Java异常处理学习笔记（抛出、捕获、finally、异常传播、NPE、断言、日志）
Java中的异常是什么？
Java异常本质上一种class，继承关系如下图所示，Error是严重的错误，程序无能为力，RuntimeException是在运行过程中发生的异常，其余的异常在编写程序的时候就应该检查并处理。
异常继承树
哪些异常必须捕获？
除了Error，RuntimeException和他们的子类，其余的异常都必须被捕获。
try{}、throws抛出异常catch(){}捕获
如果不写try{}catch(){}会怎样？
// try...catch
import java.util.Arrays;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
byte[] bs = toGBK("中文");
System.out.println(Arrays.toString(bs));
}
static byte[] toGBK(String s) {
try {
// 用指定编码转换String为byte[]:
return s.getBytes("GBK");
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
// 如果系统不支持GBK编码，会捕获到UnsupportedEncodingException:
System.out.println(e); // 打印异常信息
return s.getBytes(); // 尝试使用用默认编码
}
}
// 这种写法是错误的，编码异常必须捕获，否则无法通过编译
// static byte[] toGBK(String s) {
// return s.getBytes("GBK");
// }
}
有一些异常必须要处理！否则根本无法通过编译。
也可以通过throws抛出异常
try后面的代码如果出现异常了默认会抛出异常，如果不写try也可以直接使用throws来抛出异常，无论是通过try还是通过throws抛出的异常，都必须使用catch去处理异常。
如果当前调用层没有捕获异常，也必须在更高的调用层处理，main函数是最后捕获异常的机会，由编译器保证不会出错。
如果偷懒在main函数中直接抛出异常不处理，则程序遇到异常会立刻退出。
RuntimeException无需强制捕获，非RuntimeException（Checked Exception）需强制捕获，或者用throws声明；
多catch和finally语句
如果有许多语句要执行，可以全部放在try语句中。
如果有多个异常要捕获，可以并列写多个catch语句，注意
- 子类一定要写在前面！
- 多个相似的异常可以使用
|放到一起。
如果在出现异常之后还需要执行某些语句，可以放在finally中，可以确保一定会被执行到。
public static void main(String[] args) {
try {
process1();
process2();
process3();
} catch (IOException | NumberFormatException e) { // IOException或NumberFormatException
System.out.println("Bad input");
} catch (Exception e) {
System.out.println("Unknown error");
} finally {
System.out.println("Finally end!");
}
}
异常的传播过程
新建异常和抛出异常
void process2(String s) {
if (s==null) {
// 1. 创建一个Exception实例
NullPointerException e = new NullPointerException();
// 2. 抛出这个具体的异常
throw e;
// 简略写法，直接抛出新建的异常
throw new NullPointerException();
}
}
在多个函数调用之间，可以将异常转换类型。
printStackTrace打印异常栈
如果异常在多个调用函数之间传播，则可以使用printStackTrace()方法打印异常栈。
异常和finally的关系
异常不会影响finally的执行，即使出错了，finally也一样会执行。
如果finally又抛出了异常怎么办？
fianlly中的异常会把之前的异常给屏蔽掉，虽然可以保存原始异常再输出，但是一般不建议这样做！
怎样避免NullPointerException?
俗称NPE，在引用一个null的引用变量或方法时经常出现。
怎样避免NPE？
- 成员变量在定义的时候就初始化
- 初始化的时候，string选择为“”空字符串或String[0]
如果出现多层的调用，如何确定Null出现在哪一层？
Java14中，在JVM运行时添加如下参数获得增强异常信息
java -XX:+ShowCodeDetailsInExceptionMessages Main.java
什么时候用assert？
在开发调试的时候，可以使用断言来检查一些数据是否超出正常范围。
public static void main(String[] args) {
double x = Math.abs(-123.45);
assert x >= 0:"x must >=0"; // 可以加一个冒号，增加说明信息
System.out.println(x);
}
但是，一旦断言失败，抛出AssertionError会导致程序直接退出，因此断言只能用于开发和测试阶段。断言很少使用，尽量使用单独的测试单元代码。
特备注意，JVM默认是关闭断言的，所以在具体使用的时候，需要加上一句：
java -ea Main.java
上面的-ea表示-enableassertions。
为什么使用log日志调试程序？
日志最大的好处，就是可以控制日志输出的级别。
同时，日志还会自动打印时间、调用信息等。
- Java内置了标准库JDK Logging
- 第三方日志库Commons Logging（Apache），一般配合log4j日志框架使用
- 第三方日志库SLF4J日志接口，一般配合Logback框架实现，是目前的趋势。
接口对比
| Commons Logging | SLF4J |
|---|---|
| org.apache.commons.logging.Log | org.slf4j.Logger |
| org.apache.commons.logging.LogFactory | org.slf4j.LoggerFactory |
第三方日志库的使用方法，是把下载的jar包放到classpath下，修改xml配置文件，然后编译运行。