Java——异常的处理与内存的管理
本人是个新手，写下博客用于自我复习、自我总结。
如有错误之处，请各位大佬指出。
参考教材：零基础学Java
1）异常的分类
异常就是可以预见的错误。JAVA中所有的异常都从Throwable类中继承，不过一般情况下，都会由Exception类派生出来。异常分为两个部分：一个部分是错误，另一部分是异常。
对于错误来说，只能终止程序。
对于异常，又可以分为运行期异常和非运行期异常。一个运行期异常是由程序员自身的错误造成的。例如，一个越界的数组访问。而这些异常被称为未检查异常，它们都不应该产生；除此之外，其他的都属于检查异常。
所以，这里主要讲述检查异常，因为这些异常编译器不能处理，通过抛出一个检查异常让异常处理器来处理，这样就可以顺利通过程序的编译。
检查异常可以分为很多种：
ArithmeticException——算术异常
NullPointerException——无空间对象异常
ArrayIndexOutOfBoundsException——数组越界异常
NegativeArraySizeException——数组长度为负值异常
ArrayStoreException——数组存储异常
IllegalArgumentException——非法参数异常
SecurityException——安全性异常
因为它们的父类都是Exception类，所以可以使用Exception来代替所
有的异常。
2)
①异常的声明：
异常的声明就是声明一个异常类，在声明之后将其抛出。
格式：方法名 throws Exception
{方法体}
②异常的抛出：
所谓异常的抛出，就是将异常抛给异常处理器，暂时不去处理它。（上述声明就也是一种异常的抛出）
格式：方法名 throws Exception
{ 方法体 throw Exception
方法体
}
③异常的捕获：
为了让异常处理器能够处理异常，可以对异常进行捕获。
同时也只有捕获了异常，在程序具体运行时才不会再出现异常报错。
语法结构：try
{可能会出现异常的程序段}
catch(Exception e)
{捕获异常后，如何处理它}
④执行finally子句：
在程序发生异常时，在try区块内发生异常的代码之后的程序段将不能继续执行，从而跳转到catch子句执行异常处理，但假如此时try区块内已经执行的代码建立了网络链接，而catch子句又没有有效关闭该链接，显然将浪费系统的资源如缓存、端口号等。所以无论try区块是否抛出异常，都希望执行关闭数据库链接的操作，此时可以使用finally子句执行所有异常处理函数之后的动作。
语法结构：try
{可能会出现异常的程序段}
catch(1)
{捕获1异常后，处理它}
catch(2)
{捕获2异常后，处理它}
catch(3)
{捕获3异常后，处理它}
finally
{无论是否有异常都会执行的操作}
也就是说，finally子句的存在很有必要。直观地说，在建立了网络链接，打开数据库，打开一个磁盘文件等后的清理工作就需要finally子句。因为在建立网络连接的过程中会发生难以预料的异常类型，无论是哪个catch子句处理触发的异常，都需要断开网络连接，释放连接资源。另外如果抛出无法被捕捉的异常，这样该异常就会一直向外层传播，直到操作系统，显然此时所谓的清理工作就无法获得执行。如果没有finally子句该问题会变得很繁琐且很不安全。若该问题拥有finally子句，那么无论发生什么事，finally子句的内容一定会被执行，那么把清理工作放在统一地点（finally子句内）就保证了这个清理工作一定会被执行。
将以上所有知识点总结在一个例题上：
import java.io.*;
public class file1
{
public static double quotient(int numerator,int denominator)throws DivideByZeroException //抛出异常
{
if(denominator==0) //当参数denominator为0时
throw new DivideByZeroException(); //创建异常对象DivideByZeroException
else
return (double)numerator/denominator; //返回变量numerator
}
public static void main(String args[]) //主方法
{
try //捕获异常
{
double result=quotient(3,0); //调用方法quotient()
}
catch(DivideByZeroException exception)
{
System.out.println(exception.toString());
}
}
public static class DivideByZeroException extends ArithmeticException
{
public DivideByZeroException()
{
super("不能被0除");
}
}
}
运行效果：file1$DivideByZeroException:不能被0除
3）自定义异常
在具体设计类的时候，偶尔也需要产生异常，让其他程序员在使用时能按照规定来使用。用户自定义异常可通过扩展Exception类来实现。这种异常类可以包含一个“普通类”所包含的任何东西。
例：
public class file2
{ //抛出异常对象ServerTimedOutException
public static void main(String args[])throws ServerTimedOutException
{
try
{ //抛出异常对象
throw new ServerTimedOutException("Could not connect",80);
}catch(ServerTimedOutException e)
{ //处理异常
System.out.println("异常信息是:"+e.toString());
}
}
}
class ServerTimedOutException extends Exception
{
private String reason;
private int port;
public ServerTimedOutException(String reason,int port)
{
this.reason=reason;
this.port=port;
}
public String getReason()
{
return reason;
}
public String getPort()
{
return port;
}
}
运行效果： 异常信息是：ServerTimedOutException
4）运行期异常
运行期异常是不需要用户“关心”的异常，Java会自动执行此类异常检查工作，出现运行期异常由系统自动抛出，也就是说RuntimeException是唯一可以省略的异常。所有运行期异常都继承自RuntimeException异常类，在编写程序时，不必考虑此类异常，所有函数都默认自己可能抛出RuntimeException，系统会自动探测、捕获并处理运行期异常。
5）内存的管理和回收
在JAVA中无需担心如何销毁对象，即JAVA会自动进行垃圾回收。而垃圾回收是一个比较复杂的过程，当程序运行时会自动检查整个内存，检查内存中哪些对象引用不再被使用。一旦检查出来后，便会安全删除这些
对象同时回收这些对象所占用的系统资源。但是这种机制可能会影响应用程序代码的运行，即如果在执行应用程序代码的过程中，执行垃圾回收，则应用程序代码的执行时间可能延长，这会导致程序运行的延迟。由于不知道何时会进行垃圾回收，因此延迟的时间也是不可预知的。但是在实时应用程序中对时间的要求肯定会非常严格，即它们必须在确定的、已知的延迟条件下，执行应用程序代码，因此垃圾回收机制所引起的不可预知的延迟，就成为一个实时程序致命的问题。其实该问题也可以避免，可以通过代码来强制垃圾回收，就可以限制最大延迟时间，使垃圾回收成为可预知的。
虽然拥有了垃圾回收机制，但是JAVA程序本身仍然可能存在内存泄漏。
例如：在不需要组件对象时，却没将其从容器中移除。
以下为JAVA程序设计中有关内存管理的经验：
①最基本的建议就是尽早释放无用对象的引用。大多数程序员在使用临时变量的时候，都是让引用变量在退出活动域后，自动设置为null。
如：A a=new A();
a=null; //当使用对象a之后主动将其设置为空
②尽量少用finalize函数回收资源。
③尽量避免在类的默认构造器中创建、初始化大量的对象，防止在调用其自己类的构造器时，造成不必要的内存资源浪费。
④尽量避免强制系统做垃圾内存的回收。
⑤尽量避免显式申请数组空间，当不得不显式地申请数组空间时，尽量准确地估计出其合理值，以免造成不必要的系统内存开销。