Java异常与错误

Java错误与异常

• 三种类型的异常

  • 检查性异常：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的忽略
  • 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，运行时异常可能在编译时被忽略
  • 错误ERROR：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（JVM）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类RuntimeException（运行时异常）
    1. ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界）
    2. NullPointerException（空指针异常）
    3. ArithmeticException（算数异常）
    4. MissingResourceException（丢失资源）
    5. 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地去处理这些异常

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        new Demo01().a();       //匿名内部类，栈溢出错误（StackOverflowError）
    }
    public void a(){
        b();
    }
    public void b(){
        a();
    }
}
====================================================================
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(11/0);   //ArithmeticException
    }
}

异常处理机制

• 抛出异常
• 捕获异常
• 异常处理的五个关键字
  • try\catch\finally\throws

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

        //try,catch必须有，finally可以没有，finally一般用于错误的善后工作
        //无论catch是否被执行，finally都会被执行
        /*
        try {       //try监控区域
            System.out.println(a/b);
        }catch (ArithmeticException e){     //catch 捕获异常，catch后括号用于填写捕获的错误类型
            System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
        }finally {      //处理善后工作
            System.out.println("finally");
        }
         */

        //假设要捕获多个异常：从小到大！

        try{
            if (b==0){      //throw
                throw new ArithmeticException();    //使用throw主动抛出异常
            }
            System.out.println(a/b);
        }catch (Error e){       //catch (想要捕获的异常类型)，Throwable可以捕获Error和Exception
            System.out.println("程序出现异常");
        }catch (Exception e){       //可以同时写多个catch来捕获多种可能的异常，但捕获的异常的范围要逐渐增大，而且只会执行一次catch
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable t){
            System.out.println("Throwable");
        } finally {
            System.out.println("finally");
        }
    }
    public void a(){
        b();
    }
    public void b(){
        a();
    }
}
==========================================================================
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {

        new Test2().test(1,0);

        int a=1;
        int b=0;

        try {                   //快捷键Ctrl+Alt+T
            System.out.println(a/b);
        } catch (Exception e) {
            System.exit(0);     //程序结束
            e.printStackTrace();        //打印错误的栈信息
        } finally {
        }
    }
    //假设这方法中，处理不了这个异常，方法上抛出异常
    //在方法上抛出异常throws,在方法内部抛出异常throw
    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，秩序继承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

//自定义的异常类
public class MyException extends Exception{

    //传递数字>10；
    private int detail;

    public MyException(int a) {
        this.detail = a;
    }

    //toString:异常的打印信息

    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}
==========================================
public class Test {

    //可能会存在异常的方法

    static void test(int a) throws MyException{

        System.out.println("传递的参数为："+a);

        if (a>10){
            throw new MyException(a);   //抛出
        }
        System.out.println("OK");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            test(11);
        } catch (MyException e) {
            System.out.println("MyException=>"+e);
        }
    }
}

小结

• 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，切忌只是简单的调用printStackTrace()去打印输出，可在catch中加代码块明确异常
• 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