第12章 异常处理
世界上没有完美的事情，一个完善的程序不可能总是会准确无误的运行，它们的运行流程都是在开发人员所预料的范围之内。但是，实际却不尽人意。在程序的运行过程中可能会因为各种原因而导致出现错误，例如用户的误操作，各种环境原因等。Java为此提供了异常处理机制。通过这套机制就可以将容错率提高。本章就主要介绍Java的异常处理机制。
12.1 异常
Java中的异常处理是提前给出程序中有可能会出现的异常，这样就可以通过这种容错机制使程序可以继续正常运行。本小节就主要介绍异常出现的原因、异常的分类。
12.1.1 什么是异常
异常就是在程序运行过程中所出现的不正常现象。例如在做除法运算时，0是不能被除的，这样的事情小学的时候就知道，同样，计算机就会通过异常来将这个信息传出，以此进行说明。
Java中的异常可以通过关键字进行控制，主要有try、catch、throw、throws和finally五个。
try：使用在程序中有可能会出现不正常的地方，此时可以使用try将可能出现异常的代码段包围起来，如果try语句块中出现异常，那么这个异常就会被抛出。
catch：是用来捕获异常，并在这个语句块中对该异常进行处理，例如输出说明语句等。
finally：则是不管发生还是不发生异常，都需要执行。
throw：用来动手引发一个异常。
throws：定义热河被调用方法的异常。
12.1.2 异常出现的原因
在程序正常运行过程中，假如出现了异常，作为一个稳健的程序来说或，首先需要将程序切换到另一个安全的状态，并且需要允许用户可以进行其他的操作；其次是提示用户程序出错的原因，然后保存数据并终止程序。一个程序，至少要做到以上两点之一。
12.1.2 异常出现的原因
如果需要在程序中处理异常情况，就需要确切的知道异常时由何种原因造成的，一般情况下，导致异常出现有以下几种：
1．用户输入错误：用户在需要填入数据的时候，将不符合要求的数据进行添加。例如需要输入一个整型的数据，而用户却输入了一个字符串类型的数据。此时就应当提示用户输入的格式错误，并返回界面重新输入。
2．代码本身错误：进行数据运算时，数据的长度引起的错误，或者是数组越界、算法错误、空引用等问题
3．环境因素：磁盘空间或者内存不足所引起的错误。
异常的出现多种多样，在具体处理异常的时候，应该要判断异常，针对于不同的异常类型采取不同的处理措施。
12.1.2 异常的分类
Java中的异常体系非常庞大，所有的异常最终都是继承自Throwable接口。可以将异常分为运行时的异常和已经检查的异常。Java中主要有三种异常，也就是Throwable中的三个基本子类。
Error：定义Java运行时的内部错误以及资源耗尽错误。表示很难恢复的错误，例如内存越界。一般不期望用户来进行处理。
RuntimeException：用来表示设计或者实现方面的问题，例如数组越界、类型转换错误、去访问一个没有初始化的对象。在出现这个错误的时候，一般不需要处理，运行的时候，环境会输出一条信息语句，提示用户修正错误。
其他异常：表示是运行的时候因环境因素影响可能发生并可以被处理的问题。例如查找不到文件或者是一个不完整的路径等。因为用户的错误很可能就会导致这类问题的发生。
12.2 处理异常
在出现异常的时候，可以直接捕获处理，也可以先不对它进行处理而是把它抛给上面的调用者。本节主要介绍try/catch捕获异常、throws声明异常、throw抛出异常、自定义异常等诸多的内容。
12.2.1 获取异常信息
进行异常处理的时候，可能会将抛出异常的代码放置到try块中，然后创建一个catch语句块，catch语句块中有一个异常类型和一个代表这个类型的对象引用。如果给书被抛出的异常匹配之后，catch块中的语句就会被执行。
12.2.2 异常声明
异常声明就是指一个方法不处理它所产生的异常，而是调用层次向上传递，谁调用的这个方法，这个异常就由谁来进行处理。
12.2.3 抛出异常
Throw语句用在具体方法中抛出异常，它的语法格式如下：
throw exception;
在以上的语句中，throw是关键字，用于抛出异常。参数exception则是表示要抛出的异常对象，该对象应该是throwable类的子类，而且只能够是一个。
12.2.4 异常链
两个或者是多个不同的异常出现在同一个程序中，并且会发生嵌套抛出就是异常链，异常链是一个比较抽象的概念。
12.3 定义自己的异常
前面介绍了一些Java本身自带的一些异常，但是在某些特定的情况下，还需要自己去创建一个异常类型，创建异常类型只需要继承Throwable类或者是它的子类Exception就可以了。本节中就主要介绍一下如何使用自己定义的异常类。
12.3.1 创建自己的异常类
异常的创建非常简单，只需要继承Exception，并实现一些方法就可以了。创建异常的一般形式如语法：
class 类名 extends Exception
{
//类体
}
12.3.1 创建自己的异常类
Throwable主要的方法如下：
public Throwable fillInStackTrace()：该方法的作用就是返回一个包含有完全堆栈追踪的Throwable对象，这个对象可以被再次抛出。
返回包含一个完全堆栈追踪的Throwable对象，这个对象可以被再次抛出。
public Throwable getCause()：返回此throwable对象的cause；如果cause不存在或未知，则返回 null。
public String getMessage()：返回此throwable对象的详细消息字符串。
public void printStackTrace()：将异常堆栈追踪输出到标准错误流。
public void printStackTrace(PrintStream s)：将此throwable对象及其追踪输出到指定的输出流。
public void printStackTrace(PrintWriter s)：将此throwable对象及其追踪输出到指定的 PrintWriter。
public String toString()：返回一个包含异常描述的String对象。
12.3.2 使用自己的异常类
上一小节介绍了如何创建自己的异常类，这以小节将讲解如何使用自己创建的异常类。首先定义了一个异常类IllegalAgeException。AgeTest类则是对年龄进行分类的程序，对各个年龄段的成绩分为不同的名称。其中需要考虑的是，年龄是有范围的，一般在0-100岁之间。当然其中也有一些寿星，所以在此规定年龄超过120则认为是超出范围，则会抛出相应的异常，也就是IllegalAgeException。然后使用该异常进行处理。
12.4 小结
在本章中首先介绍了什么是异常，介绍了Java异常机制的基本体系结构。然后又介绍了Java中异常机制的使用，又对自定义异常类进行了简单讲解。正确的处理各类异常是非常复杂的事情，读者应该在程序编写过程中细细体会才能熟练的掌握，本章只是对Java异常机制的简单介绍，还希望读者能在实践中学习，加深对Java异常机制的认识。