Java异常处理

一、Java异常体系

1.1 Throwable

java.lang.Throwable 类是Java程序执行过程中发生的异常事件对应的类的根父类。
Throwable中的常用方法：

• public void printStackTrace()：打印异常的详细信息。包含了异常的类型、异常的原因、异常出现的位置、在开发和调试阶段都得使用printStackTrace。
  
• public String getMessage()：获取发生异常的原因。
  

1.2 Error 和 Exception

Throwable可分为两类：Error和Exception。分别对应着java.lang.Error与java.lang.Exception两个类。
Error：Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。一般不编写针对性的代码进行处理。

• 例如：StackOverflowError（栈内存溢出）和OutOfMemoryError（堆内存溢出，简称OOM）。
  

Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，需要使用针对性的代码进行处理，使程序继续运行。否则一旦发生异常，程序也会挂掉。例如：

• 空指针访问
  
• 试图读取不存在的文件
  
• 网络连接中断
  
• 数组角标越界
  

说明：
无论是Error还是Exception，还有很多子类，异常的类型非常丰富。当代码运行出现异常时，特别是我们不熟悉的异常时，不要紧张，把异常的简单类名，拷贝到API中去查去认识它即可。

1.3 编译时异常和运行时异常

Java程序的执行分为编译时过程和运行时过程。有的错误只有在运行时才会发生。比如：除数为0，数组下标越界等。
因此，根据异常可能出现的阶段，可以将异常分为：

• 编译时期异常（即checked异常、受检异常）：在代码编译阶段，编译器就能明确警示当前代码可能发生（不是一定发生）xx异常，并明确督促程序员提前编写处理它的代码。如果程序员没有编写对应的异常处理代码，则编译器就会直接判定编译失败，从而不能生成字节码文件。通常，这类异常的发生不是由程序员的代码引起的，或者不是靠加简单判断就可以避免的，例如：FileNotFoundException（文件找不到异常）。
  
• 运行时期异常（即runtime异常、unchecked异常、非受检异常）：在代码编译阶段，编译器完全不做任何检查，无论该异常是否会发生，编译器都不给出任何提示。只有等代码运行起来并确实发生了xx异常，它才能被发现。通常，这类异常是由程序员的代码编写不当引起的，只要稍加判断，或者细心检查就可以避免。
  
  
  
  • java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。比如：ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常，ClassCastException类型转换异常。
    
    
  
  

2. Java异常处理的方式：

方式一：try-catch-finally
方式二：throws + 异常类型
2.1 方式1：捕获异常（try-catch-finally）

Java提供了异常处理的抓抛模型。

• 前面提到，Java程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出(throw)异常。
  
• 如果一个方法内抛出异常，该异常对象会被抛给调用者方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理，它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去，直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。
  
• 如果一个异常回到main()方法，并且main()也不处理，则程序运行终止。
  

2.1.1 try-catch-finally基本格式

捕获异常语法如下：

1. try{
2.         ......        //可能产生异常的代码
3. }
4. catch( 异常类型1 e ){
5.         ......        //当产生异常类型1型异常时的处置措施
6. }
7. catch( 异常类型2 e ){
8.         ......         //当产生异常类型2型异常时的处置措施
9. }  
10. finally{
11.         ...... //无论是否发生异常，都无条件执行的语句
12. }

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1、整体执行过程：
当某段代码可能发生异常，不管这个异常是编译时异常（受检异常）还是运行时异常（非受检异常），我们都可以使用try块将它括起来，并在try块下面编写catch分支尝试捕获对应的异常对象。

• 如果在程序运行时，try块中的代码没有发生异常，那么catch所有的分支都不执行。
  
• 如果在程序运行时，try块中的代码发生了异常，根据异常对象的类型，将从上到下选择第一个匹配的catch分支执行。此时try中发生异常的语句下面的代码将不执行，而整个try...catch之后的代码可以继续运行。
  
• 如果在程序运行时，try块中的代码发生了异常，但是所有catch分支都无法匹配（捕获）这个异常，那么JVM将会终止当前方法的执行，并把异常对象“抛”给调用者。如果调用者不处理，程序就挂了。
  

2、try

• 捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现异常的业务逻辑代码放在try语句块中。
  

3、catch (Exceptiontype e)

• catch分支，分为两个部分，catch()中编写异常类型和异常参数名，{}中编写如果发生了这个异常，要做什么处理的代码。
  
• 如果明确知道产生的是何种异常，可以用该异常类作为catch的参数；也可以用其父类作为catch的参数。
  比如：可以用ArithmeticException类作为参数的地方，就可以用RuntimeException类作为参数，或者用所有异常的父类Exception类作为参数。但不能是与ArithmeticException类无关的异常，如NullPointerException（catch中的语句将不会执行）。
  
• 每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理可能产生的不同类型的异常对象。
  
• 如果有多个catch分支，并且多个异常类型有父子类关系，必须保证小的子异常类型在上，大的父异常类型在下。否则，报错。
  
• catch中常用异常处理的方式
  
  
  
  • public String getMessage()：获取异常的描述信息，返回字符串
    
  • public void printStackTrace()：打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。包含了异常的类型、异常的原因、还包括异常出现的位置，在开发和调试阶段，都得使用printStackTrace()。
    
  2.2 方式2：声明抛出异常类型（throws）
  
  
  
• 如果在编写方法体的代码时，某句代码可能发生某个编译时异常，不处理编译不通过，但是在当前方法体中可能不适合处理或无法给出合理的处理方式，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。
  
  
• 具体方式：在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。
  

2.2.1 throws基本格式

声明异常格式：

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

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在throws后面可以写多个异常类型，用逗号隔开。
举例：

1. public void readFile(String file)  throws FileNotFoundException,IOException {
2.         ...
3.         // 读文件的操作可能产生FileNotFoundException或IOException类型的异常
4.         FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
5.     //...
6. }

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2.2.2 throws 使用举例

举例：针对于编译时异常

1. package com.atguigu.keyword;
3. public class TestThrowsCheckedException {
4.     public static void main(String[] args) {
5.         System.out.println("上课.....");
6.         try {
7.             afterClass();//换到这里处理异常
8.         } catch (InterruptedException e) {
9.             e.printStackTrace();
10.             System.out.println("准备提前上课");
11.         }
12.         System.out.println("上课.....");
13.     }
15.     public static void afterClass() throws InterruptedException {
16.         for(int i=10; i>=1; i--){
17.             Thread.sleep(1000);//本来应该在这里处理异常
18.             System.out.println("距离上课还有：" + i + "分钟");
19.         }
20.     }
21. }

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举例：针对于运行时异常：
throws后面也可以写运行时异常类型，只是运行时异常类型，写或不写对于编译器和程序执行来说都没有任何区别。如果写了，唯一的区别就是调用者调用该方法后，使用try...catch结构时，IDEA可以获得更多的信息，需要添加哪种catch分支。

1. package com.atguigu.keyword;
3. import java.util.InputMismatchException;
4. import java.util.Scanner;
6. public class TestThrowsRuntimeException {
7.     public static void main(String[] args) {
8.         Scanner input = new Scanner(System.in);
9.         try {
10.             System.out.print("请输入第一个整数：");
11.             int a = input.nextInt();
12.             System.out.print("请输入第二个整数：");
13.             int b = input.nextInt();
14.             int result = divide(a,b);
15.             System.out.println(a + "/" + b +"=" + result);
16.         } catch (ArithmeticException | InputMismatchException e) {
17.             e.printStackTrace();
18.         } finally {
19.             input.close();
20.         }
21.     }
23.     public static int divide(int a, int b)throws ArithmeticException{
24.         return a/b;
25.     }
26. }

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2.2.3 方法重写中throws的要求

方法重写时，对于方法签名是有严格要求的。复习：

1. （1）方法名必须相同
2. （2）形参列表必须相同
3. （3）返回值类型
4.         - 基本数据类型和void：必须相同
5.         - 引用数据类型：<=
6. （4）权限修饰符：>=，而且要求父类被重写方法在子类中是可见的
7. （5）不能是static，final修饰的方法

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此外，对于throws异常列表要求：
<ul>如果父类被重写方法的方法签名后面没有 “throws  编译时异常类型”，那么重写方法时，方法签名后面也不能出现“throws  编译时异常类型”。
如果父类被重写方法的方法签名后面有 “throws  编译时异常类型”，那么重写方法时，throws的编译时异常类型必须  max){                max = nums;            }        }        return max;    }}[/code]三、自定义异常

3.1 如何自定义异常类

1）要继承一个异常类型
​ 自定义一个编译时异常类型：自定义类继承java.lang.Exception。
​ 自定义一个运行时异常类型：自定义类继承java.lang.RuntimeException。
（2）建议大家提供至少两个构造器，一个是无参构造，一个是(String message)构造器。
（3）自定义异常需要提供serialVersionUID
3.2 注意点

自定义的异常只能通过throw抛出。
自定义异常最重要的是异常类的名字和message属性。当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。比如：TeamException("成员已满，无法添加");、 TeamException("该员工已是某团队成员");
自定义异常对象只能手动抛出。抛出后由try..catch处理，也可以甩锅throws给调用者处理。
3.3 举例

NolifeValueException.java

1. package com.atguigu.keyword;
3. import java.io.IOException;
5. class Father{
6.     public void method()throws Exception{
7.         System.out.println("Father.method");
8.     }
9. }
10. class Son extends Father{
11.     @Override
12.     public void method() throws IOException,ClassCastException {
13.         System.out.println("Son.method");
14.     }
15. }

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Person.java

1. throw new 异常类名(参数);

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test.java

1. throw new String("want to throw");

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