wen 九、Java异常机制 – XiaoDi_CISP
异常机制
什么是异常
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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，数据库可能是空的等。我们的程序再跑着，内存或硬盘可能满了。等等。
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软件程序再运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题，我们叫异常，英文是：Exception，意思是例外。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。
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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。
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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：
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要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握一下三种类型的异常：
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检查性异常：最具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的文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。
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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。
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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&处理异常
- 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Exception
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 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；
- 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，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)
- ArrayIndexOutBfBoundsException （数组下标越界）‘
- NullPointerException（空指针异常）
- ArithmeticException（算数异常）
- 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发生；
- Error和Exception的区别：Error通常是灾难性的致命错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，Java虚拟机(JVM)一般会选择终止向线程；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
Java异常处理机制
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抛出异常
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捕获异常
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异常处理的五个关键字
- try、catch、finally、throw、throws
演示：ArithmeticException异常
package com.xiaodi.exception;
import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 0;
System.out.println(a/b);
}
}
像上面这种是会报错的，因为0不能当被除数 报错如下图：
我们就可以像下面的代码来处理
package com.xiaodi.exception;
import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 0;
//捕获异常并返回信息(try、catch、finally一般是连着使用的)
try { //try监控区域
System.out.println(a/b); //大家都知道0不能做被除数吧
}catch (ArithmeticException e) { //catch捕获异常
//如果try代码块里出现ArithmeticException里面的异常就会执行catch这个代码块里面的代码
System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
}finally { //处理善后工作
//finally就是不管try代码块里面出不出现异常都会执行finally里面的代码块
System.out.println("Finally");
}
//(try、catch、finally一般是连着使用的)
//有try就必须要有catch、finally可选
//后面我们会学IO流、finally一般用来关闭
}
}
catch()：括号里的是想要捕获的异常类型
演示：StackOverflowError错误
package com.xiaodi.exception;
import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
new Test().a();
}
public void a() {
b();
}
public void b() {
a();
}
}
以下代码为处理操作：
package com.xiaodi.exception;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
new Test().a();
}catch (StackOverflowError e) {
System.out.println("出现StackOverflowError错误");
}finally {
System.out.println("finally");
}
}
public void a() {
b();
}
public void b() {
a();
}
}
输出：
出现StackOverflowError错误
finally
当然catch()括号中也可以是是Throwable，因为它是最高的
catch也可以写多个，最高的异常要写在最后一个catch里面，如果写在第一个，直接捕获到了，后面的就不进行捕获了（也就是说只能走一个catch）比如[catch (Throwable t)]写在[catch (Exception e)]前面那么直接就编译报错了
package com.xiaodi.exception;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 0;
try {
System.out.println(a/b);
}catch (Error e) {
System.out.println("Error");
}catch (Exception e) {
System.out.println("Exception");
}catch (Throwable t) {
System.out.println("Throwable");
}finally {
System.out.println("finally");
}
}
public void a() {
b();
}
public void b() {
a();
}
}
输出的是：
Exception
finally
也就是说它是 Exception 异常
快捷键
package com.xiaodi.exception;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 0;
//快捷键：Ctrl + Alt + T 一般选择try / catch / finally
try {
System.out.println(a/b);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();//打印错误的栈信息
} finally {
}
}
}
主动在方法中抛出是throw 主动在方法上抛出是throws
当我们明显知道一个代码可能发生的错误，我们就可以像下面这样做
package com.xiaodi.exception;
import com.sun.scenario.effect.impl.sw.sse.SSEBlend_SRC_OUTPeer;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
new Test2().test(1,0);
}
public void test(int a, int b) {
if (b==0) { //throw
throw new ArithmeticException(); //主动抛出异常 一般在方法中使用
}
System.out.println(a/b);
}
}
异常内容：
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException
at com.xiaodi.exception.Test2.test(Test2.java:14)
at com.xiaodi.exception.Test2.main(Test2.java:8)
就算我们不写System.out.println(a/b);
程序也会抛出相同的异常
假设这个方法中，处理不了这个异常，方法上抛出异常
package com.xiaodi.exception;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
try {
new Test2().test(1,0);
} catch (ArithmeticException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void test(int a, int b) throws ArithmeticException{
if (b==0) {
throw new ArithmeticException(); //主动抛出异常 一般在方法中使用
}
}
}
算数异常属于运行时异常，所以说正常情况下，这个错误，不需要我们的程序会抛出，它自己就会抛出(如果不使用try catch的话，它遇到这种错，它程序直接就停止了，但是你使用try catch 去捕获之后，程序它会依旧正常的往下执行，就是说这个错误是在意料之中，你可以不让程序停止，然后我们想办法把这个错误在catch里面把它处理掉就好了)
自定义异常
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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。
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在程序中使用自定义异常类，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。
一般情况下java提供的异常类就足够使用了。如果需要使用到再去学习即可。
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，可以加上一个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
