Java_20_异常
异常
异常概念
什么是异常？
异常是程序在"编译"或者"执行"的过程中可能出现的问题。
异常是应该尽量提前避免的。
异常可能也是无法做到绝对避免的，异常可能有太多情况了，开发中只能提前干预！！
异常一旦出现了，如果没有提前处理，程序就会退出JVM虚拟机而终止，开发中异常是需要提前处理的。研究异常并且避免异常，然后提前处理异常，体现的是程序的安全, 健壮性！！！
Java会为常见的代码异常都设计一个类来代表。
异常的体系:
Java中异常继承的根类是：Throwable。Throwable(根类，不是异常类)
/
Error Exception（异常，需要研究和处理）
/
编译时异常 RuntimeException(运行时异常)Error : 错误的意思，严重错误Error，无法通过处理的错误，一旦出现，程序员无能为力了，
只能重启系统，优化项目。
比如内存奔溃，JVM本身的奔溃。这个程序员无需理会。Exception:才是异常类，它才是开发中代码在编译或者执行的过程中可能出现的错误，
它是需要提前处理的。以便程序更健壮！Exception异常的分类:
编译时异常：继承自Exception的异常或者其子类，编译阶段就会报错，
必须程序员处理的。否则代码编译就不能通过！！运行时异常: 继承自RuntimeException的异常或者其子类，编译阶段是不会出错的，它是在
运行时阶段可能出现，运行时异常可以处理也可以不处理，编译阶段是不会出错的，
但是运行阶段可能出现，还是建议提前处理！！小结：
异常是程序在编译或者运行的过程中可能出现的错误！！
异常分为2类：编译时异常，运行时异常。
– 编译时异常：继承了Exception,编译阶段就报错，必须处理，否则代码不通过。
– 运行时异常：继承了RuntimeException,编译阶段不会报错，运行时才可能出现。
异常一旦真的出现，程序会终止，所以要研究异常，避免异常，处理异常，程序更健壮!!
运行时异常
运行时异常的概念:
继承自RuntimeException的异常或者其子类，
编译阶段是不会出错的，它是在运行时阶段可能出现的错误，
运行时异常编译阶段可以处理也可以不处理,代码编译都能通过！！1.数组索引越界异常: ArrayIndexOutOfBoundsException。
2.空指针异常 : NullPointerException。
直接输出没有问题。但是调用空指针的变量的功能就会报错！！
3.类型转换异常：ClassCastException。
4.迭代器遍历没有此元素异常：NoSuchElementException。
5.数学操作异常：ArithmeticException。
6.数字转换异常： NumberFormatException。小结：
运行时异常继承了RuntimeException ,编译阶段不报错，运行时才可能会出现错误!
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("程序开始。。。。。。");
/** 1.数组索引越界异常: ArrayIndexOutOfBoundsException。*/
int[] arrs = {10 ,20 ,30};
System.out.println(arrs[2]);
// System.out.println(arrs[3]); // 此处出现了数组索引越界异常。代码在此处直接执行死亡！
/** 2.空指针异常 : NullPointerException。直接输出没有问题。但是调用空指针的变量的功能就会报错！！ */
String name = null ;
System.out.println(name); // 直接输出没有问题
// System.out.println(name.length()); // 此处出现了空指针异常。代码在此处直接执行死亡！
/** 3.类型转换异常：ClassCastException。 */
Object o = "齐天大圣";
//Integer s = (Integer) o; // 此处出现了类型转换异常。代码在此处直接执行死亡！
/** 5.数学操作异常：ArithmeticException。 */
// int c = 10 / 0 ; // 此处出现了数学操作异常。代码在此处直接执行死亡！
/** 6.数字转换异常： NumberFormatException。 */
String num = "23aa";
Integer it = Integer.valueOf(num); // 此处出现了数字转换异常。代码在此处直接执行死亡！
System.out.println(it+1);
System.out.println("程序结束。。。。。。");
}
}
编译时异常
编译时异常：继承自Exception的异常或者其子类，没有继承RuntimeException
“编译时异常是编译阶段就会报错”，
必须程序员编译阶段就处理的。否则代码编译就报错！！编译时异常的作用是什么：
是担心程序员的技术不行，在编译阶段就爆出一个错误, 目的在于提醒!
提醒程序员这里很可能出错，请检查并注意不要出bug。小结：
编译时异常是编译阶段就会报错的，继承了Exception,编译时编译时异常编译阶段必须处理，否则代码编译不通过!!
默认的异常处理
自动处理过程：
（1）默认会在出现异常的代码那里自动的创建一个异常对象：ArithmeticException。
（2）异常会从方法中出现的点这里抛出给调用者，调用者最终抛出给JVM虚拟机。
（3）虚拟机接收到异常对象后，先在控制台直接输出异常栈信息数据。
（4）直接从当前执行的异常点干掉当前程序。
（5）后续代码没有机会执行了，因为程序已经死亡。小结：
异常一旦出现，会自动创建异常对象，最终抛出给虚拟机，虚拟机
只要收到异常，就直接输出异常信息，干掉程序！！默认的异常处理机制并不好，一旦真的出现异常，程序立即死亡！
过程：
编译时的异常处理
方式一
编译时异常：编译阶段就会报错，一定需要程序员处理的，否则代码无法通过！！
抛出异常格式：
方法 throws 异常1 , 异常2 , …{}
建议抛出异常的方式：代表可以抛出一切异常，
方法 throws Exception{}
方式一：有异常就抛出,让JVM虚拟机干掉程序
在出现编译时异常的地方层层把异常抛出去给调用者，调用者最终抛出给JVM虚拟机。
JVM虚拟机输出异常信息，直接干掉程序，这种方式与默认方式是一样的。
虽然可以解决代码编译时的错误，但是一旦运行时真的出现异常，程序还是会立即死亡！
这种方式并不好!小结：
编译时异常编译阶段就报错，必须程序员处理。
方式一：出现异常的地方层层抛出，谁都不处理，最终抛出给虚拟机。
这种方式虽然可以解决编译时异常，但是如果异常真的出现了，程序会直接死亡，所以这种方式并不好!
// Exception是异常最高类型可以抛出一切异常！
public static void parseDate(String time) throws Exception{
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date d = sdf.parse(time);
System.out.println(d);
InputStream is = new FileInputStream("D:/meinv.jpg");
}
方式二 try catch
在出现异常的地方自己处理，谁出现谁处理。
自己捕获异常和处理异常的格式：捕获处理
try{
// 监视可能出现异常的代码！
}catch(异常类型1 变量){
// 处理异常
}catch(异常类型2 变量){
// 处理异常
}…监视捕获处理异常企业级写法：
try{
// 可能出现异常的代码！
}catch (Exception e){
e.printStackTrace(); // 直接打印异常栈信息
}
Exception可以捕获处理一切异常类型！小结：
第二种方式，可以处理异常，并且出现异常后代码也不会死亡。
这种方案还是可以的。
但是从理论上来说，这种方式不是最好的，上层调用者不能直接知道底层的执行情况！
不会引起程序的死亡
public static void parseDate(String time) {
try{
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date d = sdf.parse(time);
System.out.println(d);
InputStream is = new FileInputStream("D:/meinv.png");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace(); // 打印异常栈信息
}
}
public static void parseDate1(String time) {
try{
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM-dd HH:mm:ss");
Date d = sdf.parse(time);
System.out.println(d);
InputStream is = new FileInputStream("D:/meinv.png");
} catch (FileNotFoundException e) {
System.err.println("文件根本不存在！");
} catch (ParseException e) {
System.err.println("解析有问题，请检查代码！");
}
}
方法三
方式三： 在出现异常的地方把异常一层一层的抛出给最外层调用者，
最外层调用者集中捕获处理！！（规范做法）小结：
编译时异常的处理方式三：底层出现的异常抛出给最外层调用者集中捕获处理。
这种方案最外层调用者可以知道底层执行的情况，同时程序在出现异常后也不会立即死亡，这是
理论上最好的方案。虽然异常有三种处理方式，但是开发中只要能解决你的问题，每种方式都又可能用到!!
运行时异常机制
运行时异常在编译阶段是不会报错，在运行阶段才会出错。
运行时异常在编译阶段不处理也不会报错，但是运行时如果出错了程序还是会死亡
所以运行时异常也建议要处理。运行时异常是自动往外抛出的，不需要我们手工抛出。
运行时异常的处理规范：直接在最外层捕获处理即可，底层会自动抛出！！
小结：
运行时异常编译阶段不报错，可以处理也可以不处理，建议处理！！
运行时异常可以自动抛出，不需要我们手工抛出。
运行时异常的处理规范：直接在最外层捕获处理即可，底层会自动抛出！！
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("程序开始。。。。");
try{
chu(10 , 0);
System.out.println("操作成功！");
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
System.out.println("操作失败！");
}
System.out.println("程序结束。。。。");
}
public static void chu(int a , int b) {
System.out.println( a / b );
}
}
finally关键字
用在捕获处理的异常格式中的，放在最后面。
try{
// 可能出现异常的代码！
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}finally{
// 无论代码是出现异常还是正常执行，最终一定要执行这里的代码！！
}
try: 1次。
catch：0-N次 (如果有finally那么catch可以没有!!)
finally: 0-1次finally的作用: 可以在代码执行完毕以后进行资源的释放操作。
什么是资源？资源都是实现了Closeable接口的，都自带close()关闭方法！！
finally的功能很强大,可以将finally中的内容优先打印！！！
public class FinallyDemo {
public static void main(String[] args) {
//chu();
System.out.println(chu1());
}
public static int chu1(){
try{
int a = 10 / 2 ;
return a ;
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
return -1;
}finally {
System.out.println("=====finally被执行");
return 111; // 不建议在finally中写return，会覆盖前面所有的return值!
}
}
public static void chu(){
InputStream is = null;
try{
//System.out.println(10/0);
is = new FileInputStream("D:/cang.png");
System.out.println(10 / 0 );
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
System.out.println("==finally被执行===");
// 回收资源。用于在代码执行完毕以后进行资源的回收操作！
try {
if(is!=null)is.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
注意事项
- 运行时异常被抛出可以不处理。可以自动抛出,编译时异常必须处理.按照规范都应该处理!
- 重写方法申明抛出的异常，应该与父类被重写方法申明抛出的异常一样或者范围更小
- 方法默认都可以自动抛出运行时异常！ throws RuntimeException可以省略不写!!
- 当多异常处理时，捕获处理，前边的异常类不能是后边异常类的父类。
- 在try/catch后可以追加finally代码块，其中的代码一定会被执行，通常用于资源回收操作。
自定义异常
引入:Java已经为开发中可能出现的异常都设计了一个类来代表.
但是实际开发中,异常可能有无数种情况,Java无法为
这个世界上所有的异常都定义一个代表类。
假如一个企业如果想为自己认为的某种业务问题定义成一个异常
就需要自己来自定义异常类.需求：认为年龄小于0岁，大于200岁就是一个异常。
自定义异常:
自定义编译时异常.
a.定义一个异常类继承Exception.
b.重写构造器。
c.在出现异常的地方用throw new 自定义对象抛出!
编译时异常是编译阶段就报错，提醒更加强烈，一定需要处理！！自定义运行时异常.
a.定义一个异常类继承RuntimeException.
b.重写构造器。
c.在出现异常的地方用throw new 自定义对象抛出!
提醒不强烈，编译阶段不报错！！运行时才可能出现！！小结：
自定义异常是程序员自己定义的异常
继承Exception/RuntimeException，重写构造器。
在出现异常的地方用throw new 自定义异常对象抛出!
自定义编译时异常
定义异常类继承Exception
public class ExceptionDemo02 extends Exception{
}
重写构造器
单独的一个异常类
public class ExceptionDemo02 extends Exception
{
public ExceptionDemo02() {
}
public ExceptionDemo02(String message) {
super(message);
}
public ExceptionDemo02(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
public ExceptionDemo02(Throwable cause) {
super(cause);
}
public ExceptionDemo02(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression, boolean writableStackTrace) {
super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);
}
}
自定义对象抛出
public class ExceptionDemo03 {
public static void main(String[] args){
try{
checkAge(-1);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
public static void checkAge(int age) throws ExceptionDemo02{
if(age < 0 || age > 200){
//出现了异常
/**
* throw:用在出现异常的地方，用于创建异常对象且立即从此处抛出！
* throws:用在方法上，用于抛出方法中的异常！
*/
throw new ExceptionDemo02("/ age is illegal!!");
}else{
System.out.println("年龄合法");
}
}
}
优势
- 可以处理代码问题，防止程序出现异常后的死亡。
- 提高了程序的健壮性和安全性。
public class ExceptionDemo04 {
public static void main(String[] args){
while(true){
try{
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入您的年龄：");
int age = sc.nextInt();
break;
}catch (Exception e){
System.err.println("您输入的年龄不合法！");
}
}
}
}