11. 异常¶

11.1. 异常概述¶

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和OOM。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：
  - 空指针访问
  - 试图读取不存在的文件
  - 网络连接中断
  - 数组角标越界
对于这些错误，一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时，就考虑到错误的检测、错误消息的提示，以及错误的处理。
捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生。比如：除数为0，数组下标越界等
分类：编译时异常和运行时异常

11.2. 异常体系结构¶

_images/throw.png 异常体系结构

* java.lang.Throwable
*     |-----java.lang.Error:一般不编写针对性的代码进行处理。
*     |-----java.lang.Exception:可以进行异常的处理
*        |------编译时异常(checked)
*              |-----IOException
*                 |-----FileNotFoundException
*              |-----ClassNotFoundException
*        |------运行时异常(unchecked,RuntimeException)
*              |-----NullPointerException
*              |-----ArrayIndexOutOfBoundsException
*              |-----ClassCastException
*              |-----NumberFormatException
*              |-----InputMismatchException
*              |-----ArithmeticException

java.lang.Throwable

java.lang.Error:一般不编写针对性的代码进行处理。
java.lang.Exception:可以进行异常的处理
- 编译时异常(checked)
  - IOException
    - FileNotFoundException
  - ClassNotFoundException
- 运行时异常(unchecked,RuntimeException)
  - NullPointerException
  - ArrayIndexOutOfBoundsException
  - ClassCastException
  - NumberFormatException
  - InputMismatchException
  - ArithmeticException

11.3. 异常处理¶

11.3.1. java异常处理的抓抛模型¶

抛：
- 程序在正常执行的过程中，一旦出现异常，就会在异常代码处生成一个对应异常类的对象。并将此对象抛出。一旦抛出对象以后，其后的代码就不再执行。
抓:
- 可以理解为异常的处理方式：
  - try-catch-finally
  - throws

11.3.2. 异常处理方式¶

try-catch-finally
- 结构
```
try{
        //可能出现异常的代码
    }catch(异常类型1 变量名1){
    	//处理异常的方式1
    }catch(异常类型2 变量名2){
     	//处理异常的方式2
    }...
    finally{
 		//一定会执行的代码
    }
```
- 说明
  1. finally是可选的。
  2. 使用try将可能出现异常代码包装起来，在执行过程中，一旦出现异常，就会生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中进行匹配
  3. 一旦try中的异常对象匹配到某一个catch时，就进入catch中进行异常的处理。一旦处理完成，就跳出当前的try-catch结构（在没写finally的情况。继续执行其后的代码
  4. catch中的异常类型如果没子父类关系，则谁声明在上，谁声明在下无所谓。catch中的异常类型如果满足子父类关系，则要求子类一定声明在父类的上面。否则，报错
  5. 常用的异常对象处理的方式：
    - String getMessage()
    - printStackTrace()
  6. 在try结构中声明的变量，再出了try结构以后，就不能再被调用
  7. try-catch-finally结构可以嵌套
  8. 注意：
    - finally中声明的是一定会被执行的代码。即使catch中又出现异常了，try中return语句，catch中return语句等情况。
    - 像数据库连接、输入输出流、网络编程Socket等资源，JVM是不能自动的回收的，我们需要自己手动的进行资源的释放。此时的资源释放，就需要声明在finally中。
```
public class TryCatchFinally {

    // NumberFormatException
    @Test
    public void numberFormatException() {
        method();

    }

    public int method(){
        String str = "123";
        str = "abc";
        int num = 0;
        try {
            num = Integer.parseInt(str);
            return 1;
        }catch (NumberFormatException e){
            e.printStackTrace();
            return 2;
        }finally {
            System.out.println("一定会执行到我");
            return 3;
        }
    }

}
```
throws + 异常类型
- throws +异常类型写在方法的声明处。指明此方法执行时，可能会抛出的异常类型。
- 一旦当方法体执行时，出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类的对象，此对象满足throws后异常类型时，就会被抛出。异常代码后续的代码，就不再执行!
- try-catch-finally:真正的将异常给处理掉了。throws的方式只是将异常抛给了方法的调用者。并没有真正将异常处理掉。
- 体会开发中应该如何选择两种处理方式？
  - 如果父类中被重写的方法没throws方式处理异常，则子类重写的方法也不能使用throws，意味着如果子类重写的方法中异常，必须使用try-catch-finally方式处理。
  - 执行的方法a中，先后又调用了另外的几个方法，这几个方法是递进关系执行的。建议这几个方法使用throws的方式进行处理。而执行的方法a可以考虑使用try-catch-finally方式进行处理。
```
public class Throws {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            method1();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    public static void method() throws FileNotFoundException, IOException {
        File file = new File("hello.txt");
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        int data = fis.read();
        while (data != -1) {
            System.out.println((char) data);
            data = fis.read();
        }
        fis.close();
    }
    public static void method1() throws IOException {
        method();
    }
}
```

手动抛出异常对象

在程序执行中，除了自动抛出异常对象的情况之外，我们还可以手动的throw一个异常类的对象。

throw 和 throws区别：

throw 表示抛出一个异常类的对象，生成异常对象的过程。声明在方法体内。(更像动词)
throws 属于异常处理的一种方式，声明在方法的声明处。(更像形容词有异常的)

class Student{

	private int id;

	public void regist(int id) throws Exception {
		if(id > 0){
			this.id = id;
		}else{
			//手动抛出异常对象
//			throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");
//			throw new Exception("您输入的数据非法！");
			throw new MyException("不能输入负数");
		}	
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + "]";
	}		
}

11.3.3. 自定义一个异常类¶

如何自定义异常类？
- 继承于现的异常结构：RuntimeException 、Exception
- 提供全局常量：serialVersionUID
- 提供重载的构造器

举例

public class MyException extends Exception{

	static final long serialVersionUID = -7034897193246939L;

	public MyException(){
	}

	public MyException(String msg){
		super(msg);
	}
}