Java初学——异常处理

        在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美，在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避免的，比如：客户输入数据的格式，读取文件是否存在，网络是否始终保持通畅……

一、异常概述

       在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。 (开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)
       Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：
       1. Error：Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源 耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError和OOM。一般不编写针对性的代码进行处理。

public class ErrorTest {
   public static void main(String[] args) {
        //1.栈溢出：java.lang.StackOverflowError
        main(args);
        //2.堆溢出：java.lang.OutOfMemoryError 
        Integer[] arr = new Integer[1024*1024*1024];
   }
}

       2. Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如：空指针访问 、试图读取不存在的文件 、网络连接中断 、数组角标越界。
       对于这些错误，一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时，就考虑到错误的检测、错误消息的提示，以及错误的处理。
       捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生。 比如：除数为0，数组下标越界等 。

       3. 异常结构体系

       运行时异常：是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。
       编译时异常：是指编译器要求必须处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一 般性异常。编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常。对于这类异常，如果程序不处理，可能会带来意想不到的结果。

---

二、常见的异常

public class ExceptionTest{
//******************以下是编译时异常***************************
	@Test
	public void test7(){
  		File file = new File("hello.txt");
  		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
  		int data = fis.read();
  		while(data != -1){
   			System.out.print((char)data);
   			data = fis.read();
  	 	} 
  		fis.close(); 
	 }
//******************以下是运行时异常***************************
	//ArithmeticException
	 @Test
	 public void test6(){
  		int a = 10;
 		int b = 0;
  		System.out.println(a / b);
 	}
 	
 	//InputMismatchException：用户输入的可能不是int型数据
	 @Test
 	public void test5(){
  		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  		int score = scanner.nextInt();
  		System.out.println(score);
		scanner.close();
 	}
 
 	//NumberFormatException
	@Test
 	public void test4(){
 		String str = "123";
  		str = "abc";
  		int num = Integer.parseInt(str);
  	}
 
 	//ClassCastException
 	@Test
 	public void test3(){
  		Object obj = new Date();
  		String str = (String)obj;
 	}
 	
	//IndexOutOfBoundsException
 	@Test
 	public void test2(){
  		//ArrayIndexOutOfBoundsException
		//  int[] arr = new int[10];
		//  System.out.println(arr[10]);
		
 		//StringIndexOutOfBoundsException
  		String str = "abc";
  		System.out.println(str.charAt(3));
 	}
 	
	//NullPointerException
 	@Test
 	public void test1(){
		//  int[] arr = null;
		//  System.out.println(arr[3]);
		
		String str = "abc";
  		str = null;
  		System.out.println(str.charAt(0));
  	}
}

---

三、异常处理机制一： try-catch-finally

1. 使用格式

try{
       //可能出现异常的代码
} catch(异常类型1 变量名1){
       //处理异常的方式1
} catch(异常类型2 变量名2){
       //处理异常的方式2
} catch(异常类型3 变量名3){
       //处理异常的方式3
}
…
finally {
       //一定会执行的代码
}

2. 知识点说明

       1. finally是可选的。
       2. 使用try将可能出现异常代码包装起来，在执行过程中，一旦出现异常，就会生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中进行匹配
       3. 一旦try中的异常对象匹配到某一个catch时，就进入catch中进行异常的处理。一旦处理完成，就跳出当前的try-catch结构（在没有写finally的情况）。继续执行其后的代码
        4. catch中的异常类型如果没有子父类关系，则谁声明在上，谁声明在下无所谓。catch中的异常类型如果满足子父类关系，则要求子类一定声明在父类的上面。否则，报错
       5. 常用的异常对象处理的方式： ① String getMessage() ② printStackTrace()
        6. 在try结构中声明的变量，再出了try结构以后，就不能再被调用
        7. try-catch-finally结构可以嵌套

3. finally的使用

        finally中声明的是一定会被执行的代码。不论在try代码块中是否发生了异常事件，catch语句是否执行，catch语句是否有异常，catch语句中是否有return， finally块中的语句都会被执行。
       像数据库连接、输入输出流、网络编程Socket等资源，JVM是不能自动的回收的，我们需要自己手动的进行资源的释放。此时的资源释放，就需要声明在finally中。

3. 具体例子

举例一
举例2
       前面使用的异常都是RuntimeException类或是它的子类，这些类的异常的特点是：即使没有使用try和catch捕获，Java自己也能捕获，并且编译通过 ( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。
       如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常，则必须捕获，否则编译错误。也就是说，我们必须处理编译时异常，将异常进行捕捉，转化为运行时异常。如：

@Test
public void test2(){
  FileInputStream fis = null;
  try {
   File file = new File("hello1.txt");
   fis = new FileInputStream(file);
   
   int data = fis.read();
   while(data != -1){
    System.out.print((char)data);
    data = fis.read();
   }
   
   
  } catch (FileNotFoundException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (IOException e) {
   e.printStackTrace();
  }finally{
   try {
    if(fis != null)
     fis.close();
   } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
   }
  }
 }

---

四、异常处理机制二： throws

1. 说明及举例

       如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这 种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理， 而由该方法的调用者负责处理。

       在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可 以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。


       体会：try-catch-finally真正的将异常给处理掉了。throws的方式只是将异常抛给了方法的调用者。 并没有真正将异常处理掉。

2. 重写方法声明抛出异常的原则

       子类重写的方法抛出的异常类型不大于父类被重写的方法抛出的异常类型。

public class OverrideTest { 
 public static void main(String[] args) {
  OverrideTest test = new OverrideTest();
  test.display(new SubClass());
 } 
 public void display(SuperClass s){
  try {
   s.method();
  } catch (IOException e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
}
class SuperClass{ 
 public void method() throws IOException{
  
 }  
}
class SubClass extends SuperClass{
 public void method()throws FileNotFoundException{  
 }
}

---

五、手动抛出异常throw

       Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并抛出，也可根据需要使用人工创建并抛出。

       首先要生成异常类对象，然后通过throw语句实现抛出操作(提交给Java运 行环境)。
              IOException e = new IOException();
              throw e;
       可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将 会产生语法错误：
              throw new String(“want to throw”);

public class StudentTest {
 	public static void main(String[] args) {
  		try {
   			Student s = new Student();
   			s.regist(-1001);
   			System.out.println(s);
  		} catch (Exception e) {
			//   e.printStackTrace();
   			System.out.println(e.getMessage());
 		 }
 	}
}

class Student{
	private int id;
	public void regist(int id) throws Exception {
  		if(id > 0){
   			this.id = id;
 		 }else{
   			//System.out.println("您输入的数据非法！");
   			//手动抛出异常对象
   			//throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");
   			throw new Exception("您输入的数据非法！");   
   			//错误的
   			//throw new String("不能输入负数");
   			 }
   	}
 	@Override
 	public String toString() {
  		return "Student [id=" + id + "]";
 	} 
}

---

六、用户自定义异常

举例

---

七、总结