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一、异常
1.概述
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。在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为异常。在开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常。
2.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和Exception
a.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。比如：StackOverflowError和OOM。一般不编写针对性的代码进行处理。
b.Exception
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。例如：空指针访问、试图读取不存在的文件、网络连接中断、数组角标越界等等。对于这些错误，一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时，就考虑到错误的检测、错误消息的提示，以及错误的处理。
二、异常分类
捕获错误最理想的是在编译期间，但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。因此将异常分为编译时异常和运行时异常
1.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。
- 图中红色的都是编译时异常。
2.运行时异常
- 是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。
- 对于这类异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。
- 图中蓝色的都是运行时异常
三、常见异常
java.lang.RuntimeException //运行时异常
- ClassCastException
- ArrayIndexOutOfBoundsException
- NullPointerException
- ArithmeticException
- NumberFormatException
- InputMismatchException
java.io.IOExeption
- FileNotFoundException
- EOFException
java.lang.ClassNotFoundException
java.lang.InterruptedException
java.io.FileNotFoundException
java.sql.SQLException
package CommonException;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
import org.junit.Test;
public class CommonExceptionTest {
//ArithmeticException
@Test
public void test6(){
int a = 10;
int b = 0;
System.out.println(a / b);
}
//InputMismatchException
@Test
public void test5(){
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int score = scanner.nextInt();
System.out.println(score);
scanner.close();
}
//NumberFormatException
@Test
public void test4(){
String str = "123";
str = "abc";
int num = Integer.parseInt(str);
}
//ClassCastException
@Test
public void test3(){
Object obj = new Date();
String str = (String)obj;
}
//IndexOutOfBoundsException
@Test
public void test2(){
//ArrayIndexOutOfBoundsException
// int[] arr = new int[10];
// System.out.println(arr[10]);
//StringIndexOutOfBoundsException
String str = "abc";
System.out.println(str.charAt(3));
}
//NullPointerException
@Test
public void test1(){
// int[] arr = null;
// System.out.println(arr[3]);
String str = "abc";
str = null;
System.out.println(str.charAt(0));
}
//******************以下是编译时异常***************************
@Test
public void test7(){
File file = new File("hello.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
int data = fis.read();
while(data != -1){
System.out.print((char)data);
data = fis.read();
}
fis.close();
}
}
四、异常处理
Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起，与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护。
1.异常处理的抓抛模型
过程一："抛"：Java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 JVM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+异常对象
- 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。
- 程序员通常只能处理Exception，而对Error无能为力。
- 如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常，则必须捕获，否则编译错误。也就是说，我们必须处理编译时异常，将异常进行捕捉，转化为运行时异常
2.异常处理方式
a.方式一（try-catch-finally）（接盘侠）
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是可省略的。
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结构可以嵌套举例： 编写一个类ExceptionTest，在main方法中使用try、catch、finally，要求：
在try块中，编写被零除的代码。
在catch块中，捕获被零除所产生的异常，并且打印异常信息
在finally块中，打印一条语句
/*
* 编写一个类ExceptionTest，在main方法中使用try、catch、finally，要求：
在try块中，编写被零除的代码。
在catch块中，捕获被零除所产生的异常，并且打印异常信息
在finally块中，打印一条语句。
*/
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
int b = 0;
try {
double c = a / b;
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally {
System.out.println("打印一条语句");
}
}
}
b.方式二（throws + 异常类型）（甩锅侠）
"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。
权限修饰符 返回值类型 方法名（参数列表）throws +异常类型{
//方法体
}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！
- 如果父类中被重写的方法没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异常，必须使用try-catch-finally方式处理。
- 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。
举例：以方式一的除零为例
public class ExceptionTest1 {
public static void main(String[] args) {
//使用try-catch对抛出的一次进行处理，俗称接盘
try {
System.out.println(division(2,0));
} catch (Exception e) {
// 获取异常信息
//System.out.print(e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
/*
* 使用throws捕获异常，并将其抛出，俗称甩锅
*/
public static double division(int a, int b) throws Exception {
return a / b;
}
}
c.方式一与方式二的对比
方式一（try-catch-finally）：真正的将异常给处理掉了。俗称接盘侠
方式二（throws+异常类型）：只是将异常抛给了方法的调用者。并没真正将异常处理掉。俗称甩锅侠
五、手动抛出异常
1.概念
在程序执行中，除了自动抛出异常对象的情况之外，我们还可以手动的throw一个异常类的对象。
2.实现
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)。
异常类 对象名 = new 异常类();
throw 对象名;异常类必须是Throwable或其子类的实例。
3.举例
以除零为例
public class ThrowTest {
public static void main(String[] args) {
//使用try-catch对抛出的一次进行处理，俗称接盘
try {
System.out.println(division(2,0));
} catch (Exception e) {
// 获取异常信息
//System.out.print(e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
/*
* 使用throws捕获异常，并将其抛出，俗称甩锅
*/
public static double division(int a, int b) throws Exception {
if(b!=0) {
return a / b;
}else {
// 手动抛出异常
throw new Exception("分母不能为零");
}
}
} 
六、自定义异常类
1. 继承于现的异常结构：RuntimeException 、Exception
2. 提供全局常量：serialVersionUID
3. 提供重载的构造器举例，自定义MyException类，以除零为例
//继承于Exception类
public class MyException extends Exception {
// 提供全局常量serialVersionUID
static final long serialVersionUID = -338751699312428L;
// 提供重构的构造器
public MyException(String msg) {
// 继承父类的构造器
super(msg);
}
public static void main(String[] args) {
//使用try-catch对抛出的一次进行处理，俗称接盘
try {
System.out.println(division(2,0));
} catch (Exception e) {
// 获取异常信息
//System.out.print(e.getMessage());
e.printStackTrace();
}
}
/*
* 使用throws捕获异常，并将其抛出，俗称甩锅
*/
public static double division(int a, int b) throws Exception {
if(b!=0) {
return a / b;
}else {
// 手动抛出异常
throw new MyException("分母不能为零");
}
}
}