Java异常捕获与处理

Java异常捕获与处理

1 异常（Exception）

  异常是程序中的一些错误，但并不是所有的错误都是异常，并且错误有时候是可以避免的。异常发生的原因有很多，例如：用户输入了非法数据、要打开的文件不存在、网络通信时连接中断或者JVM内存溢出等。菜鸟教程

2 异常分类

• 检查性异常：最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。
• 运行时异常：运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。
• 错误ERROR：错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。

3 异常体系结构

  Java把异常当作对象来处理，并定义了一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。异常类分类两大类：错误（Error）和异常（Exception）

3.1 错误（Error）

• Error类对象由Java虚拟机生成并抛出，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。
• Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时（溢出），将出现OutMemoryError。这些异常发生时，JVM一般会选择线程终止。
• 虚拟机试图执行应用时的错误，如类定义错误（NoClassDefFoundError）、链接错误（LinkageError）。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。

3.2 运行时异常（RuntimeException）

名称	描述
ArrayIndexOutOfBoundsException	数组下标越界
NullPointerException	空指针异常
ArithmeticException	算术异常
MissingResourceException	丢失资源
ClassNotFoundException	找不到类异常
…	…

这些异常一般由程序逻辑错误引起的，是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。

  Error和Exception的区别：Error通常是灾难性的致命的错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，JVM一般会选择终止线程，Exception通常情况下是可以被程序处理的，并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常。

4 异常处理机制

异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws。

4.1 捕获异常

public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;    
        try {//监控区域
            System.out.println(a / b);
        } catch (ArithmeticException e) {//catch(想要捕获的异常类) 捕获异常
            System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
        } finally {//处理善后，例如关闭IO流，资源等
            System.out.println("finally");
        }
}

运行结果：

程序出现异常，变量b不能为0
finally

• try区域是监控区域，用于需要异常处理的代码块。
• catch区域是异常捕获区域，参数为需要捕捉的异常类型，可以进行相关的异常处理。
• finally区域是最终处理区域，无论try区域内部的代码是否存在异常都会执行，一般用于释放资源。
• try和catch两个区域必须存在，finally区域可有可无，根据实际情况判断。

4.2 抛出异常

public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;        
        try {
            if (b == 0) {//主动抛出异常
                throw new ArithmeticException();
            }
            System.out.println(a / b);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("exception");
            e.printStackTrace();//打印错误的栈信息
        }
}

运行结果：

exception
java.lang.ArithmeticException
	at com.base.J_ErrorException.Demo2.main(Demo2.java:10)

• 当我们知道程序会存在某种异常时，可以使用throw关键字在方法内部抛出异常。
• 可以使用printStackTrace()方法在控制台打印异常捕获信息

public static void main(String[] args) {
    try {
        new Demo3().test(1, 0);
    }catch (ArithmeticException e){
        System.out.println("捕捉到异常");
        e.printStackTrace();
    }
}

public void test(int a, int b) throws ArithmeticException{
	System.out.println(a / b);
}

• throws 关键字用于声明方法可能存在的异常，使用者调用该方法时，应作对应的异常捕获处理。

5 自定义异常

使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况，除此之外，用户可以自定义异常类，只需要继承Exception类即可。

/**
 * 传递值不能大于10的自定义异常类
 */
public class MyException extends Exception{    
    private int detail;
    public MyException(int a) {
        this.detail = a;
    }
    @Override
    public String toString() {//异常的打印信息
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}
//测试
class Test{
    static void test(int a) throws MyException {
        System.out.println("传出的参数为：" + a);
        if (a >10){
            throw new MyException(a);//抛出异常
        }
        System.out.println("ok");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try{
            test(11);
        }catch (MyException e){
            System.out.println(e);
        }
    }
}

运行结果：

传出的参数为：11
MyException{detail=11}
	at com.base.J_ErrorException.Test.test(MyException.java:27)
	at com.base.J_ErrorException.Test.main(MyException.java:34)

编写步骤：

• 创建自定义异常
• 在方法中通过throw关键字抛出异常对象
• 如果在当前抛出的异常方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理异常；否则在方法的声明出通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作。
• 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

6 总结

• 处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理。
• 在多重catch块后面，可以加一个catch（Exception）来处理可能会被遗漏的异常。
• 对于不确定的代码，也可以加上try-catch，处理潜在的异常。
• 尽量去处理异常，切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出
• 具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定
• 尽量添加finally语句块去释放占用的资源。

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时间：2020年7月3日17:15:21

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