Java基础知识——异常

定义：Java异常是 Java 提供的一种识别及响应错误的一致性机制。

作用：Java异常机制可以使程序中异常处理代码和正常业务代码分离，保证程序代码更加优雅，并提高程序健壮性。在有效使用异常的情况下，异常能清晰的回答what, where, why这3个问题：异常类型回答了“什么”被抛出，异常堆栈跟踪回答了“在哪“抛出，异常信息回答了“为什么“会抛出。

异常分类

java.lang.Throwable

  |– Error错误：JVM内部的严重问题。无法恢复。程序人员不用处理。 

  |–Exception异常：普通的问题。通过合理的处理，程序还可以回到正常执行流程。要求编程人员要进行处理。 

  |–RuntimeException:也叫非受检异常(unchecked exception).这类异常是编程人员的逻辑问题。应该承担责任。Java编译器不进行强制要求处理。 也就是说，这类异常再程序中，可以进行处理，也可以不处理。 

  |–非RuntimeException:也叫受检异常(checked exception).这类异常是由一些外部的偶然因素所引起的。Java编译器强制要求处理。也就是说，程序必须进行对这类异常进行处理。
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异常处理机制

• 当程序再运行过程中出现了异常，JVM自动创建一个该类型的异常对象。同时把这个异常对象交给运行时系统。（抛出异常）
• 运行时系统接受到一个异常对象时，它会再产生异常的代码附近查找相应的处理方式。
• 异常的处理方式有两种：
  1. 捕获并处理：在异常的代码附近显示用try/catch进行处理(不合理),运行时系统捕获后会查询相应的catch处理块，再catch处理块中对该异常进行处理。
  2. 查看发生异常的方法是否有向上声明异常，有向上声明，向上级查询处理语句，如果没有向上声明，JVM中断程序的运行并处理。用throws向外声明(合理的处理方法)

Java异常机制用到的几个关键字： try、catch、finally、throw、throws。

try-- 用于监听。将要被监听的代码(可能抛出异常的代码)放在try语句块之内，当try语句块内发生异常时，异常就被抛出。

catch-- 用于捕获异常。catch用来捕获try语句块中发生的异常。

finally-- finally语句块总是会被执行。它主要用于回收在try块里打开的物力资源(如数据库连接、网络连接和磁盘文件)。只有finally块，执行完成之后，才会回来执行try或者catch块中的return或者throw语句，如果finally中使用了return或者throw等终止方法的语句，则就不会跳回执行，直接停止。

throw-- 用于抛出异常。

throws-- 用在方法签名中，用于声明该方法可能抛出的异常。

异常处理方式：

1、显示用try/catch进行处理

try{
    //可能会出现异常的代码段；
}catch(异常类型1 变量名){ //处理制定类型的异常
    //对该类型异常的处理代码段；
}catch(异常类型2 变量名){
}finally{
    //无论是否发生异常都要执行的代码段；
    //经常用来清理资源
}
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2、向上声明：用throws关键字，向外声明本方法可能会抛出的异常列表。

...方法名(参数列表) throws 异常类型1，异常类型2
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3、手动抛出一个异常:当程序逻辑不符合期望时，要中止后面代码的执行时。在方法的代码段中，可以使用throw关键字手动抛出一个异常。 **注意：**如果手动抛出的是受检异常，那么本方法必须进行处理(应该采用向上声明这个异常);如果手动抛出的是非受检异常，那么可以进行处理，也可以不处理。

异常继承结构

基类为***Throwable***，Error和Exception继承Throwable，RuntimeException和IOException、SQLException等继承Exception。

检查异常（checked exception）和未检查异常（unchecked exception）

Error 和 RuntimeException 及其子类成为 未检查异常 （unchecked），其它异常成为已 检查异常 （checked）。

检查异常：编译器要求必须处置的异常。

​ 处理方式： ​ 1、通过throws exception继续抛出，消极的方法，一直可以抛到java虚拟机来处理。 ​ 2、用try...catch捕获。 ​ 注意：检查异常必须处理，捕获或者抛出。

非检查异常：编译器不要求强制处置的异常。这类异常常常只能在运行时才能检查出来，比如空指针，堆溢出等。

​ 处理方式： ​ 1、捕获 ​ 2、继续抛出 ​ 3、不处理

运行时异常和非运行时异常

运行时异常： RuntimeException 类及其子类，如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等，这些异常是非检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。一般由程序逻辑错误引起。

处理RuntimeException的原则是：如果出现RuntimeException，那么一定是 程序员 的错误。

运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，如果有异常产生，则异常将由JVM进行处理，编译也会通过。

对于RuntimeException的子类最好也使用异常处理机制。虽然RuntimeException的异常可以不使用try...catch进行处理，但是如果一旦发生异常，则肯定会导致程序中断执行，所以，为了保证程序再出错后依然可以执行，在开发代码时最好使用try...catch的异常处理机制进行处理。

非运行时异常：非 RuntimeException 类及其子类，如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常等，从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。

RuntimeException和Exception

RuntimeException：运行时异常，在项目运行之后出错则直接中止运行，异常由JVM虚拟机处理。

Exception,：非运行时异常，在项目运行之前必须处理掉。一般由程序员try catch 掉。

自定义异常类需要继承Exception或RunExcption。

注意：覆盖父类某方法的子类方法不能抛出比父类方法更多的异常，所以，有时设计父类的方法时会声明抛出异常，但实际的实现方法的代码却并不抛出异常，这样做的目的就是为了方便子类方法覆盖父类方法时可以抛出异常。

常见的RuntimeException

RuntimeException是开发中最容易遇到的，下面列举一下常见的RuntimeException：

1、 NullPointerException ：空指针异常；

2、 NumberFormatException ：继承IllegalArgumentException，字符串转换为数字时出现。比如int i= Integer.parseInt("ab3");

3、 ArrayIndexOutOfBoundsException :数组越界。比如 int[] a=new int[3]; int b=a[3];

4、 StringIndexOutOfBoundsException ：字符串越界。比如 String s="hello"; char c=s.chatAt(6);

5、 ClassCastException :类型转换错误。比如 Object obj=new Object(); String s=(String)obj;

6、 ArithmeticException ：算术错误，典型的就是0作为除数的时候。

7、 IllegalArgumentException ：非法参数，在把字符串转换成数字的时候经常出现的一个异常，我们可以在自己的程序中好好利用这个异常。