异常—javaSE

1.概念和结构体系

1.1概念

java中，将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常，java中不同类型的异常，都有与其对应的类来进行描述

1.2结构体系

1. Throwable：是异常体系的顶层类，其派生出两个的子类，Error 和 Exception
2. Error：指的是Java虚拟机无法解决的严重问题，比如：JVM的内部错误、资源耗尽等，典型代表：StackOverflowError和OutOfMemoryError
3. Exception：异常产生后程序员可以通过代码进行处理，使程序继续执行，我们平时所说的异常就是Exception

2.常见异常类型

2.1空指针异常

public class TextDame {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = null;
        System.out.println(array.length);
    }
}

2.2数组越界异常

public class TextDame {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1,2,3,4};
        System.out.println(array[10]);
    }
}

2.3算数异常

public class TextDame {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10 / 0;
        System.out.println(a);
    }
}

3.异常的分类

3.1编译时异常

在程序编译期间发生的异常，称为编译时异常，也称为受检查异常，ClassNotFoundException和CloneNotSupportedException以及IOException及其子类都是编译时异常

3.2运行时异常

在程序执行期间发生的异常，称为运行时异常，也称为非受检查异常，RunTimeException以及其子类对应的异常，都称为运行时异常

4.异常的处理

4.1防御式编程

（1）事前防御型：在操作之前就做充分的检查，使用大量的if else语句进行判断，缺点是正常流程和错误处理流程代码混在一起，代码整体显的比较混乱
（2）事后认错型：使用try catch语句，优点是正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码，异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、final、throws

4.2异常的抛出

借助throw关键字，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者
注意：

1. throw必须写在方法体内部
2. 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
3. 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类，则可以不用处理，直接交给JVM来处理
4. 如果抛出的是编译时异常，用户必须处理，否则无法通过编译
5. 异常一旦抛出，其后的代码就不会执行

public class TextDame {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = null;
        try {
            if (array == null){
                throw new NullPointerException("空指针异常");
            }
        }catch (NullPointerException e){
            System.out.println("捕获到空指针异常");
        }
    }
}

4.3异常的捕获

4.3.1异常申明throws

在方法声明时参数列表之后，当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助throws将异常抛给方法的调用者来处理
注意：

1. throws必须跟在方法的参数列表之后
2. 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类
3. 方法内部如果抛出了多个异常，throws之后必须跟多个异常类型，之间用逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有父子关系，直接声明父类即可
4. 调用声明抛出异常的方法时，调用者必须对该异常进行处理，或者继续使用throws抛出

class Person implements Cloneable {
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class TextDame {
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person person = new Person();
        Person person1 = (Person) person.clone();
    }
}

4.3.2try-catch捕获并处理异常

throws对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch

语法格式：
try{
// 存放可能出现异常的代码
}catch(要捕获的异常类型 e){
// 如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时，或者是try中抛出异常的父类时，就会被捕获到，对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执行后序代码
}finally{
// 此处代码一定会被执行到
}

public class TextDame {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e){
            System.out.println("捕获到空指针异常");
        }
    }
}

注意：

1. try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行
2. 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序，因为异常是按照类型来捕获的

public class TextDame {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
            System.out.println("捕获到空指针异常");
        }
    }
}

1. try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须用多个catch来捕获，且前一个异常的类型范围必须小于等于后一个异常
2. 可以通过一个catch捕获所有的异常，即多个异常，一次捕获，但是不推荐，因为可读性差且不知道捕捉到的到底是什么异常，catch 进行类型匹配的时候, 不光会匹配相同类型的异常对象，也会捕捉目标异常类型的子类对象

4.3.3finally

（1）在写程序时，有些特定的代码，不论程序是否发生异常，都需要执行，比如资源回收，因为异常会引发程序的跳转，可能导致有些语句执行不到，finally就是用来解决这个问题的，finally中的代码一定会执行的
（2）finally 执行的时机是在方法返回之前(try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 finally)，但是如果finally 中也存在 return 语句，那么就会执行 finally 中的 return， 从而不会执行到try中原有的 return

4.4异常的处理流程

（1）如果本方法中没有合适的处理异常的方式，就会沿着调用栈向上传递
（2）如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常，最终就会交给 JVM 处理，程序就会异常终止，和我们最开始未使用 try catch 时是一样的
总结：

1. 程序先执行 try 中的代码
2. 如果 try 中的代码出现异常，就会结束 try 中的代码，看和 catch 中的异常类型是否匹配
3. 如果找到匹配的异常类型就会执行 catch 中的代码
4. 如果没有找到匹配的异常类型，就会将异常向上传递到上层调用者
5. 无论是否找到匹配的异常类型，finally 中的代码都会被执行到
6. 如果上层调用者也没有处理的了异常，就继续向上传递，一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常，就会交给 JVM 来进行处理，此时程序就会异常终止

5.自定义异常

具体方式：

1. 自定义异常类，然后继承自Exception（属于编译时异常或受查异常）或者 RuntimeException（属于运行时异常或非受查异常）
2. 实现一个带有String类型参数的构造方法，参数含义是出现异常的原因

//自定义异常
class MyException extends RuntimeException{
    public MyException() {
        super();
    }
    public MyException(String s) {
        super(s);
    }
}
//编译时异常
class MyException2 extends Exception{
    public MyException2() {
        super();
    }
    public MyException2(String s) {
        super(s);
    }
}
public class TextDame {
    public static void function1(){
        int a = 10;
        if(a == 10) {
            throw new MyException("自定义异常");
        }
    }
    public static void function2() throws MyException2 {
        int a = 10;
        if(a == 10) {
            throw new MyException2("自定义异常");
        }
    }
    public static void function3() {
        try {
            int a = 10 ;
            if(a == 10) {
                throw new MyException2("哈哈  我自己写的异常!");
            }
        }catch (MyException2 e) {

        }
    }
}