一、异常概述与异常体系结构
1.异常：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)
2. 异常体系结构
java.lang.Throwable
|-----java.lang.Error:一般不编写针对性的代码进行处理。
|-----java.lang.Exception:可以进行异常的处理。
|--------------编译时异常(checked)
|-------------------IOException
|--------------------------FileNotFoundException
|-------------------ClassNotFoundException
|--------------运行时异常(unchecked,RuntimeException)
|-------------------NullPointerException空指针异常
|-------------------ArrayIndexOutOfBoundsException数组角标越界
|-------------------ClassCastException类型转换异常
|-------------------NumberFormatException数值类型异常
|-------------------InputMismatchException输入不匹配异常
|-------------------ArithmeticException算术异常
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
@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));
}
}
Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：
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];
}
}
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。
3.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 分类：编译时异常和运行时异常
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。
对于这类异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对 程序的可读性和运行效率产生影响。
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。
异常处理机制
Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起， 与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护。
关于异常对象的产生：① 系统自动生成的异常对象
异常的处理：抓抛模型
过程一："抛"：程序在正常执行的过程中，一旦出现异常，就会在异常代码处生成一个对应异常类的对象。并将此对象抛出。 一旦抛出对象以后，其后的代码就不再执行。
过程二："抓"：可以理解为异常的处理方式：① try-catch-finally ② throws。
方式一：try-catch-finally的使用(Alt+Shift+Z）
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
}
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()
getMessage() 获取异常信息，返回字符串 printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出 现在程序中的位置。返回值void。
printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出 现在程序中的位置。返回值void。
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。
public class ExceptionTest1 {
@Test
public void test2(){
try{
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();
}catch(FileNotFoundException e){
e.printStackTrace();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
}
@Test
public void test1(){
String str = "123";
str = "abc";
int num = 0;
try{
num = Integer.parseInt(str);
System.out.println("hello-----1");
}catch(NumberFormatException e){
// System.out.println("出现数值转换异常了，不要着急....");
//String getMessage():
// System.out.println(e.getMessage());
//printStackTrace():
e.printStackTrace();
}catch(NullPointerException e){
System.out.println("出现空指针异常了，不要着急....");
}catch(Exception e){
System.out.println("出现异常了，不要着急....");
}
System.out.println(num);
System.out.println("hello-----2");
}
}
try-catch-finally中finally的使用：
1.finally是可选的
2.finally中声明的是一定会被执行的代码。即使catch中又出现异常了，try中有return语句，catch中有return语句等情况。
3.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。
public class FinallyTest {
@Test//3
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();
}
}
}
@Test//2
public void testMethod(){
int num = method();
System.out.println(num);
}
public int method(){
try{
int[] arr = new int[10];
System.out.println(arr[10]);
return 1;
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
e.printStackTrace();
return 2;
}finally{
System.out.println("我一定会被执行");
return 3;//3
}
}
@Test//1
public void test1(){
try{
int a = 10;
int b = 0;
System.out.println(a / b);
}catch(ArithmeticException e){
e.printStackTrace();
// int[] arr = new int[10];
// System.out.println(arr[10]);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
// System.out.println("我好帅啊！！！~~");
finally{
System.out.println("我好帅啊~~");
}
}
}
使用try-catch-finally处理编译时异常，使得程序在编译时就不再报错，但是运行时仍可能报错。相当于我们使用try-catch-finally将一个编译时可能出现的异常，延迟到运行时出现。
开发中，由于运行时异常比较常见，所以我们通常就不针对运行时异常编写try-catch-finally了。
* 针对于编译时异常，我们说一定要考虑异常的处理。
方式二：throws + 异常类型
"throws + 异常类型"写在方法的声明处。指明此方法执行时，可能会抛出的异常类型。
一旦当方法体执行时，出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类的对象，此对象满足throws后异常类型时，就会被抛出。异常代码后续的代码，就不再执行！
public class ExceptionTest2 {
public static void main(String[] args){
try{
method2();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
// method3();
}
public static void method3(){
try {
method2();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void method2() throws IOException{
method1();
}
public static void method1() throws FileNotFoundException,IOException{
File file = new File("hello1.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
int data = fis.read();
while(data != -1){
System.out.print((char)data);
data = fis.read();
}
fis.close();
System.out.println("hahaha!");
}
}
② 手动的生成一个异常对象，并抛出（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！");
throw new MyException("不能输入负数");
//错误的
// throw new String("不能输入负数");
}
}
@Override
public String toString() {
return "Student [id=" + id + "]";
}
}
总结： 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。
4.开发中如何选择使用try-catch-finally 还是使用throws？
如果父类中被重写的方法没有throws方式处理异常，则子类重写的方法也不能使用throws，意味着如果子类重写的方法中有异常，必须使用try-catch-finally方式处理。
执行的方法a中，先后又调用了另外的几个方法，这几个方法是递进关系执行的。我们建议这几个方法使用throws的方式进行处理。而执行的方法a可以考虑使用try-catch-finally方式进行处理。
5.如何自定义异常类？
(1). 继承于现有的异常结构：RuntimeException 、Exception(必须显示处理异常)
(2). 提供全局常量：serialVersionUID
(3). 提供重载的构造器
public class MyException extends Exception{
static final long serialVersionUID = -7034897193246939L;
public MyException(){
}
public MyException(String msg){
super(msg);
}
}