Java——异常

1.什么是异常

将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。

常见的异常有：算数异常，空指针异常，数组越界异常

每一种异常都有对应的类对齐描述

为了对每一种异常进行管理，Java内部实现了一个对异常的体系结构

1. Throwable：是异常体系的顶层类，其派生出两个重要的子类, Error 和 Exception

2. Error：指的是Java虚拟机无法解决的严重问题，比如：JVM的内部错误、资源耗尽等，典型代表： StackOverflowError和OutOfMemoryError，一旦发生回力乏术。

3. Exception：异常产生后程序员可以通过代码进行处理，使程序继续执行。比如：感冒、发烧。我们平时所说 的异常就是Exception。

异常的分类：

1.异常分为两类，编译时异常（受查异常），运行时异常（非受查异常）

2.编译时异常，即在编写代码时就被检查出来的异常，如在使用clone方法时出现的异常

3.运行时异常，即在编译时未被检查出来的异常，在运行的时候被检查出来的异常，如空指针异常，数组越界异常。（RuntimeExcption以及其子类都被称为运行时异常）

2.异常的处理

2.1防御式编程

事前防御型：在运行代码前，对其进行检查

boolean ret = false;
ret = 登陆游戏();
if (!ret) {
 处理登陆游戏错误;
    return;
}
ret = 开始匹配();
if (!ret) {
 处理匹配错误;
    return;
}
ret = 游戏确认();
if (!ret) {
 处理游戏确认错误;
    return;
}
ret = 选择英雄();
if (!ret) {
    处理选择英雄错误;
    return;
}

这种方式的代码，缺点很明显缺陷：就是正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱。

事后认错型：就是先操作，遇到问题再处理

try {
    登陆游戏();
    开始匹配();
    游戏确认();
    选择英雄();
    载入游戏画面();
   ...
} catch (登陆游戏异常) {
    处理登陆游戏异常;
} catch (开始匹配异常) {
 处理开始匹配异常;
} catch (游戏确认异常) {
 处理游戏确认异常;
} catch (选择英雄异常) {
 处理选择英雄异常;
} catch (载入游戏画面异常) {
 处理载入游戏画面异常;
}

这种方式的异常处理，将正常流程和错误处理流程代码分开，使代码清晰明了，方便程序员理解

在Java中，异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、final、throws。

2.2异常的抛出

在Java中，我们在编写程序时，如果程序出现错误就需要将错误的信息告知调用者

抛出异常的格式：

throw new XXXXXException(“异常产生的原因”);
//XXXXXException为此异常对应的类

数组越界异常的抛出

要求：实现一个方法，获取数组任意下标的元素

public class T1 {
    public static void main(String[] args) {
int []arr={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
        System.out.println(getElement(arr,5));
        System.out.println(getElement(arr,-1));
    }

    public static int getElement(int[] array, int index) {
    if(array==null){
        throw new NullPointerException("数组为空");
    }
    if (index<0||index>=array.length){
        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组越界异常");
    }
    return array[index];
    }
    }

1. throw必须写在方法体内部

2. 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象

3. 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类，则可以不用处理，直接交给JVM来处理

4. 如果抛出的是编译时异常，用户必须处理，否则无法通过编译

5. 异常一旦抛出，其后的代码就不会执行

2.3异常的捕获

异常的捕获，也就是异常的具体处理方式，主要有两种：异常声明throws 以及 try-catch捕获处理。

异常声明throws：

处在方法声明时参数列表之后，当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助throws将异常抛 给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常，提醒方法的调用者处理异常。

语法格式：
修饰符  返回值类型   方法名(参数列表) throws 异常类型1，异常类型2...{
 
}

注意：

1. throws必须跟在方法的参数列表之后

2. 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类

3. 方法内部如果抛出了多个异常，throws之后必须跟多个异常类型，之间用逗号隔开，如果抛出多个异常类型 具有父子关系，直接声明父类即可。

4. 调用声明抛出异常的方法时，调用者必须对该异常进行处理，或者继续使用throws抛出

try-catch捕获并处理：

throws对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理。如果真正要对异常进行 处理，就需要try-catch。

语法格式：
try{
   // 将可能出现异常的代码放在这里
}catch(要捕获的异常类型  e){
      // 如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时，或者是try中抛出异常的基类
时，就会被捕获到
      // 对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执行后序代码
}catch(异常类型 e){
     // 对异常进行处理
}finally{
       // 此处代码一定会被执行到
}

当异常被捕获到时，异常就被处理了，这里的后序代码一定会执行

如果捕获了，由于捕获时类型不对，那就没有捕获到，这里的代码就不会被执行

注意：

1. try中的代码可能会抛出异常，也可能不会

2.catch和finally按照需求添加，在这个try-catch（）中，有多个catch（）中的异常类型时，都是子类异常类在前catch（），父类异常类在后catch（）。

小结：

1. try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

2. 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到 JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的

3. try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须用多个catch来捕获----即多种异常，多次捕获

如果多个异常的处理方式是完全相同, 也可以写成这样：

catch (ArrayIndexOutOfBoundsException | NullPointerException e) {
 ...
}

如果异常之间具有父子关系，一定是子类异常在前catch，父类异常在后catch，否则语法错误

4. 可以通过一个catch捕获所有的异常，即多个异常，一次捕获(不推荐)，由于 Exception 类是所有异常类的父类. 因此可以用这个类型表示捕捉所有异常.

5.catch 进行类型匹配的时候, 不光会匹配相同类型的异常对象, 也会捕捉目标异常类型的子类对象. 如刚才的代码, NullPointerException 和 ArrayIndexOutOfBoundsException 都是 Exception 的子类, 因此都能被捕获到.

2.4finally

1.无论try-catch是否捕获到异常，finally里面的语句都会被执行

2.finally中的代码一定会执行的，一般在finally中进行一些资源清理的扫尾工作

3.finally 执行的时机是在方法返回之前(try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 finally). 但是如果 finally 中也存在 return 语句, 那么就会执行 finally 中的 return, 从而不会执行到 try 中原有的 return. 一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告).

 

3.异常的处理流程

1.程序先执行 try 中的代码 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.

2.如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.

3.无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).

4.如果上层调用者也没有处理异常, 就继续向上传递.

5.一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止.

4.自定义异常

Java中虽然定义了许多异常，但是在各种业务中，为了满足业务的需求需要，我们需要自定义异常来满足业务需求

登录系统：

我们在处理用户名密码错误的时候可能就需要抛出两种异常. 我们可以基于已有的异常类进行扩展(继承), 创建和我们业务相关的异常类.

class nameExpection extends Exception{
    public nameExpection(String message) {
        super(message);
    }
}
class passwordExpection extends Exception{
    public passwordExpection(String message) {
        super(message);
    }
}

public class T2 {
    private static String name="张三";
    private static String password="12345";
    public static void login(String name1, String password1) throws nameExpection,passwordExpection{
        if (!name.equals(name1)){
throw new nameExpection("用户名错误");
        }
        if (password.equals(password1)){
            throw new passwordExpection("登录密码错误");
        }
        System.out.println("登录成功");
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            login("李四","22341");
        } catch (nameExpection e) {
           e.printStackTrace();
        } catch (passwordExpection e) {
           e.printStackTrace();
        }
    }
}

具体方式：

1. 自定义异常类，然后继承自Exception 或者 RunTimeException

2. 实现一个带有String类型参数的构造方法，参数含义：出现异常的原因

注意事项：

1.自定义异常通常会继承Exception 或者 RuntimeException

2.继承Exception的异常默认是受查异常 继承自RuntimeException 的异常默认是非受查异常.

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