Java基础学习笔记21(异常)

今日内容介绍

第一章 异常

第二章 自定义异常

第一节课 异常的继续体系和异常处理(46:21)
###01异常的概述.avi(01:43)
###02异常的继续体系和错误的区别.avi(07:56)
###03异常对象的产生原因和处理方式.avi(13:25)
###04方法内部抛出对象throw关键字.avi(13:38)
###05方法声明异常关键字throws.avi(09:37)

第二节课 异常处理方式讲解(42:37)
###06(异常)try…catch异常处理.avi(19:50)
###07(异常)多catch处理.avi(02:46)
###08(异常)多catch处理细节.avi(10:44)
###09(异常)finally代码块.avi(04:21)
###10(异常)调用抛出异常方法try和throws处理方式.avi(04:54)

第三节课 运行时期异常和方法重写的异常处理(39:45)
###11(异常)运行时期异常的特点.avi(11:00)
###12(异常)运行异常的案例.avi(08:53)
###13(异常)方法重写时候异常的处理.avi(11:6)
###14(异常)Throwable类方法.avi(08:45)

第四节课 自定义异常与总结(13:32)
###15(异常)自定义异常.avi(13:32)

1.1异常的概述

* A: 异常的概述
	* a:什么是异常:
		* Java代码在运行时期发生的问题就是异常。
	* b:异常类:
		* 在Java中，把异常信息封装成了一个类。
		* 当出现了问题时，就会创建异常类对象并抛出异常相关的信息（如异常出现的位置、原因等）。
	* c：我们见过的异常：
		* 数组角标越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException
		* 空指针异常NullPointerException

1.2异常的继续体系和异常与错误的区别

* A: 异常的继承体系:
	* Throwable: 它是所有错误与异常的超类（祖宗类）
			|- 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
* B：异常与错误的区别:
	* a：异常
		* 指程序在编译、运行期间发生了某种异常(XxxException)，我们可以对异常进行具体的处理。
		* 若不处理异常，程序将会结束运行。
		* 案例演示：
			public static void main(String[] args) {
				int[] arr = new int[3];
				System.out.println(arr[0]);
				System.out.println(arr[3]);
				// 该句运行时发生了数组索引越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException，
				// 由于没有处理异常，导致程序无法继续执行，程序结束。
				System.out.println("over"); // 由于上面代码发生了异常，此句代码不会执行
			}
			
	* b：错误
		* 指程序在运行期间发生了某种错误(XxxError)，Error错误通常没有具体的处理方式，程序将会结束运行。
		* Error错误的发生往往都是系统级别的问题，都是jvm所在系统发生的，并反馈给jvm的。
		* 我们无法针对处理，只能修正代码。
		* 案例演示：
			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。
			}

1.3异常对象的产生过程解析和处理方式

* A: 异常对象的产生过程解析
	* 先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生的过程。
	* 工具类:
		class ArrayTools{
			//对给定的数组通过给定的角标获取元素。
			public static int getElement(int[] arr,int index)	{
				int element = arr[index];
				return element;
			}
		}
	* 测试类：
		class ExceptionDemo2 {
			public static void main(String[] args) 	{
				int[] arr = {34,12,67};
				int num = ArrayTools.getElement(arr,4)
				System.out.println("num="+num);
				System.out.println("over");
			}
		}
	* 产生过程图解:![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20190329094042726.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L01pc19fU3VuZGF5,size_16,color_FFFFFF,t_70)
	* 原因分析：
		* a: 由于没找到4索引，导致运行时发生了异常。这个异常JVM认识：ArrayIndexOutOfBoundsException。
			这个异常Java本身有描述：异常的名称、异常的内容、异常的产生位置。
			java将这些信息直接封装到异常对象中。new ArrayIndexOutOfBoundsException(4);
		* b：throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(4);产生异常对象。JVM将产生的异常抛给调用者main()方法。
		* c：main()方法接收到了数组索引越界异常对象。
			由于main()方法并没有进行处理异常，main()方法就会继续把异常抛给调用者JVM。
			当JVM收到异常后，将异常对象中的名称、异常内容、位置都显示在就控制台上。同时让程序立刻终止。
* B：异常的处理方式：
	* a：JVM的默认处理方式
		* 把异常的名称,原因,位置等信息输出在控制台，同时会结束程序。
		* 一旦有异常发生，其后来的代码不能继续执行。
	* b：解决程序中异常的手动方式
		* a)：捕获异常编写处理代码 try...catch...finally
		* b)：直接抛出异常 throws

1.4抛出异常throw

* A: 什么时候使用throw关键字？
	* 当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。

* B: 在Java中,throw关键字,它用来抛出一个指定的异常对象。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？
	* a: 创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。
	* b: 通过关键字throw将这个异常对象告知给调用者。
		* 怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？通过关键字throw就可以完成。
		* throw 异常对象；
	* c: throw 用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。

* C: throw关键字使用格式
	* throw new 异常类名(参数);
	* 例如：
		throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
		throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");

* D：案例演示
	* 	编写工具类，提供获取数组指定索引处的元素值
		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)	{
				/*
				若程序出了异常，JVM它会打包异常对象并抛出。但是它所提供的信息不够给力。想要更清晰，需要自己抛出异常信息。
		下面判断条件如果满足，当执行完throw抛出异常对象后，方法已经无法继续运算。这时就会结束当前方法的执行，并将异常告知给调用者。这时就需要通过异常来解决。
				*/
				if(arr==null){
					throw new NullPointerException("arr指向的数组不存在");
				}
				if(index<0 || index>=arr.length){
					throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("错误的角标，"+index+"索引在数组中不存在");
				}
				int element = arr[index];
				return element;
			}
		}
	* 	测试类
		class ExceptionDemo3 {
			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
				//int num = ArrayTools.getElement(arr,5);// 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
			}
		}

1.5声明异常throws

* A: 声明：
	* 将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。
* B: 声明异常格式：
	* 修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2… {   }
	* throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。
* C: 代码案例：
	* 案例1:
		class Demo{
			/*
			 * 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明。
			 */
			public void show(int x)throws Exception	{
				if(x>0){
					throw new Exception();
				} else {
					System.out.println("show run");
		         }
			}
		}
	* 案例2:
		public static int getElement(int[] arr,int index) throws NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException {
			if(arr==null){
				throw new NullPointerException("arr指向的数组不存在");
			}
			if(index<0 || index>=arr.length){
				throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("错误的角标，"+index+"索引在数组中不存在");
			}
			int element = arr[index];
			return element;
		}

1.6捕获异常try…catch…finally

* A: 捕获:
	* Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理
* B: 捕获异常格式
	try {
		//需要被检测的语句。
	}
	catch(异常类 变量) { //参数。
		//异常的处理语句。
	}
	finally {
		//一定会被执行的语句。
	}
* C: 格式说明
	* a: try
		* 该代码块中编写可能产生异常的代码。
	* b: catch
		* 用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。
	* c: finally：
		* 有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。
		* 另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。
		* 而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
	* d：try...catch...处理掉异常后，程序可以继续执行
* D：案例演示
		class ExceptionDemo{
			public static void main(String[] args){ //throws ArrayIndexOutOfBoundsException
				try	{
		              int[] arr = new int[3];
					System.out.println( arr[5] );// 会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException
					当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。
				}
				catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { //括号中需要定义什么呢？try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型。 
					System.out.println("异常发生了");
				} finally {
		              arr = null; //把数组指向null，通过垃圾回收器，进行内存垃圾的清除
				}
				System.out.println("程序运行结果");
			}
		}

1.7try…catch…finally异常处理的组合方式

* A: try catch finally组合：
	* 检测异常，并传递给catch处理，并在finally中进行资源释放。
* B: try catch组合: 
	* 对代码进行异常检测，并对检测的异常传递给catch处理。对异常进行捕获处理。 
	* 代码案例:
		void show(){ //不用throws 
			try{
				throw new Exception();//产生异常，直接捕获处理
			}catch(Exception e){
		//处理方式	
			}
		}

* C：一个try 多个catch组合:
	* 对代码进行异常检测，并对检测的异常传递给catch处理。对每种异常信息进行不同的捕获处理。
	* 处理格式:
		void show(){ //不用throws 
			try{
				throw new Exception();//产生异常，直接捕获处理
			}catch(XxxException e){
				//处理方式	
			}catch(YyyException e){
				//处理方式	
			}catch(ZzzException e){
				//处理方式	
			}
		}
	* 注意事项：这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
	* 多catch处理细节:
		* a: 细节：多个catch小括号中，写的是异常类的类名，有没有顺序的概念？
			* 有顺序关系。
		* b：平级异常：
			* 抛出的异常类之间,没有继承关系,没有顺序
				NullPointerException extends RuntimeException
				NoSuchElementException extends RuntimeException
				ArrayIndexOutOfBoundsException extends IndexOutOfBoundsException extends RuntimeException
		* c：上下级关系的异常
			* 越高级的父类,越写在下面
				NullPointerException extends RuntimeException extends Exception
* D: try finally 组合:
	* 对代码进行异常检测，检测到异常后因为没有catch，所以一样会被默认jvm抛出。异常是没有捕获处理的。但是功能所开启资源需要进行关闭，所有finally。只为关闭资源。
	* 代码案例:
		void show(){//需要throws 
			try{
			    throw new Exception();
			}finally {
				//释放资源
			}
		}
		
* E：finally代码块详细解析
	* a: finally的特点:
		* 被finally控制的语句体一定会执行。
	* b：finally的作用:
		* 无论程序是否有异常出现,程序必须执行释放资源
	  	* 如：IO流操作和数据库操作中会见到
* F: 调用抛出异常方法try和throws处理方式
	* a: 在实际开发中使用哪种异常处理方式呢？
		* 能自己处理的尽量自己处理。(建议用try...catch)

1.8运行时期异常

* A: 运行时期异常的概述: 
	* RuntimeException和他的所有子类异常,都属于运行时期异常。
		* NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException等都属于运行时期异常.
* B：运行时期异常的特点
	* a：方法中抛出运行时期异常,方法定义中无需throws声明,调用者也无需处理此异常。
	* b：运行时期异常一旦发生,需要程序人员修改源代码。
	设计原因:
		运行异常: 不能发生,但是如果发生了,程序人员停止程序修改源代码
		运行异常: 一旦发生,不要处理,请你修改源代码,运行异常一旦发生,后面的代码没有执行的意义
	代码案例:
		class ExceptionDemo{
		    public static void main(String[] args){
		         method();
		    }
		    public static void method(){
		        throw new RuntimeException();
		    }
		}
		
* C：运行时异常案例
	* a: 计算圆的面积案例
		* 定义方法,计算圆形的面积
			* 传递参数0,或者负数,计算的时候没有问题
			* 但是,违反了真实情况,参数小于=0,停止程序,不要在计算了
	* b：数组索引越界案例
		* 使用数组中不存在的索引
			public class RuntimeExceptionDemo {
				public static void main(String[] args) {
						double d = getArea(1);
						System.out.println(d);
				}
				
				/*
				 *  定义方法,计算圆形的面积
				 *  传递参数0,或者负数,计算的时候没有问题
				 *  但是,违反了真实情况
				 *  参数小于=0, 停止程序,不要在计算了
				 */
				public static double getArea(double r){
					if(r <= 0)
						throw new RuntimeException("圆形不存在");
					return r*r*Math.PI;
				}
				
				public static void function(){
					int[] arr = {1,2,3};
					//对数组的5索引进行判断,如果5索引大于100,请将5索引上的数据/2,否则除以3
					//索引根本就没有
					if(arr[5] > 100){
						arr[5] = arr[5]/2;
					}else{
						arr[5] = arr[5]/3;
					}
			}

1.9异常在方法重写中细节

* A：子类覆盖父类方法时，如果父类的方法声明异常，子类只能声明父类异常或者该异常的子类，或者不声明。
	* 例如：
		class Fu {
			public void method () throws RuntimeException {
			}
		}
		class Zi extends Fu {
			public void method() throws RuntimeException { }  //抛出父类一样的异常
			//public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类子异常
		}
* B：当父类方法声明多个异常时，子类覆盖时只能声明多个异常的子集。
	* 例如：
		class Fu {
			public void method () throws NullPointerException, ClassCastException{
			}
		}
		class Zi extends Fu {
			public void method()throws NullPointerException, ClassCastException { }  		
			public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类异常中的一部分
			public void method() throws ClassCastException { } //抛出父类异常中的一部分
		}
* C：当被覆盖的方法没有异常声明时，子类覆盖时无法声明异常的。
	* 例如：
		class Fu {
			public void method (){
			}
		}
		class Zi extends Fu {
			public void method() throws Exception { }//错误的方式
		}
		
* D：举例：父类中会存在下列这种情况，接口也有这种情况。
	* 问题接口中没有声明异常，而实现的子类覆盖方法时发生了异常，怎么办？
	* 回答：无法进行throws声明，只能catch的捕获。
			万一问题处理不了呢？catch中继续throw抛出，但是只能将异常转换成RuntimeException子类抛出。
	* 代码案例：
		interface Inter {
			public abstract void method();
		}
		class Zi implements Inter {
			public void method(){ //无法声明 throws Exception
				int[] arr = null;
				if (arr == null) {
					//只能捕获处理
					try{
						throw new Exception(“哥们，你定义的数组arr是空的!”);
					} catch(Exception e){
					    System.out.println(“父方法中没有异常抛出，子类中不能抛出Exception异常”);
						    //我们把异常对象e，采用RuntimeException异常方式抛出
							throw new RuntimeException(e);
					}
				}
			}
		}

1.10Throwable类成员方法

* A: 常见方法
	* a：getMessage()方法
		返回该异常的详细信息字符串，即异常提示信息
	* b：toString()方法
		返回该异常的名称与详细信息字符串
	* c：printStackTrace()方法
		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
* B：案例演示
	异常的常用方法代码演示
		try {
			Person p= null;
			if (p==null) {
				throw new NullPointerException(“出现空指针异常了，请检查对象是否为null”);
			}
		} catch (NullPointerException e) {
			String message = e.getMesage();
			System.out.println(message ); 
			
			String result = e.toString();
			System.out.println(result);	
			
			e.printStackTrace(); 
		}

2.1自定义异常

* A: 自定义异常的定义
	* a：通过阅读源码，发现规律：
		每个异常中都调用了父类的构造方法，把异常描述信息传递给了父类，让父类帮我们进行异常信息的封装。
	* b：格式：
		Class 异常名 extends Exception{ //或继承RuntimeException
			public 异常名(){
			}
			public 异常名(String s){ 
				super(s); 
			}
		}	
	
	* c：自定义异常继承Exception演示
	* d：自定义异常继承RuntimeException演示
* B：自定义异常的练习
	在Person类的有参数构造方法中，进行年龄范围的判断，
	若年龄为负数或大于200岁，则抛出NoAgeException异常，异常提示信息“年龄数值非法”。
	要求：在测试类中，调用有参数构造方法，完成Person对象创建，并进行异常的处理。

* C：关于构造方法抛出异常总结
	构造函数到底抛出这个NoAgeException是继承Exception呢？还是继承RuntimeException呢？
	* a：继承Exception，必须要throws声明，一声明就告知调用者进行捕获，一旦问题处理了调用者的程序会继续执行。
	* b：继承RuntimeExcpetion,不需要throws声明的，这时调用是不需要编写捕获代码的，因为调用根本就不知道有问题。
		一旦发生NoAgeException，调用者程序会停掉，并有jvm将信息显示到屏幕，让调用者看到问题，修正代码。