Java中异常处理机制

Throwable（可抛出）类：Object类的子类，异常的基类。

• Error（错误）：Throwable类的重要子类，表示程序本身无法处理的错误。eg：代码运行时，JVM（java虚拟机）出现错误（Virtual MachineError）、JVM缺少继续执行操作的内存资源，出现内存溢出错误（OutOfMemoryError），以及类定义错误（NoClassDefFoundError）。出现错误时，java虚拟机一般选择线程终止。
  
  • 错误一般发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，此时程序本身不能控制或者处理错误。
  • 错误属于不可查异常（unchecked exceptions）。
• Exception（异常）： Throwable类的重要子类，表示程序本身可以处理的异常。
  
  • RuntimeException（运行异常）： Exception 类的重要子类，RuntimeException及其子类都属于不可查异常（unchecked exceptions）即：Java编译器不会检查它。
    
    • eg：除数为零异常（ArithmeticException）、空指针异常（NullPointerException）、下标越界异常（ ArrayIndexOutOfBoundException）、找不到类异常（ClassNotFoundException）、非法参数异常（IllegalArgumentException）、数组长度为负数异常（数组长度为负异常）等等。此类异常一般由逻辑错误引起，可以从逻辑的角度尽量避免。
  • 非运行时异常（编译异常）：程序语法上编译器要求强制处置的异常，否则编译不予通过。编译异常属于可查异常（checked exceptions）。
    
    • eg：输入输出异常（IOException）、数据库异常（SQLException）、用户自定义的Exception异常。
    • 注意：用户一般情况下不自定义检查异常（checked exceptions）。
    • 一定程度上编译异常的发生是可以预计的，而且一旦发生异常状况，就必须采取某种方式进行处理。
  • 程序中应当尽可能去处理Exception（异常）。
  • 异常和错误的区别：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。

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异常处理机制为：抛出异常、捕获异常。

• 抛出异常官方表述：当一个方法出现错误引发异常时，方法创建异常对象并交付运行时系统，异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。
  
  • 理解：正常运行的程序，遇到异常情况（引发异常），立即暂停正常运行（准备抛出），根据突发情况寻找合适的解决方案（抛出，匹配合适的处理方案）。
  • eg：正在上课，突然电话响了，查看一下谁打来的，选择接或者挂掉：重要就接、骚扰就挂掉，处理好后继续上课。
• 捕获异常官方表述：在方法抛出异常之后，运行时系统将转为寻找合适的异常处理器（exception handler）。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时，即为合适 的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始，依次回查调用栈中的方法，直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适 的异常处理器，则运行时系统终止。同时，意味着Java程序的终止。
  
  • 理解：针对可能发生的异常，罗列了一堆的解决方案。当异常抛出时，根据实际情况匹配最合适的那个方案。如果没有找到解决方案，挂掉。
  • eg：去上课途中，被车撞了。（吓到了司机、轻伤、重伤、挂了），方案：拍掉灰尘上班、请假、拨打120。方案不能实行（嗝屁）。
    *运行时异常、错误或可查异常，Java技术的处理方式：
  • 运行时异常的不可查性，为了更合理、更容易地实现应用程序，Java规定，运行时异常将由Java运行时系统自动抛出，允许应用程序忽略运行时异常。
  • 对于所有的可查异常，Java规定：一个方法必须捕捉，或者声明抛出方法之外。也就是说，当一个方法选择不捕捉可查异常时，它必须声明将抛出异常。异常总是先被抛出，后被捕捉的。

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由关键字：try、catch 和 finally组合的语法及相关规则

• try-catch语句：

try {  
    //监视区程序代码  
} catch (Type1 id1){  
    // 捕获并处置try抛出的异常类型Type1  
}  
catch (Type2 id2){  
     //捕获并处置try抛出的异常类型Type2  
}  

• 匹配的原则是：如果抛出的异常对象在catch子句的异常类中找得到相应的类型，则可以成功捕获处理。
  
  • 当某个catch捕获到匹配的异常类型，将进入异常处理代码。处理结束，整个try-catch语句结束。其他的catch类型不再继续匹配。
    
    • 多个catch类型时，底层异常类放前面、高层异常类放后面以避免屏蔽特定异常类的捕获处理。
  • try－catch-finally语句：

try {  
    // 监视区程序代码  
} catch (Type1 id1) {  
    // 捕获并处理try抛出的异常类型Type1  
} catch (Type2 id2) {  
    // 捕获并处理try抛出的异常类型Type2  
} finally {  
    // 无论是否发生异常，都将执行的语句块  
}  

小结（来源于前辈总结）：

• try 块：用于捕获异常。其后可接零个或多个catch块，如果没有catch块，则必须跟一个finally块。
• catch 块：用于处理try捕获到的异常。
• finally 块：无论是否捕获或处理异常，finally块里的语句都会被执行。
• 当在try块或catch块中遇到return语句时，finally语句块将在方法返回之前被执行。在以下4种特殊情况下，finally块不会被执行：
  1）在finally语句块中发生了异常。
  2）在前面的代码中用了System.exit()退出程序。
  3）程序所在的线程死亡。
  4）关闭CPU。
• try-catch-finally 规则(异常处理语句的语法规则）：
  
  • 1 ) 必须在 try 之后添加 catch 或 finally 块。try 块后可同时接 catch 和 finally 块，但至少有一个块。
  • 2) 必须遵循块顺序：若代码同时使用 catch 和 finally 块，则必须将 catch 块放在 try 块之后。
  • 3) catch 块与相应的异常类的类型相关。
  • 4) 一个 try 块可能有多个 catch 块。若如此，则执行第一个匹配块。即Java虚拟机会把实际抛出的异常对象依次和各个catch代码块声明的异常类型匹配，如果异常对象为某个异常类型或其子类的实例，就执行这个catch代码块，不会再执行其他的 catch代码块
  • 5) 可嵌套 try-catch-finally 结构。
  • 6) 在 try-catch-finally 结构中，可重新抛出异常。
  • 7) 除了下列情况，总将执行 finally 做为结束：JVM 过早终止（调用 System.exit(int)）；在 finally 块中抛出一个未处理的异常；计算机断电、失火、或遭遇病毒攻击。

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• 待续…..