTrace();//打印错误的栈信息
        } finally {
        }
    }
}

在方法中、方法上捕获异常

package com.exception;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            new Test3().test(1,0);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
 
    //假设这方法中，处理不了这个异常。方法上抛出异常
    public void test(int a,int b) throws ArithmeticException{
        if (b==0){//throw  throws
        	//方法中捕获
            throw new ArithmeticException(); //主动的抛出异常,一般在方法中使用
        }
        System.out.println(a/b);
    }
}

五、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。

MyException

package com.exception.demo02;
 
//自定义的异常类
public class MyException extends Exception{
 
    //传递数字>10;
    private int detail;
 
    public MyException(int a) {
        this.detail = a;
    }
 
    //toString:异常的打印信息
 
 
    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
 
}

测试

package com.exception.demo02;
 
public class Test {
 
    //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);//这里选择了抛出异常
        }
        System.out.println("ok");
    }
 
    public static void main(String[] args) {
//        try {
//            test(6);
//        } catch (MyException e) {
//            System.out.println("MyException==>"+e);
//        }
 
 
        try {
            Test.test(6);
        } catch (MyException e) {
            System.out.println("MyException==>"+e);
        }
 
//        Test test = new Test();
//        try {
//            test.test(6);
//        } catch (MyException e) {
//            System.out.println("MyException==>"+e);
//        }
 
        /*
        输出结果
        传递的参数为6
        ok
        */
        /*
        输出结果(捕获自定义的异常)
        传递的参数为11
		MyException==>MyException{detail=11}
        */
    }
}

六、总结

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