异常机制(Exception)

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，数据可能是空的等问题。我们的程序在跑着时候，内存或者硬盘可能满了。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(Exception)。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，他影响了正常的程序执行流程。

异常简单分类

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。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：**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。

异常体系结构

Java把异常当做对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwble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。

Exception的直接子类：编译时异常（要求程序员在编写程序阶段必须预先对这些异常进行处理，如果不处理编译器报错，因此得名编译时异常。）。

RuntimeException：运行时异常。（在编写程序阶段程序员可以预先处理，也可以不管，都行。）

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 MacguneError）,当JVM不再有继续执行操作所需要的内存资源时，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与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

实例：

package com.exception;public class Test {public static void main(String[] args) {//假设要捕获多个异常:从小到大！int a = 1;int b = 0;try {//try监控区域if (b==0){//主动抛出异常  throw throwsthrow new ArithmeticException();//主动抛出异常}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("程序出现异常，变量b不能为0");}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 用于 假设IO，资源，关闭！}public void a(){b();}public void b(){a();}
}
}

捕获多个异常需要从小到大去捕获(大小可看异常体系结构)

快捷键ctrl+alt+t 生成try catch finally

finally 可以不要finally，假设IO，资源，关闭

异常主动抛出

public class Test2 {public static void main(String[] args) {new Test2().test(1,0);}//假设这个方法中，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     throwsthrow new ArithmeticException();//主动抛出异常,一般在方法中使用，}}
}

主动在方法中抛出用throw 在方法上用throws

public class ExceptionTest03 {public static void main(String[] args) {System.out.println(100 / 0);// 这里的HelloWorld没有输出，没有执行。System.out.println("Hello World!");}
}

程序执行到System.out.println(100 / 0);
此处发生了 ArithmeticException 异常，底层 new 了一个ArithmeticException异常对象，然后抛出了。
由于是 main方法调用了100 / 0，所以这个异常ArithmeticException抛给了main方法。
main方法没有处理，将这个异常自动抛给了 JVM。JVM最终终止程序的执行。

此时System.out.println(“Hello World!”);并不会执行。

注意：
ArithmeticException 继承 RuntimeException，属于运行时异常。在编写程序阶段不需要对这种异常进行预先的处理

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，只需要继承Exception类即可

在程序中使用自定义异常，大体可以分为以下几个步骤：
1. 创建自定义异常类。
2. 在方法中通过throw关键字抛出异常。
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发现异常。

实例：

package com.exception.Demo01;//自定义异常类
public class MyException extends Exception {//传递数字>10,抛出异常private  int detail;public MyException(int detail) {this.detail = detail;}//toString  :异常的打印信息@Overridepublic String toString() {return "MyException{" + detail + '}';}}

测试类：

package com.exception.Demo01;public class Test {static void test(int a) throws MyException {System.out.println("传递的参数："+a);if (a>10){throw new MyException(a);//抛出}System.out.println("OK");}public static void main(String[] args) {try {test(11);} catch (MyException e) {System.out.println("MyException> "+e);}}
}运行结果：
传递的参数：11
MyException> MyException{11}

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，可以采用catch（Exception）来处理可能会被遗漏的异常
对不确定的代码，也可以加上try—catch，处理潜在的异常
尽量去处理异常，切记只是简单地调用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

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