目錄
一、異常概念
JAVA的基本理念是“結構不佳的代碼不能運行”。
理想的發現錯誤的時機是在編譯階段，但是編譯器不能發現所有的錯誤，這時候就需要在在運行期發現這些問題。這就需要錯誤源能通過某種方式，把適當的信息傳遞給接受者。
“異常”，通俗的說就是出現了意外，你可能不知道怎麼去處理，你就停下來，把問題報告給上一層。異常是指阻止當前方法或作用域繼續執行的情況，在異常出現的場景下，無法獲取必要的信息來解決問題，從當前環境跳出，並且把問題提交給上一級環境。
二、JAVA異常體系說明
JAVA中有許多異常，有編譯異常，運行期異常以及錯誤，但是不管什麼異常，他們都繼承與Throwable類，異常的架構圖如下：
1、Throwable
- Throwable是所有異常及錯誤的父類；
- Throwable包含兩個子類: Error 和 Exception。它們通常用於指示發生了異常情況。
- Throwable包含了其線程創建時線程執行堆棧的快照，它提供了printStackTrace()等接口用於獲取堆棧跟蹤數據等信息。
2、Error
Throwable的子類，用於捕獲系統無法處理的嚴重問題，大部分Error會導致系統無法正常運行，錯誤的嚴重程度在Exception之上。
編譯器不會檢查Error。
3、Exception
與Error一樣，是Throwable的子類，主要用於捕獲系統可處理的問題。
4、RuntimeException
- 運行期異常，是虛擬機正常運行期間拋出異常的父類。
- 編譯器不會檢查RuntimeException，爲非受檢異常。
- RuntimeException可以通過異常捕獲，可能會影響部分功能的正常運行，但是不會影響程序整體的運行。
5、其他異常
除RuntimeException外的異常，繼承與Exception，非運行異常。
編譯期就會檢查，爲受檢異常。
常見異常如下：
三、異常處理
在java應用中，異常的處理機制分爲拋出異常和捕獲異常。
1、拋出異常
當一個方法出現錯誤而引發異常時，該方法會將該異常類型以及異常出現時的程序狀態信息封裝爲異常對象，並交給本應用。運行時，該應用將尋找處理異常的代碼並執行。任何代碼都可以通過throw關鍵詞拋出異常，比如java源代碼拋出異常、自己編寫的代碼拋出異常等。方法通過throws關鍵字拋出異常。
①throw拋異常
throw關鍵字用在方法內部。一旦出現，後邊的代碼將不在繼續執行，方法可以通過throw將出現的異常拋給方法調用者，也可以通過try-catch進行異常捕獲。
注意只能拋出Throwable類和其子類的對象。
②throws拋異常
用在方法外部，聲明可能產生的異常類型，上層調用者需要對異常進行捕獲處理，或者繼續拋出異常。如果調用者不進行處理，編譯器會提示錯誤。
throws聲明的異常類型可以有多個，調用者要進行響應處理，或處理範圍更大的異常。
2、捕獲異常
要明白異常如何被捕獲，需要先了解監控區域（guarded region）的概念。它是一段可能產生異常的代碼，並且在後邊跟着處理這些異常的代碼。
一旦方法拋出異常，系統自動根據該異常對象尋找合適的異常處理器（Exception Handler）來處理該異常。所謂合適類型的異常處理器指的是異常對象類型和異常處理器類型一致。
①try-catch
try {
//監控區域
expression;
} catch (Exception1 e) {
//異常Exception1捕獲處理方法
handler();
} catch (Exception2 e) {
//異常Exception2捕獲處理方法
handler();
}
每個catch子句，接收處理一個且只接收一個異常類型。監控區域拋出異常，會由後邊緊跟的catch異常處理方法，從上至下順序判斷，直到找到合適的異常處理器，異常處理完成，整個try-catch就執行完畢。
catch子句的異常範圍，從上到下範圍有小到大。
②try-catch-finally
try {
//監控區域
expression;
} catch (Exception1 e) {
//異常Exception1捕獲處理方法
handler();
} catch (Exception2 e) {
//異常Exception2捕獲處理方法
handler();
} finally {
//無論什麼異常一定會執行的區域
something();
}
- try監控區域，在異常發生前的代碼會執行，異常發生後的代碼將不會執行；
- catch子句，會根據監控區域拋出的異常，選擇一個進行處理；
- finally區域，執行完異常處理以後，一定會運行該區域代碼，常用於流等最後的資源釋放；
四、異常總結
1、常見異常
- java.lang.NullPointerException：空指針異常。當應用試圖在要求使用對象的地方使用了null時，拋出該異常。譬如：調用null對象的實例方法、訪問null對象的屬性、計算null對象的長度、使用throw語句拋出null等等。
- java.lang.IllegalAccessError：違法訪問錯誤。當一個應用試圖訪問、修改某個類的域（Field）或者調用其方法，但是又違反域或方法的可見性聲明，則拋出該異常。
- java.lang.InstantiationError：實例化錯誤。當一個應用試圖通過Java的new操作符構造一個抽象類或者接口時拋出該異常.
- java.lang.OutOfMemoryError：內存不足錯誤。當可用內存不足以讓Java虛擬機分配給一個對象時拋出該錯誤。
- java.lang.StackOverflowError：堆棧溢出錯誤。當一個應用遞歸調用的層次太深而導致堆棧溢出或者陷入死循環時拋出該錯誤。
- java.lang.ClassCastException：類造型異常。假設有類A和B（A不是B的父類或子類），O是A的實例，那麼當強制將O構造爲類B的實例時拋出該異常。該異常經常被稱爲強制類型轉換異常。
- java.lang.ClassNotFoundException：找不到類異常。當應用試圖根據字符串形式的類名構造類，而在遍歷CLASSPAH之後找不到對應名稱的class文件時，拋出該異常。
- java.lang.ArithmeticException：算術條件異常。譬如：整數除零等。
- java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException：數組索引越界異常。當對數組的索引值爲負數或大於等於數組大小時拋出。
- java.lang.IndexOutOfBoundsException：索引越界異常。當訪問某個序列的索引值小於0或大於等於序列大小時，拋出該異常。
- java.lang.InstantiationException：實例化異常。當試圖通過newInstance()方法創建某個類的實例，而該類是一個抽象類或接口時，拋出該異常。
- java.lang.NoSuchFieldException：屬性不存在異常。當訪問某個類的不存在的屬性時拋出該異常。
- java.lang.NoSuchMethodException：方法不存在異常。當訪問某個類的不存在的方法時拋出該異常。
- java.lang.NumberFormatException：數字格式異常。當試圖將一個String轉換爲指定的數字類型，而該字符串確不滿足數字類型要求的格式時，拋出該異常。
- java.lang.StringIndexOutOfBoundsException：字符串索引越界異常。當使用索引值訪問某個字符串中的字符，而該索引值小於0或大於等於序列大小時，拋出該異常。
2、其他異常
- java.lang.AbstractMethodError：抽象方法錯誤。當應用試圖調用抽象方法時拋出。
- java.lang.AssertionError：斷言錯。用來指示一個斷言失敗的情況。
- java.lang.ClassCircularityError：類循環依賴錯誤。在初始化一個類時，若檢測到類之間循環依賴則拋出該異常。
- java.lang.ClassFormatError：類格式錯誤。當Java虛擬機試圖從一個文件中讀取Java類，而檢測到該文件的內容不符合類的有效格式時拋出。
- java.lang.Error：錯誤。是所有錯誤的基類，用於標識嚴重的程序運行問題。這些問題通常描述一些不應被應用程序捕獲的反常情況。
- java.lang.ExceptionInInitializerError：初始化程序錯誤。當執行一個類的靜態初始化程序的過程中，發生了異常時拋出。靜態初始化程序是指直接包含於類中的static語句段。
- java.lang.IncompatibleClassChangeError：不兼容的類變化錯誤。當正在執行的方法所依賴的類定義發生了不兼容的改變時，拋出該異常。一般在修改了應用中的某些類的聲明定義而沒有對整個應用重新編譯而直接運行的情況下，容易引發該錯誤。
- java.lang.InternalError：內部錯誤。用於指示Java虛擬機發生了內部錯誤。
- java.lang.LinkageError：鏈接錯誤。該錯誤及其所有子類指示某個類依賴於另外一些類，在該類編譯之後，被依賴的類改變了其類定義而沒有重新編譯所有的類，進而引發錯誤的情況。
- java.lang.NoClassDefFoundError：未找到類定義錯誤。當Java虛擬機或者類裝載器試圖實例化某個類，而找不到該類的定義時拋出該錯誤。
- java.lang.NoSuchFieldError：域不存在錯誤。當應用試圖訪問或者修改某類的某個域，而該類的定義中沒有該域的定義時拋出該錯誤。
- java.lang.NoSuchMethodError：方法不存在錯誤。當應用試圖調用某類的某個方法，而該類的定義中沒有該方法的定義時拋出該錯誤。
- java.lang.ThreadDeath：線程結束。當調用Thread類的stop方法時拋出該錯誤，用於指示線程結束。
- java.lang.UnknownError：未知錯誤。用於指示Java虛擬機發生了未知嚴重錯誤的情況。
- java.lang.UnsatisfiedLinkError：未滿足的鏈接錯誤。當Java虛擬機未找到某個類的聲明爲native方法的本機語言定義時拋出。
- java.lang.UnsupportedClassVersionError：不支持的類版本錯誤。當Java虛擬機試圖從讀取某個類文件，但是發現該文件的主、次版本號不被當前Java虛擬機支持的時候，拋出該錯誤。
- java.lang.VerifyError：驗證錯誤。當驗證器檢測到某個類文件中存在內部不兼容或者安全問題時拋出該錯誤。
- java.lang.VirtualMachineError：虛擬機錯誤。用於指示虛擬機被破壞或者繼續執行操作所需的資源不足的情況。
- java.lang.ArrayStoreException：數組存儲異常。當向數組中存放非數組聲明類型對象時拋出。
- java.lang.CloneNotSupportedException：不支持克隆異常。當沒有實現Cloneable接口或者不支持克隆方法時,調用其clone()方法則拋出該異常。
- java.lang.EnumConstantNotPresentException：枚舉常量不存在異常。當應用試圖通過名稱和枚舉類型訪問一個枚舉對象，但該枚舉對象並不包含常量時，拋出該異常。
- java.lang.Exception：根異常。用以描述應用程序希望捕獲的情況。
- java.lang.IllegalAccessException：違法的訪問異常。當應用試圖通過反射方式創建某個類的實例、訪問該類屬性、調用該類方法，而當時又無法訪問類的、屬性的、方法的或構造方法的定義時拋出該異常。
- java.lang.IllegalMonitorStateException：違法的監控狀態異常。當某個線程試圖等待一個自己並不擁有的對象（O）的監控器或者通知其他線程等待該對象（O）的監控器時，拋出該異常。
- java.lang.IllegalStateException：違法的狀態異常。當在Java環境和應用尚未處於某個方法的合法調用狀態，而調用了該方法時，拋出該異常。
- java.lang.IllegalThreadStateException：違法的線程狀態異常。當縣城尚未處於某個方法的合法調用狀態，而調用了該方法時，拋出異常。
- java.lang.InterruptedException：被中止異常。當某個線程處於長時間的等待、休眠或其他暫停狀態，而此時其他的線程通過Thread的interrupt方法終止該線程時拋出該異常。
- java.lang.NegativeArraySizeException：數組大小爲負值異常。當使用負數大小值創建數組時拋出該異常。
- java.lang.SecurityException：安全異常。由安全管理器拋出，用於指示違反安全情況的異常。
- java.lang.TypeNotPresentException：類型不存在異常。