1、异常

1.1异常概念

异常，就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将 受影响.在程序中的意思就是：

• 异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。 ( 异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题 )

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了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。

2、异常体系

2.1Throwable类

异常的根类： java.lang.Throwable
(Java中的所有不正常类都继承于Throwable类)

Throwable中的常用方法：

• public void printStackTrace() :打印异常的详细信息。 包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。
• public String getMessage() :获取发生异常的原因。 提示给用户的时候,就提示错误原因。
• public String toString() :获取异常的类型和异常描述信息(不用)。

出现异常,不要紧张,把异常的简单类名,拷贝到API中去查

Throwable类下有两个子类： java.lang.Error 与 java.lang.Exception
（注意：平常所说的异常指Exception异常）

2.2Error类

java.lang.Error ：Error类中包括虚拟机错误和线程死锁，一旦Error出现了，程序就彻底的挂了，被称为程序终结者
（严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。）

2.3Exception类

java.lang.Exception：Exception类，也就是通常所说的“异常”。主要指编码、环境、用户操作输入出现问题，Exception主要包括两大类，非检查异常（RuntimeException） 和 检查异常（其他的一些异常）

1、RuntimeException异常（运行时期异常）
在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会被编译器检测(不报错)
主要包括以下四种异常（其实还有很多其他异常，这里不一一列出）：

• 空指针异常
• 数组下标越界异常
• 类型转换异常
• 算术异常。

RuntimeException异常会由java虚拟机自动抛出并自动捕获（就算我们没写异常捕获语句运行时也会抛出错误！！），此类异常的出现绝大数情况是代码本身有问题应该从逻辑上去解决并改进代码。

2、检查异常（编译时期异常）
在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败(如日期格式化异常)
引起该异常的原因多种多样，比如说文件不存在、或者是连接错误等。跟它的“兄弟”RuntimeException运行异常不同，该异常我们必须手动在代码里添加捕获语句来处理该异常，这也是我们学习java异常语句中主要处理的异常对象。

总结图：

3、异常的产生过程解析

先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException

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; } 	
}
public class ExceptionDemo 
{ 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");}
}

通过图解来解析下 异常产生的过程。

4、异常处理

4.1捕获异常try-catch语句

如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:

1. 该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
2. 在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。

try-catch的方式就是捕获异常。

• 捕获异常：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。 捕获异常语法如下：

try{ 编写可能会出现异常的代码 
}catch(异常类型 e){ 处理异常的代码 //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常 
}catch（Exception e）{处理该异常的代码块
}

（1）try块： 负责捕获异常，一旦try中发现异常，程序的控制权将被移交给catch块中的异常处理程序。
(try语句块不可以独立存在，必须与 catch 或者 finally 块同存)
（2）catch块： 如何处理？比如发出警告：提示、检查配置、网络连接，记录错误等。执行完catch块之后程序跳出catch块，继续执行后面的代码。
(编写catch块的注意事项：多个catch块处理的异常类，要按照先catch子类后catch父类的处理方式，因为会【就近处理】异常（由上自下）)

当异常出现时，程序将终止执行，交由异常处理程序（抛出提醒或记录日志等），异常代码块外代码正常执行。 try会抛出很多种类型的异常，由多个catch块捕获多钟错误。
多重异常处理代码块顺序问题：先子类再父类（顺序不对编译器会提醒错误）
代码演示：

import java.io.FileNotFoundException;
public class test
{public static void main(String[] args) { try {// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。 read("b.txt"); } catch (FileNotFoundException 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(e); }System.out.println("over");}/** ** 我们 当前的这个方法中 有异常 有编译期异常 */public static void read(String path) throws FileNotFoundException { if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件// 我假设 如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常 throw throw new FileNotFoundException("文件不存在"); } }
}

4.2finally 代码块

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。同时用于关闭和释放资源。
什么时候的代码必须最终执行？
当我们在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开 的资源。
finally的语法:
try…catch…finally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。
(注意:finally不能单独使用。)

比如在我们之后学习的IO流中，当打开了一个关联文件的资源，最后程序不管结果如何，都需要把这个资源关闭掉。
代码演示：

public class test
{public int test2(){int divider=10;int result=100;try{while(divider>-1){divider--;result=result+100/divider;}return result;}catch(Exception e){e.printStackTrace();System.out.println("异常抛出了！！");return result=999;}finally{System.out.println("result的值为："+result);}       }public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubtest t1=new test();t1.test2();System.out.println("test2方法执行完毕！");}
}

4.3throw和thows关键字

java中的异常抛出通常使用throw和throws关键字来实现。

• throw关键字

抛出异常throw——将产生的异常抛出，是抛出异常的一个动作

在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如，在定义方法时，方法需要接受参数。那么，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。
在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。
具体操作：

1. 创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。
2. 需要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。

（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）

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");

代码演示：

public class test
{ public static void main(String[] args) { //创建一个数组 int[] arr = {2,4,52,2};//根据索引找对应的元素 int index = 4; int element = getElement(arr, index);System.out.println(element);System.out.println("over");}/** * 根据 索引找到数组中对应的元素 */public static int getElement(int[] arr,int index){ //判断 索引是否越界 if(index<0 || index>arr.length-1){ /*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。 */ throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("哥们，角标越界了~~~");}int element = arr[index];return element; }
}

注意：如果产生了问题，我们就会throw将问题描述类即异常进行抛出，也就是将问题返回给该方法的调用者。
那么对于调用者来说，该怎么处理呢？一种是进行捕获处理，另一种就是继续讲问题声明出去，使用throws 声明处理。

• throws关键字

声明异常throws——将要抛出何种类型的异常进行声明
声明异常：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。
（关键字throws运用于方法声明之上,用于表示当前方法不处理异常,而是提醒该方法的调用者来处理异常(抛出异常)）
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…{ }

声明异常的代码演示：

import java.io.FileNotFoundException;
public class test
{public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException { read("a.txt"); }// 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 static void read(String path) throws FileNotFoundException { if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件// 假设如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常 throwthrow new FileNotFoundException("文件不存在");}}
}

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。

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
public class test
{public static void main(String[] args) throws IOException{ read("a.txt");}public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException { if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 //如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常 throw throw new FileNotFoundException("文件不存在"); }if (!path.equals("b.txt")) { throw new IOException(); }}
}

throw与throws的比较：
1、throws出现在方法函数头；而throw出现在函数体。
2、throws表示出现异常的一种可能性，并不一定会发生这些异常；throw则是抛出了异常，执行throw则一定抛出了某种异常对象。
3、两者都是消极处理异常的方式（这里的消极并不是说这种方式不好），只是抛出或者可能抛出异常，但是不会由函数去处理异常，真正的处理异常由函数的上层调用处理。

void doA(int a) throws (Exception1,Exception2,Exception3){try{......}catch(Exception1 e){throw e;}catch(Exception2 e){System.out.println("出错了！");}if(a!=b)throw new Exception3("自定义异常");}

分析:
1.代码块中可能会产生3个异常，(Exception1,Exception2,Exception3)。
2.如果产生Exception1异常，则捕获之后再抛出，由该方法的调用者去处理。
3.如果产生Exception2异常，则该方法自己处理了（即System.out.println(“出错了！”);）。所以该方法就不会再向外抛出Exception2异常了，void doA() throws Exception1,Exception3 里面的Exception2也就不用写了。因为已经用try-catch语句捕获并处理了。
4.Exception3异常是该方法的某段逻辑出错，程序员自己做了处理，在该段逻辑错误的情况下抛出异常Exception3，则该方法的调用者也要处理此异常。

使用throw和throws关键字需要注意以下几点：

• throws的异常列表可以是抛出一条异常，也可以是抛出多条异常，每个类型的异常中间用逗号隔开
• 方法体中调用会抛出异常的方法或者是先抛出一个异常：用throw new Exception（） throw写在方法体里，表示“抛出异常”这个动作。
• 如果某个方法调用了抛出异常的方法，那么必须添加try catch语句去尝试捕获这种异常， 或者添加声明，将异常抛出给更上一层的调用者进行处理

5、自定义异常

5.1概述

为什么需要自定义异常类:
我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义 好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。例如年龄负数问题,考试成绩负数问题等等。 在上述代码中，发现这些异常都是JDK内部定义好的，但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中 没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢？
什么是自定义异常类:
在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类. 自定义一个业务逻辑异常: RegisterException。一个注册异常类。
异常类如何定义:

1. 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于 java.lang.Exception
2. 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于 java.lang.RuntimeException

练习：模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。

class RegisterException extends Exception 
{/*** 空参构造 */ public RegisterException() { }/**** @param message 表示异常提示 */ public RegisterException(String message) { super(message);} 
}
public class test
{// 模拟数据库中已存在账号 private static String[] names = {"bill","hill","jill"}; public static void main(String[] args) throws LoginException { //调用方法 try{ // 可能出现异常的代码 checkUsername("bill"); System.out.println("注册成功");//如果没有异常就是注册成功}catch(RegisterException e){ //处理异常 e.printStackTrace(); } }//判断当前注册账号是否存在 //因为是编译期异常，又想调用者去处理 所以声明该异常 public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException, RegisterException{ for (String name : names) { if(name.equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常 throw new RegisterException("亲"+name+"已经被注册了！"); } }return true;}
}

在 Java 中你可以自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点。

• 所有异常都必须是 Throwable 的子类。
• 如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。
• 如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。