1.異常概述與異常體系結(jié)構(gòu)

1.1異常概述

異常：在Java語(yǔ)言中，將程序執(zhí)行中發(fā)生的不正常情況稱為“異常”。 (開(kāi)發(fā)過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤不是異常)

Java程序在執(zhí)行過(guò)程中所發(fā)生的異常事件可分為兩類：

Error：Java虛擬機(jī)無(wú)法解決的嚴(yán)重問(wèn)題。如：JVM系統(tǒng)內(nèi)部錯(cuò)誤、資源耗盡等嚴(yán)重情況。比如：StackOverflowError和OOM。一般不編寫(xiě)針對(duì)性
的代碼進(jìn)行處理。

Exception: 其它因編程錯(cuò)誤或偶然的外在因素導(dǎo)致的一般性問(wèn)題，可以使
用針對(duì)性的代碼進(jìn)行處理。
例如：

• 空指針訪問(wèn)
• 試圖讀取不存在的文件
• 網(wǎng)絡(luò)連接中斷
• 數(shù)組角標(biāo)越界

1.2運(yùn)行時(shí)異常與編譯時(shí)異常

對(duì)于這些錯(cuò)誤，一般有兩種解決方法：一是遇到錯(cuò)誤就終止程序
的運(yùn)行。另一種方法是由程序員在編寫(xiě)程序時(shí)，就考慮到錯(cuò)誤的
檢測(cè)、錯(cuò)誤消息的提示，以及錯(cuò)誤的處理。

捕獲錯(cuò)誤最理想的是在編譯期間，但有的錯(cuò)誤只有在運(yùn)行時(shí)才會(huì)發(fā)生。
比如：除數(shù)為0，數(shù)組下標(biāo)越界等
分類：編譯時(shí)異常和運(yùn)行時(shí)異常

1.運(yùn)行時(shí)異常
是指編譯器不要求強(qiáng)制處置的異常。一般是指編程時(shí)的邏輯錯(cuò)誤，是程序
員應(yīng)該積極避免其出現(xiàn)的異常。java.lang.RuntimeException類及它的子
類都是運(yùn)行時(shí)異常。
對(duì)于這類異常，可以不作處理，因?yàn)檫@類異常很普遍，若全處理可能會(huì)對(duì)
程序的可讀性和運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。

2.編譯時(shí)異常
是指編譯器要求必須處置的異常。即程序在運(yùn)行時(shí)由于外界因素造成的一
般性異常。編譯器要求Java程序必須捕獲或聲明所有編譯時(shí)異常。
l 對(duì)于這類異常，如果程序不處理，可能會(huì)帶來(lái)意想不到的結(jié)果。

1.3異常體系結(jié)構(gòu)

2.常見(jiàn)異常

java.lang.RuntimeException

• ClassCastException
• ArrayIndexOutOfBoundsException
• NullPointerException
• ArithmeticException
• NumberFormatException
• InputMismatchException

java.io.IOExeption

• FileNotFoundException
• EOFException

java.lang.ClassNotFoundException
java.lang.InterruptedException
java.io.FileNotFoundException
java.sql.SQLException

1. ArrayIndexOutOfBoundsException

public class IndexOutExp {
    public static void main(String[] args) {
        String friends[] = { "lisa", "bily", "kessy" };
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(friends[i]); // friends[4]?
        }
        System.out.println("\nthis is the end");
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：數(shù)組越界異常

2.NullPointerException

public class NullRef{
    int i = 1;
    public static void main(String[] args){
        NullRef t = new NullRef();
        t = null;
        System.out.println(t.i);
    } 
}

運(yùn)行結(jié)果：空指針異常

3.ArithmeticException

public class DivideZero{
    int x;
    public static void main(String[] args){
    int y;
    DivideZero c=new DivideZero();
    y=3/c.x; 
    System.out.println("program ends ok!");
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：除零異常

4.ClassCastException

public class Order{
    public static void main(String[] args){
    Object obj = new Date();
    Order order;
    order = (Order) obj;
    System.out.println(order);
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：類轉(zhuǎn)換異常

3.異常處理機(jī)制

3.1異常的拋出與捕獲

Java提供的是異常處理的抓拋模型

拋出異常
Java程序的執(zhí)行過(guò)程中如出現(xiàn)異常，會(huì)生成一個(gè)異常類對(duì)象，該異常對(duì)象將被提交給Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)，這個(gè)過(guò)程稱為拋出(throw)異常。

異常對(duì)象的生成

• 由虛擬機(jī)自動(dòng)生成：程序運(yùn)行過(guò)程中，虛擬機(jī)檢測(cè)到程序發(fā)生了問(wèn)題，如果在當(dāng)前代碼中沒(méi)有找到相應(yīng)的處理程序，就會(huì)在后臺(tái)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)應(yīng)異常類的實(shí)例對(duì)象并拋出——自動(dòng)拋出
• 由開(kāi)發(fā)人員手動(dòng)創(chuàng)建：Exception exception = new ClassCastException();——?jiǎng)?chuàng)建好的異常對(duì)象不拋出對(duì)程序沒(méi)有任何影響，和創(chuàng)建一個(gè)普通對(duì)象一樣

異常的拋出機(jī)制：

捕獲異常

如果一個(gè)方法內(nèi)拋出異常，該異常對(duì)象會(huì)被拋給調(diào)用者方法中處理。如果異常沒(méi)有在調(diào)用者方法中處理，它繼續(xù)被拋給這個(gè)調(diào)用方法的上層方法。這個(gè)過(guò)程將一直繼續(xù)下去，直到異常被處理。這一過(guò)程稱為捕獲(catch)異常。

如果一個(gè)異常回到main()方法，并且main()也不處理，則程序運(yùn)
行終止。

程序員通常只能處理Exception，而對(duì)Error無(wú)能為力。

3.2異常處理機(jī)制：try-catch-finally

異常處理是通過(guò)try-catch-finally語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的

try{
...... //可能產(chǎn)生異常的代碼
}
catch( ExceptionName1 e ){
...... //當(dāng)產(chǎn)生ExceptionName1型異常時(shí)的處置措施
}
catch( ExceptionName2 e ){
...... //當(dāng)產(chǎn)生ExceptionName2型異常時(shí)的處置措施
}[ finally{
...... //無(wú)論是否發(fā)生異常，都無(wú)條件執(zhí)行的語(yǔ)句
} ]

try
捕獲異常的第一步是用try{…}語(yǔ)句塊選定捕獲異常的范圍，將可能出現(xiàn)
異常的代碼放在try語(yǔ)句塊中。

catch (Exceptiontype e)
在catch語(yǔ)句塊中是對(duì)異常對(duì)象進(jìn)行處理的代碼。每個(gè)try語(yǔ)句塊可以伴隨
一個(gè)或多個(gè)catch語(yǔ)句，用于處理可能產(chǎn)生的不同類型的異常對(duì)象。

finally
捕獲異常的最后一步是通過(guò)finally語(yǔ)句為異常處理提供一個(gè)
統(tǒng)一的出口,不論在try代碼塊中是否發(fā)生了異常事件，catch語(yǔ)句是否執(zhí)
行，catch語(yǔ)句是否有異常，catch語(yǔ)句中是否有return，finally塊中的語(yǔ)句都會(huì)被執(zhí)行。

捕獲異常的有關(guān)信息：
與其它對(duì)象一樣，可以訪問(wèn)一個(gè)異常對(duì)象的成員變量或調(diào)用它的
方法。

• getMessage() 獲取異常信息，返回字符串
• printStackTrace() 獲取異常類名和異常信息，以及異常出現(xiàn)在程序中的位置。返回值void。

舉例：指針越界

public class IndexOutExp{
    public static void main(String[] args){
    String friends[] = { "lisa", "bily", "kessy" };
    try{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(friends[i]);
    }
    }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
        System.out.println("index err");
    }
    System.out.println("\nthis is the end");
    }
}
//程序IndexOutExp.java運(yùn)行結(jié)果：java IndexOutExp
lisa
bily
kessy
index err
this is the end

4.用戶自定義異常類

一般地，用戶自定義異常類都是RuntimeException的子類。

• 自定義異常類通常需要編寫(xiě)幾個(gè)重載的構(gòu)造器。 l 自定義異常需要提供serialVersionUID
• 自定義的異常通過(guò)throw拋出。
• 自定義異常最重要的是異常類的名字，當(dāng)異常出現(xiàn)時(shí)，可以根據(jù)名字判斷異常類型。

用戶自定義異常類MyException，用于描述數(shù)據(jù)取值范圍錯(cuò)誤信息。用戶
自己的異常類必須繼承現(xiàn)有的異常類

public class Test { 
 private static String userName = "admin"; 
 private static String password = "123456"; 
 public static void main(String[] args) { 
 login("admin", "123456"); 
 } 
 public static void login(String userName, String password) { 
 if (!Test.userName.equals(userName)) { 
 // TODO 處理用戶名錯(cuò)誤
 } 
 if (!Test.password.equals(password)) { 
 // TODO 處理密碼錯(cuò)誤
 } 
 System.out.println("登陸成功"); 
 } 
}

此時(shí)我們?cè)谔幚碛脩裘艽a錯(cuò)誤的時(shí)候可能就需要拋出兩種異常. 我們可以基于已有的異常類進(jìn)行擴(kuò)展(繼承), 創(chuàng)建和我們業(yè)務(wù)相關(guān)的異常類

class UserError extends Exception { 
 public UserError(String message) { 
 super(message); 
 } 
} 
class PasswordError extends Exception { 
 public PasswordError(String message) { 
 super(message); 
 } 
}

此時(shí)我們的 login 代碼可以改成

public static void main(String[] args) { 
 try { 
 login("admin", "123456"); 
 } catch (UserError userError) { 
 userError.printStackTrace(); 
 } catch (PasswordError passwordError) { 
 passwordError.printStackTrace(); 
 } 
} 
public static void login(String userName, String password) throws UserError, 
PasswordError { 
 if (!Test.userName.equals(userName)) { 
 throw new UserError("用戶名錯(cuò)誤"); 
 } 
 if (!Test.password.equals(password)) { 
 throw new PasswordError("密碼錯(cuò)誤"); 
 } 
 System.out.println("登陸成功"); 
}

注意事項(xiàng)：
自定義異常通常會(huì)繼承自 Exception 或者 RuntimeException
繼承自 Exception 的異常默認(rèn)是受查異常
繼承自 RuntimeException 的異常默認(rèn)是非受查異常

5.異常處理5個(gè)關(guān)鍵字

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