学习笔记-Java异常机制

学习来源：B站【狂神说Java】Java零基础学习视频通俗易懂

什么是异常

• 实际工作中，遇到的情况不可能是非常完美的。比如:你写的某个模块，用户输入不一定符合你的要求、你的程序要打开某个文件，这个文件可能不存在或者文件格式不对，你要读取数据库的数据，数据可能是空的等。我们的程序再跑着，内存或硬盘可能满了。等等。
• 软件程序在运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题，我们叫异常，英文是:Exception，意思是例外。这些，例外情况，或者叫异常，怎么让我们写的程序做出合理的处理。而不至于程序崩溃。
• 异常指程序运行中出现的不期而至的各种状况,如:文件找不到、网络连接失败、非法参数等。
• 异常发生在程序运行期间,它影响了正常的程序执行流程。

简单分类

要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常:

• 检查性异常:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。
• 运行时异常:运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。
• 错误:错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。

异常体系结构

Java把异常当作对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception.

Error

• Error类对象由Java虚拟机生成并抛出,大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。
• Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError)，当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现OutOfMemoryError。这些异常发生时、Java虚拟机(JV)一般会选择线程终止;
• 还有发生在虚拟机试图执行应用时，如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。

Exception

• 在Exception分支中有一个重要的子关RuntimeException(运行时异常)
  • ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界)
  • NullPointerException(空指针异常)
  • ArithmeticException(算术异常)
  • MissingResourceException(丢失资源)
  • ClassNotFoundException(找不到类）等异常，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。
• 这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生;
• Error和Exception的区别: Error通常是灾难性的致命的错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，Java虚拟机(JVM)一般会选择终止线程;Exception通常情况下是可以被程序处理的，并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常。

异常处理机制

• 抛出异常
• 捕获异常
• 异常处理关键字
  • try、catch、finally、throw、throws

package com.exception;

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;

        //假设要捕获多个异常，范围要从小到大
        try{//监控区域
            System.out.println(a/b);
        //}catch(ArithmeticException e){//catch(想要捕获的异常类型) 捕获异常
           // System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
        }catch (Error e){
            System.out.println("Exception");
        }catch (Exception e){
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable t){
            System.out.println("Throwable");
        }finally {//处理善后工作
            System.out.println("finally");
        }
    }
}

//finally: 可以不写.假设处理IO、资源时，可以进行关闭

package com.exception;

public class Test02 {
    public static void main(String[] args) {

        int a = 1;
        int b = 0;
        //ctrl + alt + T
        try {
            System.out.println(a/b);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();//打印错误的栈信息
        } finally {
        }
    }
}

package com.exception;

public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            new Test03().test(1,0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //假设这个方法中，处理不了这个异常。方法上抛出异常
    public void test(int a,int b) throws ArithmeticException{
        if(b == 0){
           // throw new ArithmeticException();//主动的抛出异常，一般在方法中使用
        }
    }
}

自定义异常

使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外，用户还可以自定义异常。用户自定义异常类，只需继承Exception类即可。
在程序中使用自定义异常类，大体可分为以下几个步骤:
1．创建自定义异常类。

2．在方法中通过throw关键字抛出异常对象。

3.如果在当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理;否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作。

4.在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

实际应用中的经验总结

• 处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理
• 在多重catch块后面，可以加一个catch (Exception)来处理可能会被遗漏的异常,对于不确定的代码，也可以加上try-catch处理潜在的异常
• 尽量去处理异常，切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定
• 尽量添加finally语句块去释放占用的资源