异常机制

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，用户输入不一定复合你的要求、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，内存或硬盘可能就满了，等等。
• 软件程序在运行过程中，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作出合理的处理。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情况，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

package com.exception;

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {
        new Demo01().a();
    }

    public void a(){
        b();
    }
    public void b(){
        a();
    }

}
/*
输出结果：
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at com.exception.Demo01.b(Demo01.java:13)
	at com.exception.Demo01.a(Demo01.java:10)
	at com.exception.Demo01.b(Demo01.java:13)
	at com.exception.Demo01.a(Demo01.java:10)
	at com.exception.Demo01.b(Demo01.java:13)
	at com.exception.Demo01.a(Demo01.java:10)
	at com.exception.Demo01.b(Demo01.java:13)
*/

简单分类

• 要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常：
• 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。例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，他们在编译也检查不到的

异常体系结构

• 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）、连接错误（LinkageError）。这些错误是不可查的，因为他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）
  • ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界异常）
  • NullPointerException（空指针异常）
  • ArithmeticException（算术异常）
  • 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的发生
• Error和Exception的区别：Error通常是灾难性的致命的错误，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

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.exception;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        int a = 1;
        int b = 0;
        
        
        
        try {// try 监控区域
            System.out.println(a/b);
        }catch (ArithmeticException e){ // 捕获异常
            System.out.println("程序出现异常，变量b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！
        
    }    
}

捕获多个异常

package com.exception;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        int a = 1;
        int b = 0;

        // 假设要捕获多个异常： 从小到大！

        try {// try 监控区域
            System.out.println(a/b);
        }catch (Error e){ // catch(想要捕获的异常类型)   捕获异常
            System.out.println("Error");
        }catch (Exception e){
            System.out.println("Exception");
        }
        catch (Throwable t){
            System.out.println("Throwable");
        }finally { // 处理善后工作
            System.out.println("finally");
        }

        // finally  可以不要finally,   假设IO，资源，关闭！

    }

    public void a(){
        b();
    }
    public void b(){
        a();
    }

}

自动生成Try/Catch/Finally

package com.exception;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;


        // Ctrl + Alt + T
        try {
            System.out.println(a/b);// 选中该语句用Ctrl + Alt + T
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();// 打印错误的栈信息
        } finally {
        }
    }
}

主动抛出异常

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        try {
            new Test().test(1,0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
        }

    }

    // 假设这方法中，处理不了这个异常，方法上抛出异常
    public void test(int a, int b)throws ArithmeticException{
        if (b==0){
            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

定义、调用、抛出、捕获

package com.exception.demo02;

// 自定义的异常类
public class MyException extends Exception{

    // 传递数字>10;抛出异常
    private int detail;

    public MyException(int a ) {
        this.detail = a;
    }

    // toString


    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" + detail + "}";
    }
}

package com.exception.demo02;

public class Test {

    // 可能会存在异常的方法

    static void test(int a) throws MyException{

        System.out.println("传递的参数为：" + a);

        if (a>10){
            throw new MyException(a);// 抛出
        }
        System.out.println("OK");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            test(11);
        } catch (MyException e) {
            // 增加一些处理异常的代码~
            System.out.println("MyException=>"+e);
        }
    }
}

实际应用中的经验总结

• 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，切忌只是简单地调用 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