Java基础---异常

1. 概述

Java异常处理是Java语言的一个重要特性，它可以帮助我们更好地管理程序中的错误和异常情况。本文档将详细介绍Java中的异常处理机制，包括异常的概念、分类、捕获和处理方法。

2. 异常概念

异常（Exception）是在程序执行过程中发生的不正常情况，它会打断程序的正常流程。Java语言将异常分为两类：错误（Error）和异常（Exception）。

2.1 错误（Error）

错误是程序无法恢复的严重问题，通常是由Java虚拟机（JVM）引起的。错误发生时，JVM会终止程序的执行。常见的错误有：OutOfMemoryError（内存溢出）、StackOverflowError（栈溢出）等。

2.2 异常（Exception）

异常是程序在运行过程中可能发生的问题，可以分为以下两种：

1. 检查型异常（Checked Exception）：这类异常在编译时必须进行处理，否则编译不通过。例如：IOException、SQLException等。
2. 非检查型异常（Unchecked Exception）：这类异常包括运行时异常（RuntimeException）和错误（Error）。编译时不需要处理，运行时可能出现。例如：NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException等。

3. 异常处理机制

Java提供了try、catch、finally、throw和throws五个关键字来处理异常。

3.1 try语句块

try语句块用于包含可能发生异常的代码。语法如下：

try {
    // 可能发生异常的代码
} catch (ExceptionType1 e1) {
    // 处理异常的代码
} catch (ExceptionType2 e2) {
    // 处理异常的代码
} finally {
    // 无论是否发生异常都会执行的代码
}

3.2 catch语句块

catch语句块用于捕获并处理try语句块中发生的异常。可以根据需要捕获多个异常，每个catch块处理一种异常。语法如下：

catch (ExceptionType e) {
    // 处理异常的代码
}

3.3 finally语句块

finally语句块用于执行无论是否发生异常都会执行的代码，例如关闭资源。语法如下：

finally {
    // 无论是否发生异常都会执行的代码
}

3.4 throw关键字

throw关键字用于手动抛出一个异常。语法如下：

throw new ExceptionType("异常信息");

3.5 throws关键字

throws关键字用于声明方法可能抛出的异常。语法如下：

public void method() throws ExceptionType {
    // 方法体
}

4. 异常处理实战

以下是一个简单的异常处理示例：

public class ExceptionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = divide(10, 0);
            System.out.println("结果：" + result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕获到算术异常：" + e.getMessage());
        } finally {
            System.out.println("执行finally语句块");
        }
    }

    public static int divide(int a, int b) {
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException("除数不能为0");
        }
        return a / b;
    }
}

Exception 和 Error 有什么区别？

在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类:

• Exception :程序本身可以处理的异常，可以通过 catch 来进行捕获。Exception 又可以分为 Checked Exception (受检查异常，必须处理) 和 Unchecked Exception (不受检查异常，可以不处理)。
• Error：Error 属于程序无法处理的错误 ，不建议通过catch捕获 。例如 Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误（NoClassDefFoundError）等 。这些异常发生时，Java 虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别？

Checked Exception 即 受检查异常 ，Java 代码在编译过程中，如果受检查异常没有被 catch或者throws 关键字处理的话，就没办法通过编译。

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常 。常见的受检查异常有：IO 相关的异常、ClassNotFoundException、SQLException...。

Unchecked Exception 即 不受检查异常 ，Java 代码在编译过程中 ，我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。

RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常，常见的有（建议记下来，日常开发中会经常用到）：

• NullPointerException(空指针错误)
• IllegalArgumentException(参数错误比如方法入参类型错误)
• NumberFormatException（字符串转换为数字格式错误，IllegalArgumentException的子类）
• ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界错误）
• ClassCastException（类型转换错误）
• ArithmeticException（算术错误）
• SecurityException （安全错误比如权限不够）
• UnsupportedOperationException(不支持的操作错误比如重复创建同一用户)
• ……