javaSE笔记--分块 - 4. 异常 - 《Java全栈方向》

4. 异常

4. 异常

4.1 异常定义

异常：就是程序在运行的过程中遇到的种种不正常的情况。

特点：如果一个程序在运行中遇到了一个未经处理的异常，则这个异常会终止程序的运行。

但是如果程序出现的异常被处理了，此时程序不会被终止。所以我们需要知道怎么去处理异常。

其实在Java中，异常也是一个类。

4.2 异常类的体系

Throwable: 是所有的异常的根类

Throwable: 它是所有错误与异常的超类
    |- 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

Error: 发生在编译器级别的，我们程序无法处理的错误。 VirtualMachineError:OutOfMemoryError, StackOverflowError,

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。
}

Exception: 我们可以去处理的异常。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[3];
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[3]);
    System.out.println("over"); 
}

4.3 Exception的分类

可以分成两种异常：

运行时异常（Runtime Exception）

发生在程序运行的过程中的异常。

如果不处理这种异常，程序可以正常编译，但是当执行到异常产生的时候，会终止程序的运行。

例如：NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、ArithmeticException…

非运行时异常（Non-Runtime Exception）（编译异常）

发生在程序编译的过程中的异常。

如果不处理这种异常，程序将无法进行编译。

例如：ParseException…

4.4 常见异常

java.lang.RuntimeException
ClassCastException
ArrayIndexOutOfBoundsException
NullPointerException
ArithmeticException
java.io.IOExeption
FileNotFoundException
EOFException
java.lang.ClassNotFoundException
java.lang.InterruptedException
java.io.FileNotFoundException
java.sql.SQLException

4.5 异常处理

4.5.1方式一：捕获异常

语法：

try {
// 这里写可能会产生异常的代码。
// 注意：
// 一旦这里面的代码产生了异常，从异常产生开始往后所有try中的代码都不再执行，直接执行指定的catch
}
catch(需要捕获的异常类型 标识符) {
// 捕获异常，如果try中产生的异常类型和我们要捕获的异常类型匹配，此时会执行这个代码段中的内容
// 如果执行到这里了，相当于这个异常被捕获、处理了，这个异常将不再终止程序的运行。
}
catch(需要捕获的异常类型 标识符) {
......
}
finally {
// 这里的代码始终会执行。
// 无论try中的代码有没有异常产生，这里的代码都会执行。
// 在这里我们一般情况下是做一些资源释放的工作。
}

注意：

以上，是完整的try-catch-finally语句。但是实际在用的时候，try后面可以只有catch，也可只有finally，但是不能什么都没有。
一般情况下，catch我们是不会省略不写的。
如果try中的代码可能产生的异常不止一种
- 如果需要对产生的不同异常进行不同的处理，可以使用多个catch语句
  - 多个catch语句的先后顺序
  - 如果多个catch中的异常，没有继承关系，则先后顺序没有影响
  - 如果多个catch中的异常，有继承关系，则子类异常在前，父类异常在后
- 如果需要对某些异常做同样的处理，可以在同一个catch中，用 | 拼接所有要处理的异常。这些用|拼接起来的异常之间，不能有继承关系
- 如果需要对所有的异常做同样的处理，可以在一个catch中捕获一个父类异常。

public static int show(int a, int b) {
    int c = 0;
    try {
        c = a / b;
        // 能走到这里，说明上面的除没有异常。
        return c;
    }
    catch (ArithmeticException e) {
        System.out.println("出现了一个算术异常");
        return c;
    }
    finally {
        // 在return之前，执行finally中的代码段
        System.out.println("finally中的代码执行了");
        c = -10;
    }
}

以上代码段，在try和catch中都有return语句。

finally中的代码始终会执行，但是针对这种情况，他的执行时机：

先执行return语句，此时，将需要返回的值缓存起来。然后再去执行finally语句中的代码，执行结束后，返回刚才缓存的那个值。

4.5.2方式二：声明抛出异常

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。

    public void readFile(String file)  throws FileNotFoundException {
        ……
        // 读文件的操作可能产生FileNotFoundException类型的异常
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
         ..……
     }

重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下，对methodA()方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。

public class A {
     public void methodA() throws IOException {
           ……
     }  }
    public class B1 extends A {
     public void methodA() throws FileNotFoundException {
           ……
     }  }
    public class B2 extends A {
     public void methodA() throws Exception {   //报错
             ……
        }  }

测试：

class ArrayTools{
    //通过给定的数组，返回给定的索引对应的元素值。
    public static int getElement(int[] arr,int index)    {
        if(arr==null){
            throw new NullPointerException("arr指向的数组不存在");
        }
        if(index<0 || index>=arr.length){
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("错误索引，"+index+"索引在数组中不存在");
        }
        int element = arr[index];
        return element;
    }
}
class ExceptionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {34,12,67}; //创建数组
        int num = ArrayTools.getElement(null,2);// 调用方法，获取数组中指定索引处元素
        System.out.println("num="+num);//打印获取到的元素值
    }
}

4.5.3 异常类中常用方法

在Throwable类中为我们提供了很多操作异常对象的方法，常用的如下：

getMessage方法：返回该异常的详细信息字符串，即异常提示信息
toString方法：返回该异常的名称与详细信息字符串
printStackTrace：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

4.6 自定义异常

NullPointerException异常类源代码：
public class NullPointerException extends RuntimeException {
    public NullPointerException() {
        super();//调用父类构造方法
    }
    public NullPointerException(String s) {
        super(s);//调用父类具有异常信息的构造方法
    }
}

定义异常类的格式：

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

系统给我们提供了很多的异常类，但是这些异常类并不能够满足我们所有的需求。这种情况下，我们就需要去自定义异常。继承自异常类，写一个子类即可。

//自定义异常类
class NoAgeException extends Exception{
    NoAgeException() {
        super();
    }
    NoAgeException(String message)    {
        super(message);
    }
}
//异常类的使用
class Person{
    private String name;
    private int age;
    Person(String name,int age) throws NoAgeException    {
        //加入逻辑判断。
        if(age<0 || age>200)        {
            throw new NoAgeException(age+",年龄值非法");
        }
        this.name = name;
        this.age = age;
    }S
    public String toString()    {
        return "Person[name="+name+",age="+age+"]";
    }
}
//测试
class ExceptionDemo{
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Person p = new Person("xiaoming",20);
            System.out.println(p);
        }
        catch (NoAgeException ex){
            System.out.println("年龄异常");
        }
        System.out.println("over");
    }
}