Java异常处理
异常的概述：
在生活学习，过程中很多事情，并不是我们可以控制的，生活处处有惊喜 (异常)
- 比如：我想半个月学完Java 突然上线了一个好玩的游戏…
打乱了我原有的计划, 产生另一种结果...
在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美
- 在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避免的
- 比如： 客户输入数据的格式，读取文件是否存在，网络是否始终保持通畅等等。
异常：在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常” 开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)
异常体系结构
Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：
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
- StackOverflowError和OOM 一般不编写针对性的代码进行处理。
Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理 Java开发者考虑的东西…
- 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
而对于这些异常，我们可以进行捕获处理，我们尽可能在开发过程中考虑到可能出现的异常进行处理！
不然，
如果不进行处理直接发布，出现异常会导致,程序报错,崩掉使程序直接立刻结束 （用户体验极差！！
Throwable为顶层父类
Java标准裤内建了一些通用的异常，这些类以Throwable为顶层父类 Throwable又派生出 Error类和 Exception类
Java程序开发者需要关注：Exception异常即可！
Exception异常：
Exception异常又分为两类： 运行时异常：
- 指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该积极避免其出现的异常
- Java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常
- 我们可以编写代码处理（使用try…catch…finally）这样的异常，也可以不处理，
- 对于这些异常，我们应该修正代码，而不是去通过异常处理器处理
这样的异常发生的原因多半是代码写的有问题。 - 如除: 除0错误ArithmeticException 错误的强制类型转换错误ClassCastException 数组索引越界ArrayIndexOutOfBoundsException 使用了空对象NullPointerException等等…
编译时异常：
- 是指编译器要求必须处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一 般性异常
- 编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常
- 对于这类异常，如果程序不处理，可能会带来意想不到的结果。
- Javac强制要求程序员为这样的异常做预备处理工作: （使用try…catch…finally或者throws） 在方法中要么用try-catch语句捕获它并处理，要么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过 这样的异常一般是由程序的运行环境导致的。 因为程序可能被运行在各种未知的环境下，而程序员无法干预用户如何使用他编写的程序，于是程序员就应该为这样的异常时刻准备着 如: SQLException , IOException,ClassNotFoundException 等
常见的Java 异常：
代码语言：javascript复制Throwable类: 所有异常类型 父类 即 Error/Exception
Error类: 程序本身无法恢复的严重错误 虚拟机错误 除了使程序安全退出,其他无能为力
Exception类: Java 应用程序抛出处理的非严重错误。分 子类有: 运行时异常/检查异常 （RuntimeException/Checked）
RuntimeException 类栈: 运行时异常;
不要求程序必须对其进行处理,如果产生异常,会输出异常 堆栈信息 并中止程序运行
常见错误类型:
ArithmeticException 算术错误情形,如以零作除数获得数无限大: 2/0; 或 2%0 都会报异常: / by zero (整除或除余0报错;)
ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界
NullPointerException 尝试访问 null 对象成员
IllegalArgumentException 方法接收到非法参数
ClassCastException 对象强制类型转换出错
NumberFormatException 数字格式转换异常,如把"abc"转换成数字
..............
Checked 类: 检查异常(编译时就报错了,需要处理)
程序必须捕获或者声明抛出这种异常否则编译错误;
Exception 异常层次结构的父类
SQLException 数据库链接...
ClassNotFoundException 不能加载所需的类ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界
代码语言：javascript复制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");
}
}NullPointerException 空指针
代码语言：javascript复制public class NullRef {
int i = 1;
public static void main(String[] args) {
NullRef t = new NullRef();
t = null;
System.out.println(t.i);
}
}ArithmeticException 数学计算异常：
代码语言：javascript复制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!");
}
}ClassCastException 类型转换异常：
代码语言：javascript复制public class Order {
public static void main(String[] args) {
Object obj = new Date();
Order order;
order = (Order) obj;
System.out.println(order);
}
}异常处理机制：
异常处理:
为了避免程序执行过程中出现异常，对可能发生异常的代码 预先想好解决的一些处理方法，提前对可能会发送的异常进行捕获处理！
避免程序，出错导致程序结束！
if -else
- 对于处理异常，我们还可以直接使用：if-else 来进行捕获处理！
- 每次操作执行前判断：对象是否null 被除数是否0 …
但，过多的if-else分支会导致程序的代码加长、臃肿， 可读性差。因此采用异常处理机制
介绍：
Java提供的是异常处理的抓抛模型
- 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。 - 异常对象的生成
异常对象的生成，由虚拟机自动生成：
程序运行过程中，虚拟机检测到程序发生了问题，如果在当前代码中没有找到相应的处理程序
try-catch-finally就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出——自动抛出 - 由开发人员手动创建：
Exception exception = new ClassCastException();创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响，和创建一个普通对象一样 就相当于 new 了一个异常对象;throw exception手动抛出程序异常！throw new ClassCastException();匿名对象抛出程序异常！
抓 try - catch - finally
try - catch
catch(可多重
- 每个catch() 分别判断处理不同的错误异常类性不同的处理方法
- 但顺序必须从子到父类,所有异常的父类继承自: Exception类
把可能会出现异常的代码放入: try - catch 中捕获异常,如果出现异常,程序会根据异常类型找到对应catch 中执行代码
代码语言：javascript复制try{
//可能出现异常的代码
}catch(异常类 参数e ){
//用来捕获异常的类型,不是这种类型无法捕获的;
system.out.print(e.getMessage()); // 控制台输出！
e.printStackTrace(); // 打印异常堆栈信息 程序异常结束 ,也可以换成输出语句给用户提示;
}catch( Exception e ){
//最后一个因为这是所有异常 类的父类 如果放首位每次异 常都会实现 从而判断不出具体什么错误
//而且系统 也会编译错误
}try - catch - finally
程序异常,程序会结束 !
在 finally 中的语句 是无论如何都会被执行的 除非服务器爆炸，或掉用了虚拟机结束方法！
- 即使try{} catch(){} 中出现return 也不会退出！
会在return 执行前执行 finally中的操作!
Finally 还可以用于对于:
- 数据库连接 输入输出流 网络编程中的Socket JVM是不会自动回收的我们需要手动释放资源！ 可以声明在 finally 保证资源回收！
finally块语句唯一不被执行的情况,异常处理代码中执行 System.exit(1) 退出java 虚拟机
try - catch - finally 结构中 try是必须的 catch/finally 是可选的,但两者至少必须出现其中之一
try - catch - finally 属于代码块，内部的对象属于局部变量，公共变量注意声明位置！
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import org.junit.Test;
/*
* 一、异常的处理：抓抛模型
* 过程一："抛"：程序在正常执行的过程中，一旦出现异常，就会在异常代码处生成一个对应异常类的对象。
* 并将此对象抛出。
* 一旦抛出对象以后，其后的代码就不再执行。
* 关于异常对象的产生：① 系统自动生成的异常对象
* ② 手动的生成一个异常对象，并抛出（throw）
*
* 过程二："抓"：可以理解为异常的处理方式：① try-catch-finally ② throws
* 二、try-catch-finally的使用
* try{
* //可能出现异常的代码
* }catch(异常类型1 变量名1){
* //处理异常的方式1
* }catch(异常类型2 变量名2){
* //处理异常的方式2
* }catch(异常类型3 变量名3){
* //处理异常的方式3
* }
* ....
* finally{
* //一定会执行的代码
* }
*
* 说明：
* 1. finally是可选的。
* 2. 使用try将可能出现异常代码包装起来，在执行过程中，一旦出现异常，就会生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中进行匹配
* 3. 一旦try中的异常对象匹配到某一个catch时，就进入catch中进行异常的处理。一旦处理完成，就跳出当前的 try-catch结构（在没有写finally的情况）。继续执行其后的代码
* 4. catch中的异常类型如果没有子父类关系，则谁声明在上，谁声明在下无所谓。catch中的异常类型如果满足子父类关系，则要求子类一定声明在父类的上面。否则，报错
* 5. 常用的异常对象处理的方式： ① String getMessage() ② printStackTrace()
* 6. 在try结构中声明的变量，再出了try结构以后，就不能再被调用
* 7. try-catch-finally结构可以嵌套
*
* 体会1：使用try-catch-finally处理编译时异常，是得程序在编译时就不再报错，但是运行时仍可能报错。
* 相当于我们使用try-catch-finally将一个编译时可能出现的异常，延迟到运行时出现。
*
* 体会2：开发中，由于运行时异常比较常见，所以我们通常就不针对运行时异常编写try-catch-finally了。
* 针对于编译时异常，我们说一定要考虑异常的处理。
*/
public class ExceptionTest1 {
@Test
public void test1(){
String str = "123";
str = "abc";
int num = 0;
try{
num = Integer.parseInt(str);
System.out.println("hello-----1");
}catch(NumberFormatException e){
// System.out.println("出现数值转换异常了，不要着急....");
//String getMessage():
// System.out.println(e.getMessage());
//printStackTrace():
e.printStackTrace();
}catch(NullPointerException e){
System.out.println("出现空指针异常了，不要着急....");
}catch(Exception e){
System.out.println("出现异常了，不要着急....");
}
System.out.println(num);
System.out.println("hello-----2");
}
@Test
public void test2(){
//try - catch - finally 属于代码块，内部的对象属于局部变量，公共变量注意声明位置！
FileInputStream fis = null;
try {
File file = new File("hello1.txt");
fis = new FileInputStream(file);
int data = fis.read();
while(data != -1){
System.out.print((char)data);
data = fis.read();
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
try {
if(fis != null)
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}try-catch-finally 可以嵌套包含..
捕获异常的有关信息：
与其它对象一样，可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法获取异常信息
- printStackTrace(); void 返回值无,方法内部输出异常堆栈信息 一般在catch 中调用
- getMessage(); String 返回值返回异常描绘的字符串 new Exception(“描绘异常”); 返回成描绘的字符串
查看异常: 使用编辑器运行Java 报异常时,查看方式: 从下往上查看~寻找错误信息和报错行
抛 throws
声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式:
- 如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，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
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
声明抛出异常举例：
代码语言：javascript复制import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
/*
* 异常处理的方式二：throws 异常类型
*
* 1. "throws 异常类型"写在方法的声明处。指明此方法执行时，可能会抛出的异常类型。
* 一旦当方法体执行时，出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类的对象，此对象满足throws后异常
* 类型时，就会被抛出。异常代码后续的代码，就不再执行！
*
* 2. 体会：try-catch-finally:真正的将异常给处理掉了, throws的方式只是将异常抛给了方法的调用者,并没有真正将异常处理掉。
*
* 3. 开发中如何选择使用try-catch-finally 还是使用throws？
* 3.1 如果父类中被重写的方法没有throws方式处理异常，则子类重写的方法也不能使用throws，意味着如果
* 子类重写的方法中有异常，必须使用try-catch-finally方式处理。
* 3.2 执行的方法a中，先后又调用了另外的几个方法，这几个方法是递进关系执行的。我们建议这几个方法使用throws
* 的方式进行处理。而执行的方法a可以考虑使用try-catch-finally方式进行处理。
*/
public class ExceptionTest2 {
public static void main(String[] args){
try{
method2();
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}
// method3();
}
public static void method3(){
try {
method2();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void method2() throws IOException{
method1();
}
public static void method1() throws FileNotFoundException,IOException{
File file = new File("hello1.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
int data = fis.read();
while(data != -1){
System.out.print((char)data);
data = fis.read();
}
fis.close();
System.out.println("hahaha!");
}
}
手动抛出异常：throw
Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并 抛出. 也可根据需要使用人工创建并抛出
- 首先要生成异常类对象，然后通过throw语句实现抛出操作(提交给Java运 行环境)
IOException e = new IOException();throw e; - 可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例
throw new String("want to throw");String 并不是异常类型，所以并不成立！
用户自定义异常：
程序开发中，为了可以更加精确的找到，异常问题，通常会自定义异常类…
- 方便开发者，快速的找到问题的原因…
自定义异常类：
- 一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类
- 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
- 自定义异常需要提供 serialVersionUID
序列化唯一ID在网络之间，不同项目之间需要使用同一个对象，可以根据此序列化ID得知匹配的对象，相当于身份证一样！ - 自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据 名字判断异常类型
Excception Demo案例：
MyException
IDEA中Java类图标为闪电符号说明：这是一个Exception类的子类
package com.wsm.dly;
/**
* 如何自定义异常类？
* 1. 继承于现有的异常结构：RuntimeException运行时异常不必须处理 、Exception 编译时异常必须处理的异常！
* 2. 提供全局常量：serialVersionUID
* 3. 提供重载的构造器
*/
//IDEA中Java类图标为闪电符号说明：这是一个Exception类的子类
public class MyException extends Exception{
//序列化唯一ID
private static final long serialVersionUID = -7034897193246939L; //唯一序列号, 表示这个类的唯一标识！
//无参构造！
public MyException(){
}
//有参构造！
public MyException(String msg){
//给父类的,异常信息赋值！
super(msg);
}
}StudentTest.java
package com.wsm.dly;
public class StudentTest {
public static void main(String[] args) {
try {
Student s = new Student();
s.regist(-1001);
System.out.println(s);
} catch (Exception e) {
//打印堆栈和异常信息！
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
//学生类
class Student{
private int id;
//判断如果为负数,手动抛出异常！
public void regist(int id) throws Exception { //throws抛出异常,给调用者处理！
if(id > 0){
this.id = id;
}else{
// System.out.println("您输入的数据非法！");
//手动抛出异常对象
// throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");
// throw new Exception("您输入的数据非法!");
throw new MyException("不能输入负数");
//错误的
// throw new String("不能输入负数"); //throw 必须抛出异常类 或 子类..
}
}
@Override
public String toString() {
return "Student [id=" id "]";
}
}总结：
自定义异常类，就是正常的一个继承Exception的一个Java类 IDEA中会标记成为一个 ⚡
- 为了方便程序员，声明异常可以快速的识别出什么异常，可以使用自定义异常进行处理！
