Java异常机制

异常机制

目录

• 异常机制
  • 什么是异常
    • 异常的分类
  • 异常体系结构
    • Error
    • Exception
  • Java异常处理机制
    • 抛出异常
    • 捕获异常
  • 自定义异常
  • 总结

什么是异常

​ 实际工作中，遇到的情况不可能是非常完美的。比如：你写的某个模块，用户输入不一定符合你的要求、你的程序要打开某个文件，这个文件可能不存在或者文件格式不对，你要读取数据库的数据，数据可能是空的等。我们的程序再跑着，内存或硬盘可能满了，等等……

软件程序在运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题，我们异常,英文是：Exception

Exception，意思是例外。这些，例外情况，或者叫异常，怎么让我们写的程序做出合理的处理。而不至于程序崩溃。

异常指程序运行中出现的不期而至的各种状况,如:文件找不到、网络连接失败、非法参数等。

异常发生在程序运行期间,它影响了正常的程序执行流程。

异常的分类

要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常:

检查性异常

​ 最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。

运行时异常

​ 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。

错误Error

​ 错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。

异常体系结构

Java把异常当作对象来处理，并定义一个基类java.lang.hrowable作为所有是常的超类。

在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception。

Error

​ Error类对象由Java虚拟机生成并抛出，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关.

Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError)

​ 当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止;

​ 还有发生在虚拟机试图执行应用时，如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。

Exception

在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException(运行时异常)

• ArraylndexOutOfBoundsException(数组下标越界)
• NullPointerException(空指针异常)
• ArithmeticException(算术异常)
• MissingResourceException(丢失资源)
• ClassNotFoundException(找不到类）等异常，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。

这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生;

Error和Exception的区别

​ Error通常是灾难性的致命的错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，Java虚拟机(JVM)一般会选择终止线程;Exception通常情况下是可以被程序处理的，并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常。

Java异常处理机制

异常处理五个关键字

​ try、catch、finally、throw、throws

抛出异常

public static void main(String[] args) {
    try {
        new Test2().test(1, 0);
    } catch (ArithmeticException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
    }
}


// 假设这个方法中处理不了这个异常，在方法上声明抛出异常
public void test(int a, int b) throws ArithmeticException{
    if (b == 0) {
        // 即使没有发生异常，这句话也会执行
        throw new ArithmeticException("算数异常"); // 主动抛出异常 throw 一般用在方法中
    }
    System.out.println(a / b);
}

捕获异常

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = 0;
    // 假设要捕获多个异常：从小到大！
    try { //try 监控区域
        // System.out.println(a / b);
        new Test().a();
    } catch (ArithmeticException e) { // catch 捕获异常
        System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
    } catch (Exception e) { // catch(想要捕获的异常类型) 捕获异常
        System.out.println("Exception");
    } catch (Throwable t) {
        System.out.println("Throwable");
    } finally { // 处理善后工作
        System.out.println("finally");
    }

    // finally 可以不要finally，假设IO，资源，无论无何都要关闭
}

public void a() {
    b();
}

public void b() {
    a();
}

自定义异常

​ 使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外，用户还可以自定义异常。用户自定义异常类，只需继承Exception类即可。

在程序中使用自定义异常类，大体可分为以下几个步骤:

1. 创建自定义异常类。
2. 在方法中通过 throw 关键字抛出异常对象。
3. 如果在当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理;否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作。
4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

代码：

// 自定义的异常类
public class MyException extends Exception {
    // 传递数字 > 10
    private int detail;

    public MyException(int detail) {
        this.detail = detail;
    }

    // toString 方法:异常的打印信息
    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}

总结

• 处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助 try-catch 处理
• 在多重catch块后面，可以加一个 catch (Exception) 来处理可能会被遗漏的异常
• 对于不确定的代码，也可以加上 try-catch，处理潜在的异常
• 尽量去处理异常，切忌只是简单地调用 printStackTrace() 去打印输出
• 具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定
• 尽量添加 finally 语句块去释放占用的资源 IO ，Scanner