21_异常_第21天（异常、企业面试题，思维导图下载）

今日内容介绍
1、异常概述和继承体系
2、异常原因以及处理方式
3、运行时期异常
4、方法重写的异常处理
5、Throwable类常见方法
6、自定义异常

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01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
    

02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。
            }
        

03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

04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

05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
        

06try...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

07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。

08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

09finally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
    

10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)
    

11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

12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;
            }
    }

13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。
            

14Throwable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(); 
        }
        
        

15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。
    
    

作业测试

1.简述什么是异常、异常的继承体系？

Java代码在运行时期发生的问题就是异常。

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
    |- 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

2.简述异常的处理方式？

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

3.throw和throws关键字的使用位置和格式？

throw：

使用位置：方法内部
使用格式：throw new 异常类名(参数);

throws：

使用位置：方法声明上
使用格式：修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2… {   }

4.多个catch处理的注意事项？

有顺序：

平级异常：抛出的异常类之间,没有继承关系,没有顺序
上下级关系的异常：越高级的父类,越写在下面

5.简述finally关键字的特点和作用？

• 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。
    如：IO流操作和数据库操作中会见到

6.Throwable类的常见方法及方法描述？

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

7.自定义异常的格式？

class 异常名 extends Exception{ //或继承RuntimeException
    public 异常名(){
    }
    public 异常名(String s){ 
        super(s); 
    }
}

企业面试题

1.异常的概述

  对Java来说，异常就是一个类，产生了一个异常，就是产生了一个类的对象，这个类代表不正常的现象

  整个异常体系 ：重要
  Throwable(生病)
     Error （不可治愈的疾病）      错误：宕机，断点，海啸
     Exception （能治愈的疾病）      ： 异常，程序员能处理
         非RuntimeExcetion   非运行时期异常,编译器异常，要求我们在编译器就必须进行处理
           RuntimeException（运行时期异常 ）

2.异常的注意事项：

 异常的注意事项： 
      1.如果对发生的异常一直不处理，程序不再继续执行
      2.如果对发生的异常进行try,catch，此時發生了異常，try下的代碼不會執行，此異常會被catch捕獲，同时程序继续执行

3.异常处理的第一种方式：

     第一种方式：捕获异常（分为单异常捕获，和多异常捕获）
     使用规则：异常捕获
     try{
     // 可能产生异常的代码
     }catch(Exception e){
     // 如果产生异常，进行处理
     }
     Java处理异常的机制：如果不处理异异常，则代码停止执行，并且将异常直接抛给JVM。
     
     使用规则：多异常捕获
     try{
     // 可能发生异常的代码
     }catch(异常类型  | 异常类型 e2){
      //如果产生异常，进行的处理
      // e.printStackTrace() 打印 针对于程序员的public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {
            Test t  = new Test();
            int method = t.method();
            System.out.println(method);
    }
}
class Test{
    public int method(){
        int i = 0;
        try{
            System.out.println(1/0);
            return i;
        }catch(Exception e){
              e.printStackTrace();
        }finally{
            i = 200;
            System.out.println("我一定会运行");
        }
        return i;
    }
    //返回路径：每次碰到return就会在返回路径中临时存储这个被返回的值，无论方法内有任何的改变，返回路径中的这个值一致不变。
}
       //异常名字，异常描述，异常发生在哪儿 
     }
     问题为什么要分开捕获
     注意：该异常处理，只能是针对同级异常

4.异常处理的第二种方式

     使用规则：抛出异常，在方法后边加上throws
     两个问题：
          如果不处理异常，那么异常最终会到哪儿
          如果拋出了异常，谁处理。

5.自定义异常

 使用规则： extends RuntimeException
           4个构造方法

 1.创建自定义异常 -->extends 
                  RuntimeException
                非RuntimeException
                需要实现父类的构造方法（传入自己的异常信息）
 throw  进行抛出，并且进型处理
             

6.子父类异常注意事项：

   运行异常的特点:
     父类的方法,如果抛出异常,子类重写后可以不抛出异常也可以抛出异常,
     但是,如果子类要抛,抛出的异常不能大于父类的异常大于,都指的是继承关系
      
     父类的方法,没有异常抛出,子类重写后也不能抛出异常，如果子类中调用了抛出异常的方法,别无选择,只能try..catch处理意义
 

1、 throw 和throws 的区别是什么

  throw 
    定义在方法中，后边跟的是异常对象
    同时只能抛出一个异常对象
    
  throws 
     定义在方法的声明上，后边跟的是异常的类型
     后边同时可以跟多个数据类型

2、 finally 返回路劲面试题

 2. finally ：在正常情况下，肯定执行的代码
 在try中return，在finally中修改:
 //返回路径：每次碰到return就会在返回路径中临时存储这个被返回的值，无论方法内有任何的改变，返回路径中的这个值一致不变。
 代码：
 public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {
        Test t  = new Test();
        int method = t.method();
        System.out.println(method);
}
}
class Test{
    public int method(){
    int i = 0;
    try{
        System.out.println(1/0);
        return i;
    }catch(Exception e){
          e.printStackTrace();
    }finally{
        i = 200;
        System.out.println("我一定会运行");
    }
    return i;
}
//返回路径：每次碰到return就会在返回路径中临时存储这个被返回的值，无论方法内有任何的改变，返回路径中的这个值一致不变。
}