Java学习：异常的概念

异常

异常概念

异常:指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终导致JVM的非正常停止。

在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。

异常体系

异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是java.lang.Throwable,其下有两个子类：
java.lang.Error与java.lang.Exception,平常所说的异常指java.lang.Exception

java.lang.Throwable：类是Java语言中所有错误或异常的超类。

Exception：编译期异常，进行编译（代码）Java程序出现的问题

RuntimeException：运行期异常，Java程序运行过程中出现的问题
异常就相当于程序得了一个小毛病(感冒发烧),把异常处理掉可以继续执行（吃药）

Error：错误

错误就相当于程序得了一个无法治愈的毛病，必须修改源代码，程序才能继续执行

异常的产生过程的解析

int[] arr = {1,2,3};
int e = getElement(arr,3);

1）访问数组中的3索引，而数组是没有3索引的，这时候，JVM就会检测程序出现异常
JVM会做两件事：

1.JVM会根据异常产生的原因创建一个异常对象，这个异常对象包含了异常产生的（内容，原因，位置）

new ArrayIndexOutOfBoundsException("3");

2.在getElement方法中，没有异常的处理逻辑（try...catch),那么JVM就会把异常对象抛出给方法的调用者，main方法来处理这个异常。

2）main方法接收到这个异常对象，main方法也没有异常的处理逻辑，继续把对象抛出给main方法的调用者JVM处理
new ArrayIndexOutOfBoundsException("3");

3）JVM接收到了这个异常对象，做了两件事情
new ArrayIndexOutOfBoundsException("3");

1.把异常对象（内容，原因，位置）以红色的字体打印在控制台
2.JVM会终止当前在执行的Java程序-->终端处理

异常的处理

Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws

throw关键字
作用：

可以使用throw关键字在指定的方法中抛出指定的异常

使用格式：

throw new xxxException("异常产生的原因");

注意：

throw关键字必须写在方法的内部
throw关键字后边new的对象必须是Exception或者Exception的子类对象
throw关键字抛出指定的异常对象，我们就必须处理这个异常对象

throw关键字后边创建的是RuntimeException或者是RuntimeException的子类对象，我们可以不处理，默认交给JVM处理（打印异常对象，中断程序）
throw关键字后边创建的是编译异常（写代码的时候报错），我们就必须处理这个异常，要么throws，要么try...catch

Objects类中的静态方法
public static <T> T reguireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。
源码：

    public static <T> T reguireNonNull(T obj){
        if (obj == null)
            throw new NullPointerException();
        return obj;
    }

throws声明异常
throws关键字：异常处理的第一种方式，交给别人处理
作用：

当方法内部抛出异常对象的时候，那么我们就必须处理这个异常对象
可以使用throws关键字处理异常对象，会把异常对象声明抛出给方法的调用者处理（自己不处理，给别人处理），最终交给JVM处理-->中断处理

使用格式：在方法声明时使用

    修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws AAAException ,BBBException...{
        throw new AAAException("产生原因");
        throw new BBBException("产生原因");
    }

注意：

throws关键字必须写在方法声明处
throws关键字后边声明的异常必须是Exception或者是Exception的子类
方法内部如果抛出了多个异常对象，那么throws后边必须也声明多个异常
如果抛出的多个异常对象有父子类关系，那么直接声明父类异常即可
调用了一个声明抛出异常的方法，我们就必须处理这个异常对象

要么继续使用throws声明抛出，交给方法的调用者处理，最终交给JVM
要么try...catch自己处理异常

捕获异常try...catch

try...catch:异常处理的第二种方式，自己处理异常

格式：

    try{
        可能产生异常的代码
    }catch（定义一个异常的变量，用来接收try中抛出的异常对象）{
        异常的处理逻辑，在异常对象之后，怎么处理异常对象
        一般在工作中，会把异常的信息记录到一个日志中
    }
    ...
    catch(异常类名 变量名){
        
    }

注意：

try中可能会抛出多个异常对象，那么就可以使用多个catch来处理这些异常对象
如果try中产生了异常，那么就会执行catch中的异常处理逻辑，执行完毕catch中的处理逻辑，继续执行try...catch之后的代码

如果try中没有产生异常，那么就不会执行catch中异常的处理逻辑，执行完try中的代码，继续执行try...catch之后的代码

Throwable类中定义了3个异常处理的方法

String getMessage() 返回 Throwable 的简短描述
String toString() 返回 Throwable 的详细消息字符串
void printStackTrace() JVM打印异常对象，默认此方法，打印的异常信息是最全面的

finally代码块
格式：

    try{
        可能产生异常的代码
    }catch（定义一个异常的变量，用来接收try中抛出的异常对象）{
        异常的处理逻辑，在异常对象之后，怎么处理异常对象
        一般在工作中，会把异常的信息记录到一个日志中
    }
    ...
    catch(异常类名 变量名){
        
    }finally{
        无论是否出现异常都会执行
    }

注意：

finally不能单独使用，必须和try一起使用
finally一般用于资源释放（资源回收），无论程序是否出现异常，最后都需要资源释放（IO）
如果finally有return语句，永远返回finally中的结果，避免该情况。

注意：

父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出。
父类异常时什么样，子类异常就什么样

自定义异常类：

Java提供的异常类，不够我们使用，需要自己定义一些异常类

格式：

public class XXXException extends Exception | RuntimeException{
    添加一个空参数的构造方法
    添加一个带异常的构造方法
}

例子：
要求：模拟注册操作，如果用户已经存在，则抛出异常并提示：亲，该用户已经被注册。

分析：

使用数组保存已经注册过的用户名（数据库）
使用Scanner获取用户输入的注册的用户名（前端，页面）
定义一个方法，对用户输入的注册的用户名进行判断

遍历存储注册过的用户名的数据，获取每一个用户名
使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较

true：

用户已经存在，抛出RegisterException异常，告知用户”亲，该用户已经被注册。“

false：

继续遍历比较
如果循环结束了，还没有找到重复的用户名，提示用户"恭喜您，注册成功！"

public class CaiNiao{
    //1.使用数组保存已经注册过的用户名（数据库）
    static String[] usernames = {"菜鸟","小菜","老鸟"};

    public static void main (String[] ages) throws RegisterException{
        //2. 使用Scanner获取用户输入的注册的用户名（前端，页面）
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你要注册的用户名；")
        String username = sc.next();
        checkUsername(username);
    }
    //3. 定义一个方法，对用户输入的注册的用户名进行判断
    public static void checkUsername(String username) throws RegisterException{
        //遍历存储注册过的用户名的数据，获取每一个用户名
        for (String name:usernames){
            //使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较
            if(name.equals(username)){
                //true：用户已经存在，抛出RegisterException异常，告知用户”亲，该用户已经被注册。“
                throw new RegisterException("亲，该用户已经被注册。");
            }
        }
        //如果循环结束了，还没有找到重复的用户名，提示用户"恭喜您，注册成功！"
        System.out.println("恭喜您，注册成功！");
    }
}