12、异常

异常

异常的概述

* A: 异常的概述
	* a:什么是异常
		* Java代码在运行时期发生的问题就是异常。
	* b:异常类
		* 在Java中，把异常信息封装成了一个类。
		* 当出现了问题时，就会创建异常类对象并抛出异常相关的信息（如异常出现的位置、原因等）。
	* c：我们见过的异常：数组角标越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException,空指针异常NullPointerException

异常的继续体系和错误的区别

* A: 异常的继承体系
	Throwable: 它是所有错误与异常的超类（祖宗类）
		|- Error 错误
		|- Exception 编译期异常,进行编译JAVA程序时出现的问题
			|- RuntimeException 运行期异常, JAVA程序运行过程中出现的问题
* B：异常与错误的区别
	* a：异常
		* 指程序在编译、运行期间发生了某种异常(XxxException)，我们可以对异常进行具体的处理。
		* 若不处理异常，程序将会结束运行。
		* 案例演示：
			public static void main(String[] args) {
				int[] arr = new int[3];
				System.out.println(arr[0]);
				System.out.println(arr[3]);
				// 该句运行时发生了数组索引越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException，
				// 由于没有处理异常，导致程序无法继续执行，程序结束。
				System.out.println("over"); // 由于上面代码发生了异常，此句代码不会执行
			}
			
	* b：错误
		* 指程序在运行期间发生了某种错误(XxxError)，Error错误通常没有具体的处理方式，程序将会结束运行。
		* Error错误的发生往往都是系统级别的问题，都是jvm所在系统发生的，并反馈给jvm的。
		* 我们无法针对处理，只能修正代码。
		* 案例演示：
			public static void main(String[] args) {
				int[] arr = new int[1024*1024*100];
				//该句运行时发生了内存溢出错误OutOfMemoryError，开辟了过大的数组空间，
				//导致JVM在分配数组空间时超出了JVM内存空间，直接发生错误。
			}

异常对象的产生原因和处理方式

* A: 异常对象的产生原因
	* 案例代码：
		* 工具类
		class ArrayTools{
			//对给定的数组通过给定的角标获取元素。
			public static int getElement(int[] arr,int index)	{
				int element = arr[index];
				return element;
			}
		}
		* 测试类
		class ExceptionDemo2 {
			public static void main(String[] args) 	{
				int[] arr = {34,12,67};
				int num = ArrayTools.getElement(arr,4)
				System.out.println("num="+num);
				System.out.println("over");
			}
		}
	* 原因分析：
		* a: 由于没找到4索引，导致运行时发生了异常。这个异常JVM认识：ArrayIndexOutOfBoundsException。
			这个异常Java本身有描述：异常的名称、异常的内容、异常的产生位置。
			java将这些信息直接封装到异常对象中。new ArrayIndexOutOfBoundsException(4);
		* b：throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(4);产生异常对象。JVM将产生的异常抛给调用者main()方法。
		* c：main()方法接收到了数组索引越界异常对象。
			由于main()方法并没有进行处理异常，main()方法就会继续把异常抛给调用者JVM。
			当JVM收到异常后，将异常对象中的名称、异常内容、位置都显示在就控制台上。同时让程序立刻终止。
* B：异常的处理方式
	* a：JVM的默认处理方式
		* 把异常的名称,原因,位置等信息输出在控制台，同时会结束程序。
		* 一旦有异常发生，其后来的代码不能继续执行。
	* b：解决程序中异常的手动方式
		* a)：编写处理代码 try...catch...finally
		* b)：抛出 throws

方法内部抛出对象throw关键字

在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。
* A: 什么时候使用throw关键字？
	* 当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，
	  数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。
	  这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。
* B: 使用throw关键字具体操作
	* a: 创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。
	* b: 通过关键字throw将这个异常对象告知给调用者。throw 异常对象；
	throw 用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。
* C: throw关键字使用格式
	* throw new 异常类名(参数);
	* 例如：
		throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
		throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");
* D：案例演示
	* throw的使用

方法声明异常关键字throws

* A: 声明
	* 将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。
* B: 声明异常格式
	* 修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2… {   }
* C：注意事项：
	* throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。
* D：代码演示：
	* 多个异常的处理

​

try...catch异常处理

* A: 捕获
	* Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理
* B: 捕获异常格式
	try {
		//需要被检测的语句。
	}
	catch(异常类 变量) { //参数。
		//异常的处理语句。
	}
	finally {
		//一定会被执行的语句。
	}
* C: 格式说明
	* a: try
		* 该代码块中编写可能产生异常的代码。
	* b: catch
		* 用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。
	* c: finally：
		* 有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。
		* 另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。
		* 而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
	* d：try...catch...处理掉异常后，程序可以继续执行
* D：案例演示
	* 捕获异常格式

多catch处理

* A：一个try 多个catch组合 
	* 对代码进行异常检测，并对检测的异常传递给catch处理。对每种异常信息进行不同的捕获处理。
* B：多catch处理的格式
	void show(){ //不用throws 
		try{
			throw new Exception();//产生异常，直接捕获处理
		}catch(XxxException e){
			//处理方式	
		}catch(YyyException e){
			//处理方式	
		}catch(ZzzException e){
			//处理方式	
		}
	}
	注意事项：在捕获异常处理中，变量也是有作用域的，如可以定义多个catch中异常变量名为e。

多catch处理细节

* A：细节：多个catch小括号中，写的是异常类的类名，有没有顺序的概念？
	* 有顺序关系。
* B：平级异常：
	* 抛出的异常类之间,没有继承关系,没有顺序
		NullPointerException extends RuntimeException
		NoSuchElementException extends RuntimeException
		ArrayIndexOutOfBoundsException extends IndexOutOfBoundsException extends RuntimeException
* C：上下级关系的异常
	* 越高级的父类,越写在下面
		NullPointerException extends RuntimeException extends Exception

finally代码块

* A: finally的特点
	* 被finally控制的语句体一定会执行
* B：finally的作用
	* finally,无论程序是否有异常出现,程序必须执行释放资源在
	  如：IO流操作和数据库操作中会见到

调用抛出异常方法try和throws处理方式

* A: 在实际开发中使用哪种异常处理方式呢？
	* 能自己处理的尽量自己处理。(建议用try...catch)

运行时期异常的特点

* A: 运行时期异常的概述: 
	* RuntimeException和他的所有子类异常,都属于运行时期异常。
		NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException等都属于运行时期异常.
* B：运行时期异常的特点
	* a：方法中抛出运行时期异常,方法定义中无需throws声明,调用者也无需处理此异常。
	* b：运行时期异常一旦发生,需要程序人员修改源代码。
	设计原因:
		运行异常,不能发生,但是如果发生了,程序人员停止程序修改源代码
		运行异常: 一旦发生,不要处理,请你修改源代码,运行异常一旦发生,后面的代码没有执行的意义

运行异常的案例

* A: 计算圆的面积案例
	定义方法,计算圆形的面积
	传递参数0,或者负数,计算的时候没有问题
	但是,违反了真实情况
	参数小于=0, 停止程序,不要在计算了
* B：数组索引越界案例
	使用数组中不存在的索引
	public class RuntimeExceptionDemo {
		public static void main(String[] args) {
				double d = getArea(1);
				System.out.println(d);
		}
		
		/*
		 *  定义方法,计算圆形的面积
		 *  传递参数0,或者负数,计算的时候没有问题
		 *  但是,违反了真实情况
		 *  参数小于=0, 停止程序,不要在计算了
		 */
		public static double getArea(double r){
			if(r <= 0)
				throw new RuntimeException("圆形不存在");
			return r*r*Math.PI;
		}
		
		public static void function(){
			int[] arr = {1,2,3};
			//对数组的5索引进行判断,如果5索引大于100,请将5索引上的数据/2,否则除以3
			//索引根本就没有
			if(arr[5] > 100){
				arr[5] = arr[5]/2;
			}else{
				arr[5] = arr[5]/3;
			}
	}

方法重写时候异常的处理

* A：方法重写时候异常的处理
	* a：子类覆盖父类方法时，如果父类的方法声明异常，子类只能声明父类异常或者该异常的子类，或者不声明。
		例如：
		class Fu {
			public void method () throws RuntimeException {
			}
		}
		class Zi extends Fu {
			public void method() throws RuntimeException { }  //抛出父类一样的异常
			//public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类子异常
		}
	* b：当父类方法声明多个异常时，子类覆盖时只能声明多个异常的子集。
		例如：
		class Fu {
			public void method () throws NullPointerException, ClassCastException{
			}
		}
		class Zi extends Fu {
			public void method()throws NullPointerException, ClassCastException { }  		
			public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类异常中的一部分
			public void method() throws ClassCastException { } //抛出父类异常中的一部分
		}
	* c：当被覆盖的方法没有异常声明时，子类覆盖时无法声明异常的。
		例如：
		class Fu {
			public void method (){
			}
		}
		class Zi extends Fu {
			public void method() throws Exception { }//错误的方式
		}
* B：问题：父类中会存在下列这种情况，接口也有这种情况。
			接口中没有声明异常，而实现的子类覆盖方法时发生了异常，怎么办？
	 回答：无法进行throws声明，只能catch的捕获。
			万一问题处理不了呢？catch中继续throw抛出，但是只能将异常转换成RuntimeException子类抛出。

Throwable类方法

* A: 常见方法
	* a：getMessage()方法
		返回该异常的详细信息字符串，即异常提示信息
	* b：toString()方法
		返回该异常的名称与详细信息字符串
	* c：printStackTrace()方法
		在控制台输出该异常的名称与详细信息字符串、异常出现的代码位置
* B：案例演示
	异常的常用方法代码演示
		try {
			Person p= null;
			if (p==null) {
				throw new NullPointerException(“出现空指针异常了，请检查对象是否为null”);
			}
		} catch (NullPointerException e) {
			String message = e.getMesage();
			System.out.println(message ); 
			
			String result = e.toString();
			System.out.println(result);	
			
			e.printStackTrace(); 
		}

​

自定义异常

* A: 自定义异常的定义
	* a：通过阅读源码，发现规律：
		每个异常中都调用了父类的构造方法，把异常描述信息传递给了父类，让父类帮我们进行异常信息的封装。
	* b：格式：
		Class 异常名 extends Exception{ //或继承RuntimeException
			public 异常名(){
			}
			public 异常名(String s){ 
				super(s); 
			}
		}	
	
	* c：自定义异常继承Exception演示
	* d：自定义异常继承RuntimeException演示
* B：自定义异常的练习
	在Person类的有参数构造方法中，进行年龄范围的判断，
	若年龄为负数或大于200岁，则抛出NoAgeException异常，异常提示信息“年龄数值非法”。
	要求：在测试类中，调用有参数构造方法，完成Person对象创建，并进行异常的处理。

* C：关于构造方法抛出异常总结
	构造函数到底抛出这个NoAgeException是继承Exception呢？还是继承RuntimeException呢？
	* a：继承Exception，必须要throws声明，一声明就告知调用者进行捕获，一旦问题处理了调用者的程序会继续执行。
	* b：继承RuntimeExcpetion,不需要throws声明的，这时调用是不需要编写捕获代码的，因为调用根本就不知道有问题。
		一旦发生NoAgeException，调用者程序会停掉，并有jvm将信息显示到屏幕，让调用者看到问题，修正代码。

​

总结

异常：就是程序中出现的不正常的现象(错误与异常)

​ 异常的继承体系:

​ Throwable: 它是所有错误与异常的超类（祖宗类）

​ |- Error 错误，修改java源代码

​ |- Exception 编译期异常, javac.exe进行编译的时候报错

​ |- RuntimeException 运行期异常, java出现运行过程中出现的问题

异常处理的两种方式：

​ 出现问题，自己解决 try…catch…finally

    try{
        可能出现异常的代码
    } catch(异常类名  对象名){
        异常处理代码 
    } finally {
        异常操作中一定要执行的代码
    }

​ 出现问题，别人解决 throws

​ 格式：

​ 修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2,...{}

​ public void method() throws Exception{}

异常分类：

​ 异常的根类是Throwable，其下有两个子类：Error与Exception，平常所说的异常指Exception。

​ 严重错误Error，无法通过处理的错误

​ 编译时异常Exception，编译时无法编译通过。如日期格式化异常

​ 运行时异常RuntimeException，是Exception的子类，运行时可能会报错，可以不处理。如空指针异常

异常基本操作：

​ 创建异常对象

​ 抛出异常

​ 处理异常：

​ 捕获处理，将异常获取，使用try/catch做分支处理

               ```java
try{
    需要检测的异常；
}  catch(异常对象) {
    通常我们只使用一个方法：printStackTrace 打印异常信息
}
//声明抛出处理，出现异常后不处理，声明抛出给调用者处理。
//方法声明上加throws  异常类名
               ```

​ 注意：异常的处理，指处理异常的一种可能性，即有了异常处理的代码，不一定会产生异常。如果没有产生异常，则代码正常执行，如果产生了异常，则中断当前执行代码，执行异常处理代码。

异常注意事项：

​ 多异常处理

​ 捕获处理：

​ 1多个异常可以分别处理

​ 2多个异常一次捕获多次处理

​ 3多个异常一次捕获，采用同一种方式处理

​ 声明抛出异常：

​ 声明上使用,一次声明多个异常

​ 运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出

​ 如果父类抛出了多个异常,子类覆盖父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集

​ 父类方法没有抛出异常，子类覆盖父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出

​ 当多异常处理时，捕获处理，前边的类不能是后边类的父类

自定义异常：

​ 如果Java没有提供你需要的异常，则可以自定义异常类。

​ 定义方法：编译时异常继承Exception，运行时异常继承RuntimeException。