导语

学完异常的捕获及处理就懂的情书。

// 情书
// 理解包容全部的你
try {
    we.together(time);  // 和你在一起的时间
} catch(Exception e) {  // 接收到所有在一起的问题
    i.understandYou();  // 我理解你
    i.containYou();  // 我包容你
} finally {
    we.love++;  // 不管发生什么，我们的爱都会越来越多
}

主要内容

异常的产生以及对于程序的影响
异常处理的格式
异常的处理流程（核心）
throw、throws关键字的使用
异常处理的使用标准（重要代码模型）
自定义异常

具体内容

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。所谓异常处理，就是指程序在出现问题时依然可以正确的执行完。
异常是Java的一个重大特色，合理的使用异常处理，可以让我们程序更加的健壮。

异常的产生

异常是导致程序中断执行的一种指令流，异常一旦出现并且没有合理处理的话，那么程序就会将中断执行。

范例：产生异常的代码

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("1、除法计算开始。");
        System.out.println("2、除法计算。" + (10 / 0));  // 除数不能为0，所以会产生异常
        System.out.println("3、除法计算结束。");
    }
}

会出现异常：

java.lang.ArithmeticException

一旦产生异常之后，产生异常的语句以及之后的语句将不再执行默认情况下是进行异常信息的输出，而后自动结束程序的执行。
我们要做的事情是：即使出现了异常，那么也应该让程序正确的执行完毕。

异常的处理

如果想要进行异常的处理，在Java之中提供了三个关键字：try、catch、finally，而这三个关键字的使用语法如下所示。

try{
    // 有可能出现异常的语句
} [catch(异常类型 对象) {
    // 处理异常
} catch(异常类型 对象) {
    // 处理异常
} catch(异常类型 对象) {
    // 处理异常
} ... ] [finally {
    // 不管是否出现异常，都执行的统一代码
}]

范例：应用异常的处理

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("1、除法计算开始。");
        try {
            System.out.println("2、除法计算：" + (10 / 0));  // 除数不能为0，所以会产生异常
            System.out.println("############");  
        } catch(ArithmeticException e) {
            System.out.println("******出现异常******");
        }
        System.out.println("3、除法计算结束。");
    }
}

输出结果：

1、除法计算开始。
******出现异常******
3、除法计算结束。

由于使用了异常处理，这样即使程序中出现了异常，发现也可以正常的执行完毕。
出现的异常的目的是为了解决异常，所以为了能够进行异常的处理，可以使用异常类中提供的printStackTrace()方法，进行异常信息的完整输出。

范例：使用printStackTrace()方法

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("1、除法计算开始。");
        try {
            System.out.println("2、除法计算：" + (10 / 0));
        } catch(ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("3、除法计算结束。");
    }
}

输出结果：

1、除法计算开始。
java.lang.ArithmeticException: / by zero at TestDemo.main(TestDemo.java:5)
3、除法计算结束。

此时发现打印的异常信息是很完整的。

范例：使用finally

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("1、除法计算开始。");
        try {
            System.out.println("2、除法计算：" + (10 / 0));
        } catch(ArithmeticException e) {
            System.out.println("******出现异常******");
        } finally {
            System.out.println("###不管是否出现异常我都执行！###");
        }
        System.out.println("3、除法计算结束。");
    }
}

输出结果：

1、除法计算开始。
******出现异常******
###不管是否出现异常我都执行！###
3、除法计算结束。

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("1、除法计算开始。");
        try {
            System.out.println("2、除法计算：" + (10 / 2));
        } catch(ArithmeticException e) {
            System.out.println("******出现异常******");
        } finally {
            System.out.println("###不管是否出现异常我都执行！###");
        }
        System.out.println("3、除法计算结束。");
    }
}

输出结果：

1、除法计算开始。
2、除法计算：5
###不管是否出现异常我都执行！###
3、除法计算结束。

在异常捕获的时候发现，一个try语句后同可以跟着多个catch语句。

范例：观察程序

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("1、除法计算开始。");
        try {
            int x = Integer.parseInt(args[0]);
            int y = Integer.parseInt(args[1]);
            System.out.println("2、除法计算：" + (x / y));
        } catch(ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("###不管是否出现异常我都执行！###");
        }
        System.out.println("3、除法计算结束。");
    }
}

以上的程序将由用户输入操作数据，于是可能存在有如下的情况出现：

用户执行的时候不输入参数（java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException数组越界）。
用户输入的参数不是数字（java.lang.NumberFormatException数字格式）。
被除数为0（java.lang.ArithmeticException计算）。

范例：加入多个catch

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("1、除法计算开始。");
        try {
            int x = Integer.parseInt(args[0]);
            int y = Integer.parseInt(args[1]);
            System.out.println("2、除法计算：" + (x / y));
        } catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch(NumberFormatException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch(ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("###不管是否出现异常我都执行！###");
        }
        System.out.println("3、除法计算结束。");
    }
}

程序现在的确很健壮，所有可能出现的异常都处理完了。
以上的异常都已经知道了，还让它出现，这绝对是技术问题。

异常的处理流程（核心）

通过以上的分析应该已经掌握了异常的处理格式了，但是遗憾的是，以上的操作并不是最好的异常处理方法，所以我们必须清楚整个Java中异常的处理流程。
首先来观察两个异常类的继承结构：

ArithmeticException	NumberFormatException
java.lang.Object --java.lang.Throwable ----java.lang.Exception ------java.lang.RutimeException --------java.lang.ArithmeticException	java.lang.Object --java.lang.Throwable ----java.lang.Exception ------java.lang.RuntimeException --------java.lang.IllegalArgumentException ----------java.lang.NumberFormatException

经过异常类的观察可以发现所有的异常类都是Throwable的子类。而在Throwable下有两个子类：

Error：指的是JVM错误，指此时的程序还没有执行，如果没有执行用户无法处理。
Exception：指的是程序运行中产生的异常，用户可以处理。

也就是所谓的异常处理指的就是所有Exception以及它的子类异常。

异常处理流程

异常处理流程：
1、当程序在运行的过程之中出现了异常后，那么会由JVM自动根据异常的类型实例化一个与之类型匹配的异常类对象（此处用户不用去关心new，由系统自动负责处理）。
2、产生了异常对象之后会判断当前的语句上是否存在有异常处理，如果现在没有异常处理，那么就交给JVM进行默认的异常处理，处理的方式：输出异常信息，而后结束程序的调用。
3、如果此时存在有异常的捕获操作，那么会由try语句来捕获产生的异常类实例化对象，而后与try语句之后的每一个catch进行比较，如果现在有符合的捕获类型，则使用当前catch的语句来进行异常的处理，如果不匹配，则向下继续匹配其它的catch。
4、不管最后异常处理是否能够匹配，那么都要向后执行，如果此时程序中存在有finally语句，那么就先执行finally中的代码，但是执行完毕后需要根据之前的catch匹配结果来决定如何执行，如果之前已经成功的捕获了异常，那么就继续执行，finally之后的代码，如果之前没有成功的捕获异常，那么就将此异常交给JVM默认处理。
整个过程就好比方法重载一样。根据catch后面的参数类型进行匹配，但是所有Java对象都存在有自动的向上转型的操作支持，也就是说如果要真的匹配类型，简单的做法是匹配Exception就够了。

范例：使用Exception处理异常

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("1、除法计算开始。");
        try {
            int x = Integer.parseInt(args[0]);
            int y = Integer.parseInt(args[1]);
            System.out.println("2、除法计算：" + (x / y));
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("###不管是否出现异常我都执行！###");
        }
        System.out.println("3、除法计算结束。");
    }
}

此时所有的异常都使用了Exception进行处理，所以在程序之中不用再去关心到底使用哪一个异常。
两点说明：

在编写多个catch捕获异常的时候，捕获范围大的异常一定要放在捕获范围小的异常之后，否则程序编译错误。
虽然直接捕获Exception比较方便，但是这样也不好，因为所有的异常都会按照同样一种方式进行处理。所以在一些要求严格的项目里面，异常一定要分开处理会更好。

throws关键字

throws关键字主要用于方法的声明上，指的是当我们方法之中出现异常后交由被调用处来处理。

范例：使用throws

class MyMath {
    // 由于存在有throws，那么就表示此方法里产生的异常交给被调用处处理
    public static int div(int x, int y) throws Exception {
        return x / y;
    }
}

调用以上的方法（错误示范）

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(MyMath.div(10, 2));
    }
}

代码改为

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            System.out.println(MyMath.div(10, 2));
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

如果调用了具有throws声明的方法之后，那么不管操作是否出现异常，都必须使用try...catch来进行异常的处理。

在程序之中主方法也属于方法，那么主方法上能否继续使用throws来抛出异常呢？

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        // 表示此异常产生之后会直接通过主方法抛出
        System.out.println(MyMath.div(10, 0));
    }
}

在主方法上如果继续抛出了异常，那么这个异常就将交给JVM进行处理，也就是默认处理方法，输出异常信息，而后结束程序调用。
主方法上不要加上throws，因为程序如果出错了，也希望可以正常的结束调用。

throw关键字

在程序之中可以直接使用throw手工的抛出一个异常类的实例化对象。

范例：手工抛出异常

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        throw new Exception("自己定义的异常！");
    }
}

编译错误

错误：未报告的异常错误Exception，必须对其进行捕获或声明以便抛出throw new Exception("自己定义的异常！");

修改代码

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            throw new Exception("自己定义的异常！");
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

执行结果

java.lang.Exception：自己定义的异常！

异常肯定应该尽量回避，为什么要自己抛出异常呢？
throw和throws的区别：

throw：指的是在方法之中人为抛出一个异常类对象。
throws：在方法的声明上使用，表示此方法在调用时必须处理异常。

异常处理标准格式（重要代码模型）

现在要求定义一个div()方法，要求，这个方法在进行计算之前打印提示信息，在计算结束完毕也打印提示信息，如果在计算之中产生了异常，刚交给被调用处进行处理。

范例：上面要求
先写出不出错的情况

class MyMath {
    public static int div(int x, int y) {
        int result = 0;
        System.out.println("***1、除法计算开始***");
        result = x / y;
        System.out.println("***2、除法计算结束***");
        return result;
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(MyMath.div(10, 2));
    }
}

输出结果：

***1、除法计算开始***
***2、除法计算结束***
5

对于以上给出的除法操作不可能永远都正常的完成，所以应该进行一些合理的处理，首先某个方法出现异常了必须交给被调用处处理，那么应该在方法上使用throws抛出。
修改代码

class MyMath {
    // 此时表示div()方法上如果出现了异常交给被调用处处理
    public static int div(int x, int y) throws Exception {
        int result = 0;
        System.out.println("***1、除法计算开始***");
        result = x / y;
        System.out.println("***2、除法计算结束***");
        return result;
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            System.out.println(MyMath.div(10, 2));
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出结果：

***1、除法计算开始***
***2、除法计算结束***
5

如果代码出错了呢

class MyMath {
    // 此时表示div()方法上如果出现了异常交给被调用处处理
    public static int div(int x, int y) throws Exception {
        int result = 0;
        System.out.println("***1、除法计算开始***");
        result = x / y;
        System.out.println("***2、除法计算结束***");
        return result;
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            System.out.println(MyMath.div(10, 0));
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出结果：

***1、除法计算开始***
java.lang.ArithmeticException...

如果代码出错了呢？程序有些内容就不执行了，这样明显不对。
修改代码

class MyMath {
    // 此时表示div()方法上如果出现了异常交给被调用处处理
    public static int div(int x, int y) throws Exception {
        int result = 0;
        System.out.println("***1、除法计算开始***");
        try {
            result = x / y;
        } catch(Exception e) {
            throw e;
        } finally {
            System.out.println("***2、除法计算结束***");
        }
        return result;
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            System.out.println(MyMath.div(10, 0));
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出结果：

***1、除法计算开始***
***2、除法计算结束***
java.lang.ArithmeticException...

实际上以上的代码还可以缩写（不建议使用）。

class MyMath {
    // 此时表示div()方法上如果出现了异常交给被调用处处理
    public static int div(int x, int y) throws Exception {
        int result = 0;
        System.out.println("***1、除法计算开始***");
        try {
            result = x / y;
        } finally {
            System.out.println("***2、除法计算结束***");
        }
        return result;
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            System.out.println(MyMath.div(10, 0));
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

如果现在你直接使用了try...finally，那么表示你连处理一下的机会都没有，就直接抛出了。

RuntimeException类

先观察一个程序代码

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        int temp = Integer.parseInt("100");  // 将字符串变为整型数据
    }
}

现在来观察一下parseInt()方法的定义

public static int parseInt(String s) throws NumberFormatException {
    return parseInt(s,10);
}

此时parseInt()方法抛出了NumberFormatException，按照道理来讲，应该进行强制性的异常捕获，可是现在并没有这种强制性的要求。
来观察一下NumberFormatException的继承结构

java.lang.Object
--java.lang.Throwable
----java.lang.Exception
------java.lang.RuntimeException  // 运行时异常
--------java.lang.IllegalArgumentException
----------java.lang.NumberFormatException

在Java里面为了方便用户代码的编写，专门提供了一种RuntimeException类，这种异常类的最大特征在于：程序在编译的时候不会强制性的要求用户处理异常，用户可以根据自己的需要选择性进行处理，但是如果没有处理又发生异常了，将交给JVM默认处理。也就是说RuntimeException的子异常类，可以由用户根据需要选择进行处理。

解释Exception与RuntimeException的区别：

Exception是RuntimeException的父类。
使用Exception定义的异常必须要被处理，而RuntimeException的异常可以选择性处理。

常见的RuntimeException：

ArithmeticException
NullPointerException
ClassCastException

assert关键字（了解）

assert关键字是在JDK1.4的时候引入的，其主要功能是进行断言。
在Java中的断言指的是程序执行到某行代码处于一定是预期的结果。

范例：观察断言

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        int num = 10;
        // 中间可能经过了20行代码来操作num的内容
        期望中的内容应该是20
        assert num == 20 : "num的内容不是20";
        System.out.println("num = " + num);
    }
}

输出结果：

num = 10

默认情况下断言是不应该影响程序的运行的，也就是说在java解释程序的时候，断言是默认不起作用的。

启用断言

java -ea TestDemo

输出结果：

Exception in thread "main" java.lang.AssertionError: num的内容不是20...

在Java里面断言的设计要比C++强的很多，它不会影响到程序的执行，但是使用的意义不大。

自定义异常

Java本身已经提供了大量的异常，但是这些异常在实际的工作之中往往并不够去使用，例如：当你要执行数据增加操作的时候，有可能会出现一些错误的数据，而这些错误的数据一旦出现就应该抛出异常，例如：AddException，这样的异常Java并没有，所以就需要由用户自己去开发一个自己的异常类。
如果想要开发自定义的异常类可以选择继承Exception或者是RuntimeException。

范例：定义AddException

class AddException extends Exception {
    public Addexception(String msg) {
        super(msg);
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        int num = 20;
        try {
            if(num > 10) { // 出现了错误，应该产生异常
                throw new AddException("数值传递的过大！");
            }
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出结果：

AddException：数值传递的过大！...

这种代码只能介绍自定义异常的形式，但是并不能说明自定义异常的实际使用。

总结

Exception的父类是Throwable，但是在编写代码的时候尽量不要使用Throwable，因为Throwable下面还包含了一个Error子类，我们能够处理的只有Exception子类。
异常处理的标准格式：try、catch、finally、throw、throws。
RuntimeException与Exception的区别。

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Java异常的捕获及处理

导语

主要内容

具体内容

异常的产生

异常的处理

异常的处理流程（核心）

throws关键字

throw关键字

异常处理标准格式（重要代码模型）

RuntimeException类

assert关键字（了解）

自定义异常

总结

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