一.异常概述与异常体系结构
异常：在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)。
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，有两个子类Error和Exception，分别表示错误和异常。
Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：
- 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(堆栈溢出)和OOM(OutOfMemoryError内存用完)。一般不编写针对性的代码进行处理。
- Exception：其它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：空指针异常、数组角标越界。
java中的Exception类的子类不仅仅只是像上图所示只包含IOException和RuntimeException这两大类，Exception的子类很多很多，主要可概括为运行时异常(RuntimeException)和非运行时异常，也称为不检查异常(Unchecked Exception)和检查异常(Checked Exception)。
- 运行时异常：都是RuntimeException类及其子类异常，如
NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等， 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。 - 非运行时异常：是RuntimeException以外的异常，编译期间可以检查到的异常，类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。 如
IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常，一般情况下不自定义检查异常。
二.try-catch-finally
Java提供的是异常处理的抓抛模型。
Java程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出(throw)异常。
1.异常对象的生成
由虚拟机自动生成：程序运行过程中，虚拟机检测到程序发生了问题，如果在当前代码中没有找到相应的处理程序，就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出——自动抛出
由开发人员手动创建：Exception exception = new ClassCastException();——创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响，和创建一个普通对象一样
2.异常抛出机制
若执行try块的过程中没有发生异常，则跳过catch子句。若是出现异常，try块中剩余语句不再执行。开始逐步检查catch块，判断catch块的异常类实例是否是捕获的异常类型。匹配后执行相应的catch块中的代码。
如果异常没有在当前的方法中被捕获，就会被传递给该方法的调用者。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。这个过程一直重复，直到异常被捕获或被传给main方法（交给JVM来捕获），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。
3.异常处理机制
异常处理是通过try-catch-finally语句实现的。
try{
...... //可能产生异常的代码
}
catch( ExceptionName1 e ){
...... //当产生ExceptionName1型异常时的处置措施
}
catch( ExceptionName2 e ){
...... //当产生ExceptionName2型异常时的处置措施
}
[ finally{
...... //无论是否发生异常， 都无条件执行的语句
} ]
-
try
捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现异常的代码放在try语句块中。
-
catch( Exception e)
在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句。对于try里面发生的异常，他会根据发生的异常和catch里面的进行匹配(按照catch块从上往下匹配)，如果有匹配的catch，它就会忽略掉这个catch后面所有的catch。
在catch中可以捕获异常的有关信息：
- e.getMessage()：获取异常信息，返回字符串
- e.printStackTrace()：获取异常类名和异常信息及异常出现在程序中的位置。返回值void
-
finally
不论在try代码块中是否发生了异常事件，catch语句是否执行，catch语句是否有异常，catch语句中是否有return，finally块中的语句都会被执行；
finally中的return、throw会覆盖try、catch中的return、throw；
finally语句和catch语句是任选的。
public int test() { try { int a = 1; a = a / 0; return a; } catch (Exception e) { return -1; } finally{ return -2; } } // 方法返回值：-2当执行代码
a = a / 0;时发生异常，try块中它之后的代码便不再执行，而是直接执行catch中代码；在catch块中，当在执行return -1前，先会执行finally块；由于finally块中有return语句，因此catch中的return将会被覆盖，直接执行fianlly中的return -2后程序结束。因此输出结果是-2。 -
注意
- try、catch、finally三个语句块均不能单独使用，三者可以组成 try…catch…finally、try…catch、try…finally三种结构，catch语句可以有一个或多个，finally语句最多一个
- try、catch、finally三个代码块中变量的作用域为代码块内部，分别独立而不能相互访问。如果要在三个块中都可以访问，则需要将变量定义到这些块的外面
- 多个catch块时候，最多只会匹配其中一个异常类且只会执行该catch块代码，而不会再执行其它的catch块，且匹配catch语句的顺序为从上到下，也可能所有的catch都没执行
- 先Catch子类异常再Catch父类异常
三.throws
throws关键字用于方法体外部的方法声明部分，用来声明方法可能会抛出某些异常类型，也可以是它的父类。仅当抛出了检查异常，该方法的调用者才必须处理或者重新抛出该异常。当方法的调用者无力处理该异常的时候，应该继续抛出。
import java.io.*;
public class ThrowsTest {
public static void main(String[] args) {
ThrowsTest t = new ThrowsTest();
try {
t.readFile();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void readFile() throws IOException {
FileInputStream in = new FileInputStream("data.txt");
int b;
while ((b=in.read()) != -1) {
System.out.print((char) b);
}
in.close();
}
}
重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型 (<=)。在多态的情况下，对methodA()方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。
public class A {
public void methodA() throws IOException {
……
}
}
public class B1 extends A {
public void methodA() throws FileNotFoundException {
……
}
}
public class B2 extends A {
public void methodA() throws Exception { // 报错
……
}
}
四.throw
throw关键字是用于方法体内部，用来抛出一个Throwable类型或其子类的异常。
如果抛出了检查异常，则还应该在方法头部声明方法可能抛出的异常类型。该方法的调用者也必须检查处理抛出的异常。如果所有方法都层层上抛获取的异常，最终JVM会进行处理，处理也很简单，就是打印异常消息和堆栈信息。
public static void test() throws Exception
{
throw new Exception("方法test中的Exception");
}
throw和throws关键字的区别
- 写法上 : throw 在方法体内使用，throws 函数名后或者参数列表后方法体前
- 意义 ： throw 强调动作，而throws 表示一种倾向、可能但不一定实际发生
- throws 后面跟的是异常类，可以一个，可以多个，多个用逗号隔开。throw 后跟的是异常对象，或者异常对象的引用。
- throws 用户抛出异常，在当前方法中抛出异常后，当前方法执行结束（throws 后，如果有finally语句的话，会执行到finally语句后再结束。）。可以理解成return一样
五.自定义异常类
一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。
- 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
- 自定义异常需要提供serialVersionUID
- 自定义的异常通过throw抛出。
- 自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。
语法：
// 1.定义异常类
class 自定义异常类 extends 异常类型(Exception) {
// 2.重载构造方法
// 3.将异常信息传递给父类：super(...)
}
示例：
// 备注： 这些方法怎么来的？ 重写父类Exception的方法
public class CustomException extends Exception {
static final long serialVersionUID = 13465653435L;
//无参构造方法
public CustomException(){
super();
}
//有参的构造方法
public CustomException(String message){
super(message);
}
// 用指定的详细信息和原因构造一个新的异常
public CustomException(String message, Throwable cause){
super(message,cause);
}
//用指定原因构造一个新的异常
public CustomException(Throwable cause) {
super(cause);
}
}
总结: 异常处理的5个关键字
捕获异常：
- try：执行可能产生异常的代码
- catch：捕获异常
- finally：无论是否发生异常，代码总被执行
抛出异常：
- throw：异常的生成阶段：手动抛出异常对象
声明异常：
- throws：异常的处理方式：声明方法可能要抛出的各种异常类
