Java的异常机制

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。我们的程序再跑着，内存或硬盘可能满了，等等。
• 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：Execption，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。
• 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，它影响了正常的程序执行流程。

简单的分类

• 要理解Java异常处理是如何工作的，需要掌握以下三种类型异常
  • 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。列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，而是脱离程序员的控制的问题。错误在代码中通常被忽略。列如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到。

异常体结构

• Java把异常当作对象来处理，并定义一个基本类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。
• 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。

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不在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，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）

  • ArrayIndexOutBoundsException（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）

    等等异常，这些异常是不检查异常的，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，当出现这类异常时，Java虚拟机（JVM）一般会选择终止线程；Exception通常情况下可以被程序处理，并且在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

package com.cnblogs;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
        int c = 2;

        try{//监控区域
            System.out.println(a/b);
        }catch(ArithmeticException e){//catch 捕获异常
            System.out.println("程序出现异常，变量不能为0");
        }finally {//处理善后工作
            System.out.println("finally");
        }
        //finally 可以不要finally 假设IO，资源，关闭！
        //假设要捕获多个异常，要从小到大！
        try{
            new Demo02().a();
        }catch (Error e){//catch(想要捕获的异常类型)
            System.out.println("Error");
        }catch (Exception e){//catch(想要捕获的异常类型)
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable t){//catch(想要捕获的异常类型)
            System.out.println("Throwable");
        } finally {
            System.out.println("finally");
        }
        //IDEA快捷键 ：选中戴安Ctrl + Alt + T 快捷键
//        try {
//            System.out.println(c/b);
//        } catch (Exception e) {
//            e.printStackTrace();
//        } finally {
//        }

        System.out.println("+================================");
        try{
            if (b==0){//主动抛出异常 throw  throws
                throw 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)
            System.out.println("Error");
        }catch (Exception e){//catch(想要捕获的异常类型)
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable t){//catch(想要捕获的异常类型)
            System.out.println("Throwable");
        } finally {
            System.out.println("finally");
        }
    }

    public void a(){b();}
    public void b(){a();}
    //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 ){
        if (b==0){//主动抛出异常 throw  throws
            throw new ArithmeticException();//主动抛出异常,一般在方法中使用
        }
        System.out.println(a/b);
    }
}

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类，大体可以分为以下几个步骤：
  • 创建自定义类
  • 在方法中通过throw关键字抛出异常对象
  • 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；否则在方法的声明出通过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。
  • 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常

package com.cnblogs;
//自定义异常类
public class MyException extends Exception{
    //传递数字>10
    private int detail;

    public MyException(int a ){
        this.detail = a;
    }
    //toString 异常的打印信息
    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                "}";
    }
}

package com.cnblogs;

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);
        }
        System.out.println("OK!");//抛出
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            test(11);
        } catch (MyException e) {
            System.out.println("MyExpection=>"+e);
        }
    }
}

实际应用中的总结

• 处理运行异常时，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
• 对于不正确的代码，也可以加上try-catch，处理潜在的异常
• 尽量去处理异常，切记只是简单的调用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语句去释放占用的资源