Java异常机制

什么是异常

• 实际工作中，遇到的情况不可能是非常完美的。如：输入不合法，打开文件不存在。
• 软件程序在运行的过程中，非常可能遇到一些问题，我们称之为异常（Exception，例外）。
• 异常指程序运行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。

简单分类

需要了解以下三种异常：

• 检查性异常：最具有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。如：打开一个不存在的文件。
• 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。错误再代码中通常被忽略。例如：当栈溢出了，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

【错误】表示 java 程序在运行时产生的无法处理的故障（如堆栈溢出），错误出现时会导致程序无法正常执行并强制退出。通常由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。

Exception

• 在异常分支中有一个重要的子类RuntimeException（运行时错误）

  表示 java 程序运行状态中发生的异常，在编译时无法被检测。在 java 程序运行时会由系统自动抛出，允许应用程序不进行处理。

  异常类型	介绍
  ArithmeticException	算术异常，以零做除数
  ArrayIndexOutOfBoundException	数组越界异常
  NullPointerException	空指针异常，对象不存在
  MissingResourceException	丢失资源
  ClassNotFoundException	找不到类

• 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。

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

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
        try{//try监控区域
            System.out.println(a/b);
        }catch (ArithmeticException e){//catch（想要捕获的异常类型） 捕获异常
            System.out.println("程序异常，被除数不能为0！");
        }finally {//处理善后工作
            System.out.println("结束");
        }
    }
    //try、catch一定要有，finally可以没有
    //假设IO资源的关闭，需要用finally。
    //多个catch时要层层递进，最大的异常在最后。
}

• idea快捷键，ctrl + alt + t。
• throw 语句：开发者自行创建异常对象并抛出，等待程序进行异常处理。
• throws 语句：声明方法可能抛出某种异常且未经处理，调用该方法的上级需要进行异常处理。

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        test(1,0);
    }
    public static void test(int a, int b){
        if(b==0){
            throw new ArithmeticException();//主动抛出异常,一般在方法中使用。main方法捕获异常即可
        }
        System.out.println(a/b);
    }
}

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。初次之外，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。

public class MyException extends Exception{
    //传递数字10；
    private int detail;

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

    public MyException(String message) {
        super(message);
    }
    //toString：异常的打印信息。
    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}
public class Test {
    //可能会存在异常的方法
    static void test(int a) throws MyException {
        if(a>10){
            //增加一些处理异常的代码块，将损失降到最小。
            throw new MyException(a);
        }
        System.out.println("OK");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            test(11);
        } catch (MyException e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

实际应用的经验总结

• 处理运行时异常，采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理
• 再多重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。IO_Scanner