Java的知识点19——异常机制Exception

异常(Exception)的概念

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

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

JDK 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。

Error：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。

Exception： Exception是程序本身能够处理的异常，如：空指针异常(NullPointerException)、数组下标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)、类型转换异常(ClassCastException)、算术异常(ArithmeticException)等。

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(用户可不必对其处理)。这类异常通常是由编程错误导致的，所以在编写程序时，并不要求必须使用异常处理机制来处理这类异常,经常需要通过增加“逻辑处理来避免这些异常”。

NumberFormatException异常

package cn.dym09;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class Test03 {public static void main(String[] args) {String str="45645wefrewgf";Pattern p=Pattern.compile("^\\d+$");Matcher m=p.matcher(str);if(m.matches()) {//如果str匹配代表数字的正则表达式，才会转换System.out.println(Integer.parseInt(str));}}
}

CheckedException：IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常。这类异常在编译时就必须做出处理，否则无法通过编译。

异常的处理方式有两种：使用“try/catch”捕获异常、使用“throws”声明异常。

捕获异常： 捕获异常是通过3个关键词来实现的：try-catch-finally。用try来执行一段程序，如果出现异常，系统抛出一个异常，可以通过它的类型来捕捉(catch)并处理它，最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一的出口，finally所指定的代码都要被执行(catch语句可有多条;finally语句最多只能有一条，根据自己的需要可有可无)。

注：一个try语句必须带有至少一个catch语句块或一个finally语句块。

catch： u-toString ()方法，显示异常的类名和产生异常的原因

u-getMessage()方法，只显示产生异常的原因，但不显示类名。

u-printStackTrace()方法，用来跟踪异常事件发生时堆栈的内容。

catch捕获异常时的捕获顺序：如果异常类之间有继承关系，在顺序安排上需注意。越是顶层的类，越放在下面，再不然就直接把多余的catch省略掉。也就是先捕获子类异常再捕获父类异常。

finally：finally中关闭程序块已打开的资源，比如：关闭文件流、释放数据库连接等。

注：1. 即使try和catch块中存在return语句，finally语句也会执行。是在执行完finally语句后再通过return退出。

2. finally语句块只有一种情况是不会执行的，那就是在执行finally之前遇到了System.exit(0)结束程序运行。

package cn.dym09;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class Test05 {public static void main(String[] args) {FileReader reader=null;try {reader =new FileReader("d://a.txt");char c=(char) reader.read();char c2=(char)reader.read();}catch(FileNotFoundException e){e.printStackTrace();}catch(IOException e) {e.printStackTrace();}finally {try {if(reader!=null) {reader.close();}}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}}
}

throws： 当CheckedException产生时，不一定立刻处理它，可以再把异常throws出去。在方法中使用try-catch-finally是由这个方法来处理异常。但是在一些情况下，当前方法并不需要处理发生的异常，而是向上传递给调用它的方法处理。如果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，之间以逗号隔开。

package cn.dym09;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;public class Test06 {public static void main(String[] args) {try {readFile("joke.txt");}catch(FileNotFoundException e) {System.out.println("所需文件不存在！");}catch(IOException e) {System.out.println("文件读写错误！");}}public static void readFile(String fileName) throws FileNotFoundException,IOException{FileReader in=new FileReader(fileName);int tem=0;try {tem=in.read();while(tem!=-1) {System.out.print((char)tem);tem=in.read();}}finally {in.close();}}
}

注： 1. 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。

自定义异常：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。

package cn.dym09;class IllegalAgeException extends Exception{//默认构造器public IllegalAgeException() {super();   }//带有详细信息的构造器，信息存储在message中public IllegalAgeException(String message) {super(message);       }
}class Person{private String name;private int age;public void setName(String name) {this.name=name;}public void setAge(int age) throws IllegalAgeException{if(age<0) {throw new IllegalAgeException("人的年龄不应该为负数");}this.age=age;}public String toString() {return "name is "+name+" and age is "+age;}
}public class Test07 {public static void main(String[] args) {Person p=new Person();try {p.setName("代止兮");p.setAge(-9);}catch(IllegalAgeException e) {e.printStackTrace();System.exit(-1);}System.out.println(p);}
}

使用异常机制的建议：1.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。

2.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。

3.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。

4.异常往往在高层处理

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