【Java】了解异常

初始异常

我们平时应该已经接触过一些 “异常” 了，这里列举一些例子。

算术异常：

数组下标越界异常：

访问空指针异常：

所谓异常指的就是程序在运行时出现错误时通知调用者的一种机制。

异常的基本用法

捕获异常

try{
有可能出现异常的语句 ;
}[catch (异常类型异常对象) {
} ... ]
[finally {
异常的出口
}]

try 代码块中放的是可能出现异常的代码.
catch 代码块中放的是出现异常后的处理行为.
ﬁnally 代码块中的代码用于处理善后工作, 会在最后执行.
其中 catch 和 ﬁnally 都可以根据情况选择加或者不加.

使用处理异常的好处

不处理异常：

我们能够发现若是不处理异常的话程序遇到异常时候就会终止进程。

如果我们想要使程序遇到异常之后还能运行下去就得处理异常。

处理异常：

我们发现, 一旦 try 中出现异常, 那么 try 代码块中的程序就不会继续执行, 而是交给 catch 中的代码来执行. catch 执行完毕会继续往下执行。

catch 也可以有多个

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
       int[] array = {1,2,3,4};
        try{
            System.out.println("before");
            System.out.println(array[10]);
            System.out.println("end");
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
            System.out.println("这是数组越界异常");
            e.printStackTrace();
        }catch (NullPointerException e){
            System.out.println("这是空指针异常");
        }
        System.out.println("after try catch");
    }
}

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) {
...
}

也可以用一个 catch 捕获所有异常(不推荐)

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
       int[] array = {1,2,3,4};
        try{
            System.out.println("before");
            System.out.println(array[10]);
            System.out.println("end");
        }catch (Exception e){
            System.out.println("出现异常");
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("after try catch");
    }
}

ﬁnally 表示最后的善后工作, 例如释放资源

int[] arr = {1, 2, 3};
try {
   System.out.println("before");
   arr = null;
   System.out.println(arr[100]);
   System.out.println("after");
} catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
} finally {
   System.out.println("finally code");
}

无论是否存在异常, ﬁnally 中的代码一定都会执行到. 保证最终一定会执行到 Scanner 的 close 方法

异常处理流程

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.
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.
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).
如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.
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

抛出异常

除了 Java 内置的类会抛出一些异常之外, 我们也可以手动抛出某个异常. 使用 throw 关键字完成这个操作

异常说明

我们在处理异常的时候, 通常希望知道这段代码中究竟会出现哪些可能的异常.
我们可以使用 throws 关键字, 把可能抛出的异常显式的标注在方法定义的位置. 从而提醒调用者要注意捕获这些异常

关于finally

ﬁnally 中的代码保证一定会执行到. 这也会带来一些麻烦。

注意:
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。所以我们一般不建议在finally中使用return。

Java中的异常体系

下图表示 Java 内置的异常类之间的继承关系：

顶层类 Throwable 派生出两个重要的子类, Error 和 Exception
其中 Error 指的是 Java 运行时内部错误和资源耗尽错误. 应用程序不抛出此类异常. 这种内部错误一旦出现，
除了告知用户并使程序终止之外, 再无能无力. 这种情况很少出现.
Exception 是我们所使用的异常类的父类.
其中 Exception 有一个子类称为 RuntimeException , 这里面又派生出很多我们常见的异常类
NullPointerException , IndexOutOfBoundsException 等

自定义异常类

Java 中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是我们实际场景中可能还有一些情况需要我们对异常类进行扩展, 创建符合我们实际情况的异常。

我们模拟实现一个登录过程：

class UserError extends Exception {
    public UserError(String message) {
        super(message);
    }
}
class PasswordError extends Exception {
    public PasswordError(String message) {
        super(message);
    }
}
public class Test1 {
    public static String userName = "admin";
    public static String password = "123456";
    public static void login(String userName, String password) throws UserError,
            PasswordError {
        if (!Test1.userName.equals(userName)) {
            throw new UserError("用户名错误");
        }
        if (!Test1.password.equals(password)) {
            throw new PasswordError("密码错误");
        }
        System.out.println("登陆成功");
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            login("admin", "123456");
        } catch (UserError userError) {
            userError.printStackTrace();
        } catch (PasswordError passwordError) {
            passwordError.printStackTrace();
        }
    }
}

注意事项：