第3集丨Java中的异常、处理方式及自定义异常汇总

任何一种程序设计语言设计的程序在运行时都有可能出现错误，例如除数为0，数组下标越界，要读写的文件不存在等等。捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生。对于这些错误，一般有两种解决方法：

遇到错误就终止程序的运行。
由程序员在编写程序时，就考虑到错误的检测、错误消息的提示，以及错误的处理。

在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。Java中的异常用于处理非预期的情况，如文件没找到，网络错误，非法的参数等。Java程序运行过程中所发生的异常事件可分为两类：

Error : JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况
Exception : 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，例如: 空指针访问、试图读取不存在的文件、网络连接中断

在编写程序时，经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码，如进行x/y运算时，要检测分母为0，数据为空，输入的不是数据而是字符等。过多的分支会导致程序的代码加长，可读性差。因此采用异常机制。
Java采用异常处理机制，将异常处理的程序代码集中在一起，与正常的程序代码分开，使得程序简洁，并易于维护。

一、异常的分类

java中异常通常分为两类

运行时异常（RuntimeException ）：继承自RuntimeException的异常或者其子类，在编译其是不检查的，编译阶段不会出错的，它是在运行时阶段可能出现的错误，出现问题后，需要回来修改代码。
编译时异常(Exception)，RuntimeException以外的异常，也叫检查异常，在编写代码时，即要求处理的异常；否则，程序不能通过编译(软件直接标红，报错)。如IOException、SQLException 等以及用户自定义的Exception异常。一般情况下我们不自定义检查异常，也就是说我们一般都自定义的是运行时异常（因为检查异常会在写代码时出现红线，需要try catch或者throws）

1.1 常见的运行时异常

除数为0的算术异常: java.lang.ArithmeticException
空指针异常 : java.lang.NullPointerException，调用了一个为空（null）对象的成员属性或成员方法时，就会发生异常。注意如果是静态属性或方法不会报错。

public class Exception3 {public static void main(String[] args) {User user = null;// 正常输出为小三System.out.println(user.name); }
}
class User {public static String name = "小三";
}

数组索引越界 : ArrayIndexOutOfBoundsException
字符串索引越界：StringIndexOutOfBoundsException
格式化异常：NumberFormatException

String s = "a12345";
Integer i = Integer.parseInt(s);

IllegalArgumentException:非法参数异常
类型转换异常：java.lang.ClassCastException

1.2 常见的检查异常

ClassNotFoundException：类不存在异常
FileNotFoundException：文件不存在异常
SQLException：SQL异常
SocketException：Socket异常
IOException：IO异常

1.3 继承关系

所有的异常都要继承 java.lang.Throwable
我们常见的错误例如：StackOverFlowError和 OutOfMemroyError 继承Error
RuntimeException 继承 Exception

二、异常处理机制

Java提供的是异常处理的抓抛模型。
Java程序的执行过程中如出现异常，会自动生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出(throw)异常。
如果一个方法内抛出异常，该异常会被抛到调用方法中。如果异常没有在调用方法中处理，它继续被抛给这个调用方法的调用者。这个过程将一直继续下去，直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。
如果一个异常回到main()方法，并且main()也不处理，则程序运行终止。
程序员通常只能处理Exception，而对Error无能为力。

三、try…catch…finally

Java中处理异常的第一种方式，使用try…catch…finally
捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现异常的代码放在try语句块中。
在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。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(catch的顺序一般是从范围小的异常到大的异常)。
如果明确知道产生的是何种异常，可以用该异常类作为catch的参数；也可以用其父类作为catch的参数。
例如对于数学异常，可以用ArithmeticException类作为参数，也可以用RuntimeException类作为参数，或者用所有异常的父类Exception类作为参数。但不能是与ArithmeticException类无关的异常，如NullPointerException，那么，catch中的语句将不会执行。
捕获异常的有关信息：与其它对象一样，可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法。
a. getMessage( ) 方法，用来得到有关异常事件的信息
b. printStackTrace( )用来跟踪异常事件发生时执行堆栈的内容。
finally：捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一的出口，使得在控制流转到程序的其它部分以前，能够对程序的状态作统一的管理。不论在try、catch代码块中是否发生了异常事件，finally块中的语句都会被执行。
finally语句是可选的

try {......  //可能产生异常的代码
} catch( ExceptionName1 e ) {......  //当产生ExceptionName1型异常时的处置措施e.getMessage()e.printStackTrace();
} catch( ExceptionName2 e ) {......  //当产生ExceptionName2型异常时的处置措施
}[finally{......   //无条件执行的语句
}]

四、声明抛出异常

声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式
如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显式地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。
在方法声明中用 throws 子句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。
重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型(若均为运行时异常除外)

static void test() throws ClassNotFoundException, ArithmeticException{Class.forName("com.qiutangzhu.Test");int i = 10 / 0;
}

五、人工抛出异常

Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并抛出，也可根据需要人工创建并抛出.
首先要生成异常类对象，然后通过throw语句实现抛出操作(提交给Java运行环境)。例如：throw new IOException();
可以抛出的异常类必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将会产生语法错误：throw new String("custom throw");

六、自定义异常

自定义异常：自己定义的异常类，通常情况下继承RuntimeException，这样的话在方法处就不需要增加throws AccoutException
自定义异常的作用：看见这个异常类的名字，就知道出现了什么问题。
自定义异常通常都需要使用 throw 关键字抛出。
底下的案例中, e.getMessage()调用过程
- LoginException 调用了父类RuntimeException的构造器，即：public RuntimeException(String message) {super(message);}
- 而RuntimeException又调用了Exception中的构造器，即：public Exception(String message) {super(message);}
- 而Exception又调用了Throwable中的构造器，即：public Throwable(String message) {fillInStackTrace();detailMessage = message;}
- 而detailMessage是Throwable类中的一个属性private String detailMessage;
- 再来看Throwable类中的getMessage()方法public String getMessage() {return detailMessage;}
- 至此，相信你应该理解了。

public class Exception1 {public static void main(String[] args) {String accout = "lisi";String password = "123";try {login(accout,password);} catch (AccoutException e) {// System.out.println("账号不正确，请检查！");System.out.println(e.getMessage());} catch (PasswordException e) {System.out.println(e.getMessage());// System.out.println("密码不正确，请检查！");} catch (LoginException e) {System.out.println("其他登入异常，请检查！");}}public static void login(String account, String password) {if(!"admin".equals(account)) {throw new AccoutException("账号不正确");}if(!"admin".equals(password)) {throw new PasswordException("密码不正确");}System.out.println("登入成功！");}
}// 自定义异常
class LoginException extends RuntimeException {public LoginException(String message) {super(message);}
}
class AccoutException extends LoginException{public AccoutException(String message) {super(message);}
}
class PasswordException extends LoginException{public PasswordException(String message) {super(message);}
}

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