Java异常(比较全)

前言：想要学好异常，需要了解JVM虚拟机知识，这里涉及面试常问的内存溢出错误解决办法

一、异常是什么？

1. 定义

程序 编译时/运行过程中，由于某些原因导致程序出错，从而结束程序运行，这就称为异常

2. java异常的结构图（超类、子类关系等结构，此结构不是太全，可看下面“七、常见错误异常附录”）
   
   

   Java 中所有的错误和异常最终都继承自 java.lang.Throwable 这个类。
   （当然，Object类是Java中所有类的父类，也是Throwable的父类。不过这儿讨论的是异常，所以我们常说，异常的超类是Throwable 类。）
   Java标准库内建了一些通用的异常，这些类以Throwable为顶层父类。
   Throwable下面一层只派生出2个子类：Error类 和 Exception类。

• 2.1 错误：Error类以及它的子类的实例，代表了JVM本身的错误。
  错误不能被程序员通过代码处理，Error很少出现。
  因此，程序员应该关注Exception为父类的分支下的各种子异常类。

• 2.2 异常： Exception以及他的子类，代表程序运行时发送的各种不期望发生的事件。
  可以被Java异常处理机制使用，是异常处理的核心。（Exception分为：RuntimeException和非RuntimeException ）

二、error 和 exception区别 ？

• 相同点：
  一、都继承自Throwable类
  二、都没有自己实现的方法，都是继承Throwable和Object的
  三、都有四个构造方法，参数及实现的功能一样

• 不同点：
  一、Error属于系统级错误称之为“错误”，不可被捕获，也就是无法用try catch/throw机制；
  Exception属于应用程序级错误称之为“异常”，可以通过捕获避免，也就是可以用try catch/throw机制；
  二、Error无需在程序中以throw子句中抛出； 而Exception需要抛出
  三、存在Error错误程序不能运行或是运行中断； 存在Exception错误程序可运行并抛出

三、unchecked异常和checked异常的区别

Java 定义了两种异常( C# 只有unchecked异常 )：

1. 非受查异常 (Unchecked exception) / 运行时异常：
   Error和子类、 继承自 Exception 的 RuntimeException和子类都称为非受查异常/运行时异常，
   就是代码不需要强制处理它们的异常也能通过编译，所以它们称作 unchecked exception。RuntimeException（运行时异常）不需要try…catch…捕获机制或throw抛出机制去强制处理。
   编译器不强制记录异常，但是！我们一般都建议手动捕获异常，做自己的逻辑处理。
   生产中，非受查异常中的RuntimeException异常最常见~

2. 受查异常 (checked exception) / 编译时异常:
   继承自 Exception 的 非RuntimeException：IOException及子类、ReflectiveOperationException及子类、SQLException、InterruptedException等等，都是受查异常/编译时异常。代码需要强制处理抛出的异常，要么用 try catch 语句，要么直接用 throws 语句声明，否则编译不通过！！！
   比如：FileNotFoundException, 不处理则会爆红，不能编译！编译器强制我们处理
   生产中，这种异常不常见~

四、java中的异常处理机制（2种）

• try/catch 捕获异常机制（捕获代码异常）
• throws 声明异常机制（方法后面声明异常）

try ：定义可能发生异常的代码 （监控区域）
catch：用来捕捉try中发生的异常（捕获异常区域）
finally：无论是否有异常都会执行的代码（处理善后工作）【除了在一种情况下不能被执行:当执行到System.exit(1)用来强制关闭虚拟机时】
throw ：抛出异常
throws ：声明异常

【注意事项】

1. 即使try和catch块中存在return语句，finally语句也会执行。是在执行完finally语句后再通过return退出。

2. finally语句块只有一种情况是不会执行的，那就是在执行finally之前遇到了System.exit(0)结束程序运行。

五、java中异常处理结构

1. try-catch 结构:

public static void main(String[] args) {
        FileReader reader = null;
        try{
            System.out.println("第0次打印...");
            reader = new FileReader("D:/a.txt");
            System.out.println("第1次打印...");
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
}

2. try-catch-finally

public static void main(String[] args) {
        FileReader reader = null;
        try{
            System.out.println("第0次打印...");
            reader = new FileReader("D:/a.txt");
            System.out.println("第1次打印...");
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            try{
                if (reader != null){
                    reader.close();
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
}

3. 多重catch使用结构

//假设下面的D:/a.txt不存在！！！！
public static void main(String[] args) {
        FileReader reader = null;
        try{
            System.out.println("第0次打印...");
            reader = new FileReader("D:/a.txt");
            System.out.println("第1次打印...");
            char c = (char)reader.read();
            System.out.println("2"+c);
        }catch(FileNotFoundException e){//子类异常放在父类异常前面
            System.out.println("第3次打印...");
            e.printStackTrace();
        }catch(IOException e){ //父类异常放在异常后面
            System.out.println("第4次打印...");
            e.printStackTrace();
        }finally{
            System.out.println("第5次打印...");
            try{
                if (reader != null){
                    reader.close();
                }
            }catch (Exception e){
                System.out.println("第6次打印...");
                e.printStackTrace();
            }
        }
}

4. throws声明异常结构

public static void main(String[] args) throws NullPointerException{
        String a = null;

        if (a.equals("张三")) {
            System.out.println("我是张三");
        }

}

六、遇到异常怎么打印日志？（从下面5种中选一个自己要的，注意各自区别）

public static void main( String[] args ) {
    public String str =null;
	
	try{
		if(str.equals("张三")){
			str = "李四";
		}
	}catch (Exception e){
	    //第1种
		System.out.println("e.getMessage()打印结果： "+ e.getMessage());
		//第2种
		System.out.println("e.getLocalizedMessage()打印结果： "+ e.getLocalizedMessage());
		//第3种
		System.out.println("ExceptionUtils.getStackTrace()打印结果： "+ ExceptionUtils.getStackTrace(e));
		//第4种
		System.out.println("e.toString()打印结果： "+ e.toString());
		System.out.println("============分割线=============");
		//第5种
		e.printStackTrace();
	}
}

七、常见错误异常附录【JDK1.8】（每个都要记住5个，面试会问）

• 常见error：（未受查异常/运行时异常）
  VirtualMachineError
  OutOfMemoryException - 内存溢出异常（面试官问你：遇到这个，你怎么解决） （VirtualMachineError 的子类）
  StackOverflowError - 深递归导致堆栈被耗尽而抛出的异常 （VirtualMachineError 的子类）
  UnknownError - 未知错误 （VirtualMachineError 的子类）
  ThreadDeath - 内存溢出异常（面试官可能问你：遇到这个，你怎么解决）
  NoClassDefFoundError - 类定义错误异常
  IOError
  LinkageError
  ClassFormatError - （LinkageError子类）
  UnsatisfiedLinkError - （LinkageError子类）
  …

• 常见RuntimeException：（未受查异常/运行时异常）
  NullPointerException - 空指针引用异常
  ClassCastException - 类型强制转换异常
  IndexOutOfBoundsException - 下标越界异常
  ArrayIndexOutOfBoundsException - 数组下标越界异常 （IndexOutOfBoundsException 的子类）
  StringIndexOutOfBoundsException - （IndexOutOfBoundsException 的子类）
  NegativeArraySizeException - 负数组长度异常
  IllegalArgumentException - 传递非法参数异常
  NumberFormatException - 字符串转数字类型异常 （IllegalArgumentException 的子类）
  IllegalThreadStateException - 非法线程状态异常（IllegalArgumentException 的子类）
  SecurityException - 违背安全原值异常
  ArithmeticException - 算术运算异常
  UncheckedIOException
  ArrayStoreException
  WrongMethodTypeException
  UndeclaredThrowableException - 未声明的异常
  TypeNotPresentException
  IllegalStateException
  IncompleteAnnotationException
  AnnotationTypeMismatchException
  IllegalMonitorStateException
  MalformedParameterizedTypeException
  MalformedParametersException
  …

• 非RuntimeException 之 IOException相关：（受查异常/编译时异常）
  FileNotFoundException - 文件找不到异常
  FileSystemException
  FilerException
  InterruptedIOException
  EOFException
  SocketException
  SyncFailedException
  ZipException
  UTFDataFormatException
  UnsupportedEncodingException
  ObjectStreamException
  InvalidClassException （ObjectStreamException 的子类）
  InvalidObjectException （ObjectStreamException 的子类）
  NotSerializableException （ObjectStreamException 的子类）
  OptionalDataException （ObjectStreamException 的子类）
  WriteAbortedException （ObjectStreamException 的子类）
  NotActiveException （ObjectStreamException 的子类）
  …

• 非RuntimeException 之 ReflectiveOperationException相关 （受查异常/编译时异常）
  ClassNotFoundException - 类文件找不到异常
  NoSuchFieldException - 没有此属性异常
  NoSuchMethodException - 没有此方法异常
  IllegalAccessException -
  InstantiationException -
  InvocationTargetException -
  …

• 非RuntimeException 之 SQLException：（受查异常/编译时异常）

• 非RuntimeException 之 InterruptedException：（受查异常/编译时异常）

• 非RuntimeException 之 IllegalClassFormatException：（受查异常/编译时异常）

• 非RuntimeException 之 LambdaConversionException：（受查异常/编译时异常）

• 非RuntimeException 之 CloneNotSupportedException：（受查异常/编译时异常）

• 非RuntimeException 之 UnmodifiableClassException：（受查异常/编译时异常）

常见error解决方案：

八、自定义异常

那么如何定义自定义异常呢？

1.定义自定义异常类时可以继承Throwable类或者Exception类，但通常都是继承Exception类来实现。也可以通过继承RuntimeException类来定义运行时异常，但不要继承Error类。（我们单位自定义的异常是继承于RuntimeException）

在自定义异常类中一般会定义两个构造方法，分别是无参构造方法；还有一个是带一个字符串参数的构造方法，这个字符串将作为描述该异常对象的异常信息。

2.一般在定义自定义异常类时类名都是以Exception结尾。

3.如果继承Exception类产生的编译时异常，在代码中必须使用 throw或者try-catch关键字来处理这个异常，而继承RuntimeException类产生的运行期异常可以不用处理。

八、转载

https://blog.csdn.net/qq_45055856/article/details/97817768
https://blog.csdn.net/m0_67929156/article/details/124112811
https://blog.csdn.net/m0_54189068/article/details/127106337
https://blog.csdn.net/song12345xiao/article/details/126489652
https://blog.csdn.net/qq_40041868/article/details/123471481
https://blog.51cto.com/u_15271242/2909987
http://events.jianshu.io/p/3714a154adf8
https://www.ngui.cc/el/423994.html?action=onClick
https://blog.csdn.net/Jin_Kwok/article/details/79866465
https://www.bbsmax.com/A/D85432YVJE/