面向对象之异常

   异常

   异常：就是程序在运行时出现的不正常情况。

   异常的由来：问题也是现实生活中一个具体的事物，也可以通过java的类的形式进行描述，并封装成对象。其实就是java对不正常情况进行描述后的对象体现。

   对于问题的划分：两种：一种是严重的问题，一种是非严重的问题。

1. 对于严重的，java通过Error类进行描述。对于Error一般不编写针对性的代码对其进行处理
2. 对于非严重的，java通过Exception类进行描述。对于Exception可以使用针对性的处理方式进行处理

   无论Error或者Exception都具有一些共性内容，比如：不正常情况的信息，引发原因等。

   Throwable

         |-----Error

             ------XXXX

         |-----Exception

            ------XXXX

   异常的处理

   java提供了特有的语句进行处理

   格式：

try {
    需要被检测的代码；
 } catch(异常类   变量) {
    处理异常的代码；（处理方式）
 } finally {
    一定会执行的语句；
 }

   对捕获到的异常对象进行常见方法操作：

1. String getMessage();获取异常信息。
2. String toString();获取异常名称：异常信息
3. void printStackTrace();获取异常名称,异常信息,异常出现的位置，其实JVM默认的异常处理机制，就是在调用printStackTrace()，打印异常在堆栈中的跟踪信息

   示例代码如下：

class Demo {
    int div(int a, int b) {
        return a/b;  //new ArithmeticException();
    }
}
public class ExceptionDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int x = d.div(4, 0); //new ArithmeticException();
            System.out.println("x="+x);
        } catch(Exception e) { //Exception e = new ArithmeticException();
            System.out.println("除零啦");
            System.out.println(e.getMessage()); // / by zero
            System.out.println(e);//异常名称：异常信息
            e.printStackTrace();//异常名称,异常信息,异常出现的位置
                                //其实JVM默认的异常处理机制，就是在调用printStackTrace()，打印异常在堆栈中的跟踪信息
        }
        
        System.out.println("over");
    }

}

   在函数上声明异常（throws）。便于提高安全性，让调用者进行处理，不处理编译失败。

   如下：

class Demo {
    int div(int a, int b) throws Exception {//在功能上通过throws的关键字声明了该功能有可能会出现问题
        return a/b;  //new ArithmeticException();
    }
}
public class ExceptionDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int x = d.div(4, 0);//new ArithmeticException();
            System.out.println("x="+x);
        } catch (Exception e) {
//            e.printStackTrace();
            System.out.println(e.toString());
        } 
        
        System.out.println("over");
    }

}

    对多异常的处理

1. 声明异常时，建议声明更为具体的异常，这样处理的可以更具体
2. 对方声明几个异常，就对应有几个catch块，不要定义多余的catch块。如果多个catch块中的异常出现继承关系，父类异常catch块放在最后

   建议在进行catch处理时，catch中一定要定义具体处理方式。不要简单定义一句：e.printStackTrace();也不要简单的就书写一条输出语句。

   示例如下：

class Demo {
    int div(int a, int b) throws ArithmeticException, ArrayIndexOutOfBoundsException {//在功能上通过throws的关键字声明了该功能有可能会出现问题
        
        int[] arr = new int[a];
        System.out.println(arr[4]);
        return a/b;  //new ArithmeticException();
    }
}
public class ExceptionDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int x = d.div(5, 0);//new ArithmeticException();
            System.out.println("x="+x);
        } catch (ArithmeticException e) {
//            e.printStackTrace();
            System.out.println(e.toString());
            System.out.println("除零了");
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
//            e.printStackTrace();
            System.out.println(e.toString());
            System.out.println("角标越界了");
        } catch(Exception e) {
            System.out.println("haha:"+e.toString());
        } 
        
        System.out.println("over");
    }

}

   自定义异常

   因为项目中会出现特有的问题，而这些问题并未被java所描述并封装对象。 所以对于这些特有的问题可以按照java的对问题封装的思想，将特有的问题，进行自定义的异常封装。

   当在函数内部出现了throw抛出异常对象，那么就必须要给对应的处理动作。要么在内部try catch处理，要么在函数上声明让调用者处理。一般情况下，函数内出现异常，函数上需要声明。

   发现打印的结果中只有异常的名称，却没有异常的信息，因为自定义的异常并未定义信息。

   如何定义异常信息？

   因为父类中已经把异常信息的操作都完成了，所以子类只要在构造时，将异常信息传递给父类，通过super语句，那么就可以直接通过getMessage()获取自定义的异常信息。

   自定义异常，必须是自定义类继承Exception。

   继承Exception的原因：异常体系有一个特点，因为异常类和异常对象都被抛出，它们都具备可抛性，这个可抛性是Throwable这个体系中独有的特点。只有这个体系中的类和对象才可以被throws和throw操作。

   示例代码如下：

/*
 * 需求：在本程序中，对于除数是-1，也视为是错误的，是无法进行运算的，那么就需要对这个问题进行自定义的描述
 */
class FuShuException extends Exception {
    private int value;
    
    public FuShuException() {
        super();
    }
    
    public FuShuException(String msg, int value) {
        super(msg);
        this.value = value;
    }
    
    public int getValue() {
        return value;
    }
}
class Demo1 {
    int div(int a, int b) throws FuShuException {
        if(b < 0) {
            throw new FuShuException("出现了除数是负数的情况------ / by fushu", b); //手动通过throw关键字抛出一个自定义异常对象
        }
        return a/b;
    }
}
public class ExceptionDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        Demo1 d = new Demo1();
        try {
            int x = d.div(4, -1);
            System.out.println("x="+x);
        } catch (FuShuException e) {
            System.out.println(e.toString());
//          System.out.println("除数出现负数");
            System.out.println("错误的负数："+e.getValue());
        }
        System.out.println("over");
    }

}
/*
class Throwable {
    private String message;
    public Throwable(String message) {
        this.message = message;
    }
    public String getMessage() {
        return message;
    }
}
class Exception extends Throwable {
    Exception(String message) {
        super(message);
    }
}
new Exception("haha").getMessage();
*/

   throws和throw的区别：

1. throws使用在函数上，throws后面跟的是异常类，可以跟多个，用逗号隔开。
2. throw使用在函数内，throw后跟的是异常对象。

   RuntimeException

   Exception中有一个特殊的子类异常RuntimeException(运行时异常)。

1. 如果在函数内容抛出该异常，函数上可以不用声明，编译一样通过。之所以不用在函数上声明，是因为不需要让调用者处理，当该异常发生，希望程序停止。因为在运行时，出现了无法继续运算的情况，希望停止程序后，希望程序员对代码进行修正。
2. 如果在函数上声明了该异常，调用者可以不用进行处理，编译一样通过。

   自定义异常时：如果该异常的发生，无法再继续进行运算，就让自定义异常继承RuntimeException。

   对于异常分两种：

1. 编译时被检测的异常
2. 编译时不被检测的异常（运行时异常，RuntimeException以及其子类）

   示例代码如下：

class FuShuException2 extends RuntimeException {
    FuShuException2(String msg) {
        super(msg);
    }
}
class Demo2 {
    int div(int a, int b) {
        if(b < 0) 
            throw new FuShuException2("出现了负数为负");
        if(b == 0)
            throw new ArithmeticException("被零除啦");
        return a/b;
    }
}
public class ExceptionDemo2 {

    public static void main(String[] args) {
        Demo2 d = new Demo2();
        int x = d.div(4, -9);
        System.out.println("x="+x);
        System.out.println("over");
    }

}

   练习：毕老师上课。

   分析：开始思考上课中出现的问题。比如问题是：电脑蓝屏、电脑冒烟，要对问题进行描述，封装成对象。可是当冒烟发生后，出现讲课进度无法继续，出现了讲师的问题，课时计划无法完成。

   代码如下：（小小问题也能分析出这么多代码，要学习一个）

class LanPingException extends Exception {
    LanPingException(String msg) {
        super(msg);
    }
}
class MaoYanException extends Exception {
    MaoYanException(String msg) {
        super(msg);
    }
}
class NoPlanException extends Exception {
    NoPlanException(String msg) {
        super(msg);
    }
}
class Computer {
    private int state = 3;//正常状态：1
    
    public void run() throws LanPingException, MaoYanException {
        if(state == 2) {
            throw new LanPingException("蓝屏了");
        }
        if(state == 3) {
            throw new MaoYanException("冒烟了");
        }
        System.out.println("电脑运行");
    }
    public void reset() {
        state = 1;
        System.out.println("电脑重启");
    }
}
class Teacher {
    private String name;
    private Computer cmpt;
    
    Teacher(String name) {
        this.name = name;
        cmpt = new Computer();
    }
    public void prelect() throws NoPlanException {
        try {
            cmpt.run();
        } catch (LanPingException e) {
            cmpt.reset();
        } catch (MaoYanException e) {
            test();
            throw new NoPlanException("课时无法继续"+e.getMessage());
        }
        System.out.println("讲课");
    }
    public void test() {
        System.out.println("做练习");
    }
}
public class ExceptionTest {

    public static void main(String[] args) {
        Teacher t = new Teacher("毕老师");
        try {
            t.prelect();
        } catch (NoPlanException e) {
            System.out.println(e.toString());
            System.out.println("换老师，或者放假");
        }
    }

}

   

   finally

   finally代码块：定义一定执行的代码。通常用于关闭资源。

   格式：

   1、try {

       } catch() {

       } 

   2、try {

       } catch() {

       } finally {

       }

   3、 try {

        } finally {

        }

   finally使用举例：

   1、

class FuShuException3 extends Exception {
    FuShuException3(String msg) {
        super(msg);
    }
}
class Demo3 {
    int div(int a, int b) throws FuShuException3 {
        if(b < 0) 
            throw new FuShuException3("出现了除数为负");
        return a/b;
    }
}
public class ExceptionDemo3 {

    public static void main(String[] args) {
        Demo3 d = new Demo3();
        try {
            int x = d.div(4, -1);
            System.out.println("x="+x);
        } catch(FuShuException3 e) {
            System.out.println(e.toString());
            return;
        } finally {
            System.out.println("finally"); //finally中存放的是一定会被执行的代码
        }
        System.out.println("over");
    }

}

   2、操作数据库

class NoException extends Exception {
    
}
public void method() throws NoException {
    连接数据库;
    
    数据操作; //throw new SQLException();
    
    关闭数据库;//该动作，无论数据操作是否成功，一定要关闭资源。
    
    try {
        连接数据库;
        
        数据操作; //throw new SQLException();
    } catch(SQLException e) {
        会对数据库进行异常处理;
        throw new NoException();
    } finally {
        关闭数据库;
    }
    
}

   记住一点：catch是用于处理异常，如果没有catch就代表异常没有被处理过，如果该异常是检测时异常，那么必须声明。

   异常在子父类覆盖中的体现：

1. 子类在覆盖父类时，如果父类的方法抛出异常，那么子类的覆盖方法，只能抛出父类的异常或者改异常的子类或者不抛
2. 如果父类方法抛出多个异常，那么子类在覆盖多个方法时，只能抛出父类方法的子集（不抛也行）
3. 如果父类或者接口的方法中没有异常抛出，那么子类在覆盖方法时，也不可以抛出异常。如果子类方法发生了异常，就必须要进行try处理，绝对不能抛。

   示例代码如下：

class AException extends Exception {
    
}
class BException extends AException {
    
}
class CException extends Exception {
    
}
/*
 Exception
    |---AException
          |---BException
    |---CException
 */
class Fu {
    public void show() throws AException {

    }
}
class Test {
    public void function(Fu f) {
        try {
            f.show();
        } catch (AException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
class Zi extends Fu {
    public void show() throws AException { //抛CException编译失败
        
    }
}

   练习：

   有一个圆形和长方形，它们都可以获取面积，对于面积如果出现非法的数值，视为是获取面积出现问题。问题通过异常来表示。

   代码如下：

class NoValueException extends RuntimeException {
    NoValueException(String msg) {
        super(msg);
    }
}
interface Shape {
    void getArea();
}
class Rec implements Shape {
    private int len, wid;
    Rec(int len, int wid) {
        if(len <= 0 || wid <= 0) {
            throw new NoValueException("出现非法值");
        }
        this.len = len;
        this.wid = wid;
    }
    
    public void getArea() {
        
        System.out.println(len*wid);
    }
}

class Circle implements Shape {
    private int radius;
    public static final double PI = 3.14; 
    
    Circle(int radius) {
        if(radius <= 0) {
//            throw new RuntimeException("非法半径");//可以直接抛RuntimeException
            throw new NoValueException("非法半径");
        }
        this.radius = radius;
    }
    
    public void getArea() {
        System.out.println(radius*radius*PI);
    }
}
public class ExceptionTest1 {

    public static void main(String[] args) {
//        Rec r = new Rec(-3, 4);
//        r.getArea();
        
        Circle c = new Circle(-8);
        c.getArea();
        System.out.println("over");
        
    }

}

 

---

   总结：

   异常：对问题的描述，将问题进行对象的封装。

---

   异常体系：

   Throwable
       |---Error
       |---Exception
               |---RuntimeException

   异常体系的特点：异常体系中的所有类以及建立的对象都具有可抛性，也就是说可以被throw和throws关键字所操作。只有异常体系具备这个特点。

---

   throw和throws的用法：

   throw定义在函数内，用于抛出异常对象。

   throws定义在函数上，用于抛出异常类，可以抛出多个，用逗号隔开。

   当函数内容有throw抛出异常对象，并未进行try处理，必须要在函数上声明，否则编译失败。

   注意：RuntimeException除外，也就是说，函数内如果抛出的是RuntimeException异常，函数上可以不用声明。

   如果函数声明了异常，调用者需要进行处理，处理方式可以throws也可以try。

---

   异常有两种：

   编译时被检测异常

         该异常在编译时，如果没有处理（没有抛也没有try），编译失败

         该异常被标识，代表这可以被处理

   运行时异常（编译时不检测）

         在编译时，不需要处理，编译器不检查

         该异常的发生，建议不处理，让程序停止，需要对代码进行修正

---

   异常处理语句

try {
    需要被检测的代码;
} catch() {
    处理异常的代码;
} finally {
    一定会指执行的代码;
}

   有三种结合格式：

   1、

try {
    需要被检测的代码;
} catch() {
    处理异常的代码;
}

   2、

try {
    需要被检测的代码;
} finally {
    一定会指执行的代码;
}

   3、

try {
    需要被检测的代码;
} catch() {
    处理异常的代码;
} finally {
    一定会指执行的代码;
}

   注意：

   1、finally中定义的通常是关闭资源代码，因为资源必须释放。

   2、finally只有一种情况不会执行，当执行到System.exit(0);finally不会被执行。

---

   自定义异常：定义类继承Exception或者RuntimeException

1. 为了让自定义类具备可抛性
2. 让该类具备操作异常的共性方法

   当要定义自定义异常的信息时，可以使用父类已经定义好的功能。将异常信息传递给父类的构造函数。

class MyException extends Exception {
    MyException(String message) {
        super(message);
    }
}

   自定义异常：按照java的面向对象思想，将程序出现的特有问题进行封装。

---

   异常的好处：

1. 将问题进行封装
2. 将正常流程代码和问题处理代码相分离，方便于阅读

   异常的处理原则：

1.  处理方式有两种：try或者throws
2. 调用到抛出异常的功能时，抛出几个，就处理几个。一个try对应多个catch。
3. 多个catch，父类的catch放到最下面

4. catch内，需要定义针对性的处理方式，不要简单的定义printStackTrace或者输出语句。
   也不要不写。

   当捕获到的异常，本功能处理不了时，可以继续在catch中抛出

try{
    throw new AException();
} catch(AException e) {
    throw e;
}

    如果该异常处理不了，但并不属于该功能出现的异常。可以将异常转换后，在抛出和该功能相关的异常。或者异常可以处理，但需要将异常产生后，和本功能相关的问题提供出去，让调用者知道并处理，  也可以将捕获异常处理后，转换新的异常抛出。（比如，汇款的例子）

try{
      throw new AException();
} catch(AException e) {
      //对AException处理
    throw new BException();
}

   异常的注意事项：

   在子父类覆盖时

1. 子类抛出的异常必须是父类的异常的子类或者子集
2. 如果父类或者接口没有异常抛出时，子类覆盖出现异常，只能try不能抛。

   

   面试时应注意的一个小问题：

   1、

/*
输出：
B
C
D
 */
public class DemoTest {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            showExce();
            System.out.println("A");
        } catch(Exception e) {
            System.out.println("B");
        } finally {
            System.out.println("C");
        }
        System.out.println("D");
    }
    public static void showExce() throws Exception { //声明，这个方法有可能会出问题，有可能不会出问题
        throw new Exception();//把抛出异常封装 在方法之中，外面不知道
    }
    
}

   与之相反的另一个题目是：

/*
编译失败。因为打印“A”的输出语句执行不到，就是一句废话（return语句后面也不能写代码一个意思）
记住：throw单独存在时，下面不要定义语句。因为执行不到
 */
class Demow {
    public static void func() {
        try {
            throw new Exception();
            System.out.println("A");
        } catch(Exception e) {
            System.out.println("B");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            func();
        } catch(Exception e) {
            System.out.println("C");
        }
        System.out.println("D");
    }
}

   2、一道java国际考试题

public class DemoTest {
    
    private static String output = "";
    public static void foo(int i) {
        try {
            if(i == 1)
                throw new Exception();
            output+="1";
        } catch(Exception e) {
            output+="2";
            return;
        } finally {
            output+="3";
        }
        output+="4";
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        foo(0);
        System.out.println(output);//134
        foo(1);
        System.out.println(output);//13423
    }
    
}