异常机制

异常机制本质

当程序出现异常，程序安全的退出、处理完后继续执行的机制

异常（Exception）的概念

异常指程序运行过程中出现的非正常现象，例如除数为零、需要处理的文件不存在、数组下标越界等。

在Java的异常处理机制中，引进了很多用来描述和处理异常的类，称为异常类。异常类定义中包含了该类异常的信息和对异常进行处理的方法。

Java是采用面向对象的方式来处理异常的。处理过程：

1.抛出异常：在执行一个方法时，如果发生异常，则这个方法生成代表该异常的一个对象，停止当前执行路径，并把异常对象提交给JRE。

2.捕获异常：JRE得到该异常后，寻找相应的代码来处理该异常。JRE在方法的调用栈中查找，从生成异常的方法开始回溯，直到找到相应的异常处理代码为止。

异常分类

Java中定义了很多异常类，这些类对应了各种各样可能出现的异常事件，所有异常对象都是派生于Throwable类的一个实例。如果内置的异常类不能够满足需要，还可以创建自己的异常类。

Java对异常进行了分类，不同类型的异常分别用不同的Java类表示，所有异常的根类为java.lang.Throwable，Throwable下面又派生了两个子类：Error和Exception。

Error

Error是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，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。

Error表明系统JVM已经处于不可恢复的崩溃状态中。

Exception

Exception是程序本身能够处理的异常。

Exception类是所有异常类的父类，其子类对应了各种各样可能出现的异常事件。 通常Java的异常可分为：

1.RuntimeException 运行时异常

2.CheckedException 已检查异常

RuntimeException运行时异常

派生于RuntimeException的异常，如被 0 除、数组下标越界、空指针等，其产生比较频繁，处理麻烦，如果显式的声明或捕获将会对程序可读性和运行效率影响很大。因此由系统自动检测并将它们交给缺省的异常处理程序。

编译器不处理RuntimeException, 程序员需要增加“逻辑处理来避免这些异常”。

CheckedException已检查异常

CheckedException异常在编译时就必须处理，否则无法通过编译。

heckedException异常的处理方式有两种：

1.使用try/catch捕获异常

2.使用throws声明异常。

异常的处理方式之一：捕获异常

try：

try语句指定了一段代码，该段代码就是异常捕获并处理的范围。在执行过程中，当任意一条语句产生异常时，就会跳过该条语句中后面的代码。代码中可能会产生并抛出一种或几种类型的异常对象，它后面的catch语句要分别对这些异常做相应的处理。

一个try语句必须带有至少一个catch语句块或一个finally语句块。

atch：

1. 每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理可能产生的不同类型的异常对象。

2. catch捕获异常时的捕获顺序：

   如果异常类之间有继承关系，先捕获子类异常再捕获父类异常。

finally：

1. 不管是否发生了异常，都必须要执行。
2. 通常在finally中关闭已打开的资源，比如：关闭文件流、释放数据库连接等。

 

try-catch-finally语句块的执行过程详细分析：

1. 程序首先执行可能发生异常的try语句块。
2. 如果try语句没有出现异常则执行完后跳至finally语句块执行；
3. 如果try语句出现异常，则中断执行并根据发生的异常类型跳至相应的catch语句块执行处理。
4. catch语句块可以有多个，分别捕获不同类型的异常。
5. catch语句块执行完后程序会继续执行finally语句块。
6. finally语句是可选的，如果有的话，则不管是否发生异常，finally语句都会被执行。

异常的处理方式之二：声明异常（throws子句）

1.CheckedException产生时，不一定立刻处理它，可以把异常throws，由调用者处理。

2.一个方法抛出多个已检查异常，就必须在方法的首部列出所有的异常。

方法重写中声明异常原则：子类重写父类方法时，如果父类方法有声明异常，那么子类声明的异常范围不能超过父类声明的范围。

try-with-resource自动关闭AutoClosable接口的资源

JDK7之后，新增了“try-with-resource”。它可以自动关闭实现了AutoClosable接口的类，实现类需要实现close()方法。

”try-with-resources “ 将try-catch-finally 简化为try-catch，这其实是一种语法糖，在编译时仍然会进行转化为try-catch-finally 语句。

自定义异常

• 在程序中，可能会遇到JDK提供的任何标准异常类都无法充分描述清楚我们想要表达的问题，这种情况下可以创建自己的异常类，即自定义异常类。

• 自定义异常类只需从Exception类或者它的子类派生一个子类即可。

• 自定义异常类如果继承Exception类，则为CheckedException异常，必须对其进行处理；如果不想处理，可以让自定义异常类继承运行时异常RuntimeException类。

• 习惯上，自定义异常类应该包含2个构造器：一个是默认的构造器，另一个是带有详细信息的构造器。

使用异常机制的建议

• 要避免使用异常处理代替错误处理，这样会降低程序的清晰性，并且效率低下。
• 处理异常不可以代替简单测试---只在异常情况下使用异常机制。
• 不要进行小粒度的异常处理---应该将整个任务包装在一个try语句块中。
• 异常往往在高层处理(先了解！后面做项目会说！) 。