Java 异常处理

1.1.1 基本概念

当出现程序无法控制的外部环境问题(用户提供的文件不存在，文件内容损坏，网络不可用...)时，JAVA就会用异常对象来描述。

java 中用2种方法处理异常：

1、在发生异常的地方直接处理；

2、将异常抛给调用者，让调用者处理。

1.1.2 异常分类

1、检查性异常：java.lang.Exception

2、运行期异常：java.lang.RuntimeException

3、错误：java.lang.Error

顶层是java.lang.Throwable类，检查性异常、运行期异常、错误都是这个类的子孙类，java.lang.Exception和java.lang.Error继承自java.lang.Throwable，而java.lang.RuntimeException继承自java.lang.Exception

1 、检查型异常：

程序正确，但因为外在的环境条件不满足引发。例如：用户错误及I/O问题--程序试图打开一个并不存在的远程Socket端口，或者是打开不存在的文件时。这不是程序本身的逻辑错误，而很可能是远程机器名字错误(用户拼写错误)，对商用软件系统，程序开发者必须考虑并处理这个问题。java编译器强制要求处理这类异常，如果不捕获这类异常，程序将不能被编译。

2 、运行期异常：

这意味着程序存在bug，如数组越界、0被除、入参不满足规范...这类异常需要更改程序来避免，java编译器强制要求处理这类异常。

3 、错误：

一般很少见，也很难通过程序解决，它可能源于程序的bug，但一般更可能源于环境问题，如内存耗尽。错误在程序中无需处理，而由运行环境处理。

//异常示例
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Demo148 {
    public static void main(String[] args) {
        //检查异常
        //1、打开不存在的文件
        FileReader fr=new FileReader("d:\\aa.txt");
        
        //2、连接一个192.168.12.12 ip的端口号4567
        Socket s=new Socket("192.168.1.1",80);
        
        //运行异常
        //除0导致异常
        int a=4/0;
        
        //数组越界异常
        int arr[]={1,2,3};
        System.out.println(arr[1234]);
    }
}

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1.1.3 异常处理

异常处理

1 、try...catch

程序运行产生异常时，将从异常发生点中断程序并向外抛出异常信息。

int x=(int)(Math.random()*5);
int y=(int)(Math.random()*10);
int[] z=new int[5];
try{
    System.out.println("y/x="+(y/x));
    System.out.println("y="+y+"z[y]="+z[y]);
}
catch(ArithmeticException exc1){//分步捕获算术运算异常信息
    System.out.println("算术运算异常:"+exc1.getMessage());
}
catch(ArrayIndexOutOfBoundsException exc2){//分步捕获数据越界异常信息
    System.out.println("数据越界异常:"+exc2.getMessage());
}

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异常处理

2 、finally

如果把finally块置try...catch...语句后，finally块一般都会得到执行，它相当于一个万能的保险，即使前面的try块发生异常，而又没有对应异常的catch块，finally块将马上执行。

以下情形，finally 块将不会被执行：

1、finally块中发生了异常；

2、程序所在的线程死亡；

3、在前面的代码中用了System.exit()；

4、关闭CPU

//异常示例[Demo148.java]
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Demo148 {
    public static void main(String[] args) {
        FileReader fr=null;
        //检查异常
        //1、打开不存在的文件
        //FileReader fr=new FileReader("d:\\aa.txt");
        try {//使用try{}catch(Exception e){}将可能出错的程序放入到里面，当出错时会有相应提示，便于解决bug
            //在出现异常的地方就终止执行代码，然后直接进入到catch语句
            //如里有多个catch语句，则进入匹配异常的catch语句输入出信息
            fr=new FileReader("d:\\aa.txt");
            //System.exit(-1);//使用System.exit()后finally语句块不再执行
            Socket s=new Socket("192.168.1.1",21);
        } catch (FileNotFoundException e) {//catch(Exception e)捕获所有错误信息，为了方便一般使用此方法来捕获所有错误信息
            // 把异常的信息输出，利于排除bug
            //e.getMessage();
            System.out.println("文件不存在："+e.getMessage());//.getMessage()不如.printStackTrace()
            //e.printStackTrace();//输出bug信息
            //处理
        } catch (IOException e2){//UnknownHostException
            e2.printStackTrace();
        } finally {
            //try..catch..语句块中不管出没出现异常，一般都会执行finally语句块
            //一般说，把需要关闭的资源。如[文件]、[链接]、[内存]...
            System.out.println("测试进入finally语句块");
            if(fr!=null){
                try {
                    fr.close();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        System.out.println("OK1");
        
        //2、连接一个192.168.12.12 ip的端口号4567
        //Socket s=new Socket("192.168.1.1",80);
        
        //运行异常
        //除0导致异常
        //int a=4/0;
        
        //数组越界异常
        //int arr[]={1,2,3};
        //System.out.println(arr[1234]);
    }
}

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异常处理

将异常抛给调用者，让调用者处理异常thorws

//抛出异常[Demo149.java]
import java.io.*;
public class Demo149 {
    public static void main(String[] args) {
        Father father=new Father();
        father.test1();
    }
}

class Father{
    private Son son=null;
    public Father(){
        son=new Son();
    }
    public void test1(){
        System.out.println("1");
        try {
            son.test2();            
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Father在处理Son的异常");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Son{
    public void test2() throws Exception{//throws Exception抛出程序块的异常，由调用者解决异常
        FileReader fr=null;
        fr=new FileReader("d:\\aaa.txt");
    }
}

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异常处理

3、多个异常的处理规则

定义多个catch可精确地定位异常。如果为子类的异常定义了特殊的catch块，而父类的异常则放在另外一个catch块中，此时，必需满足以下规则：

子类异常的处理块必需在父类异常处理块的前面，否则会发生编译错误。所以越特殊的异常越在前面处理，越普通的异常越在后面处理。这类似于制订防火墙的规则次序：较特殊的规则在前，较普通的规则在后。

自己也可以定义并抛出异常，方法是2步：

创建异常，抛出异常(首先实例化一个异常对象，然后用throw抛出)合在一起就是---throw new IOException("异常说明信息")，将创建异常，抛出异常合在一起的好处是：创建异常时，会包含异常创建处的行信息，异常被捕获时可以通过堆栈迹(Stack Trace)的形式报告这些信息。如果在同一行代码创建和抛出异常时，对于程序的调试将非常有用。所以，throw new XXX()已经成为一个标准的异常抛出范式。在定义一个方法时，方法块中调用的方法可能会抛出异常，可用上面的throw new XXX()处理，如果不处理，那么必需在方法定义时，用throws声明这个方法全抛出的异常。

对异常的处理，有一条行之有效的默认规则：向上抛出----被调用类在运行过程中对遇到的异常一概不作处理，而是直接向上抛出，一直到最上层的调用类，调用类根据应用系统的需求和特定的异常处理规则进行处理，如向控制台输出异常堆栈信息，打印在日志文件中。用一句形象的话来说，就是谁使用，谁(最上层的调用类)处理。