一、异常概述与异常体系结构
在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美， 在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避 免的，比如：客户输入数据的格式，读取文件是否存在，网络是否始终保持通畅等等。
- 异常：在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常” 。 (开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)
- Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：
- Error：Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源 耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError和==
OOM==。一般不编写针对性 的代码进行处理。 - Exception：其他因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对想的代码进行处理。例如：
- 空指针访问
- 试图读取不存在的文件
- 网络连接中断
- 数组角标越界
- 一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序 的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时，就考虑到错误的 检测、错误消息的提示，以及错误的处理。
- 捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生。 比如：除数为0，数组下标越界等
- 分类：编译时异常和运行时异常
1.运行时异常
- 是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及他的子类都是运行时异常。
- 对于这类一场，可以不做处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。
2.编译时异常
- 是指编译器必须要求处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一般性异常。==编译器要求HJava程序必须捕获或声明所有编译时的异常。
- 对于这类异常，如果程序不处理，可能会带来意想不到的结果。
二、常见异常
- java.lang.RuntimeException
- ClasscastException
- ArrayIndexOutOfBoundsException
- NullPointerException
- ArithmeticException 算术运算异常 整数0做了分母
- NumberFormatException 数字格式化异常
- InputMismatchException 输入不匹配异常，即输入的值数据类型与设置的不匹配
- java.io.IOExeption
- FileNotFoundException
- EOFException
- java.lang.ClassNotFoundException
- java.lang.InterruptedException 一个线程处于等待，睡眠，或者占用，也就是说阻塞状态，而这时线程被中断就会抛出这类错误
- java.io.FileNotFoundException
- java.sql.SQLException
三、异常处理机制一： try-catch-finally
在编写程序时，经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码， 如进行x/y运算时，要检测分母为0，数据为空，输入的不是数据 而是字符等。过多的if-else分支会导致程序的代码加长、臃肿， 可读性差。因此采用异常处理机制。
Java异常处理
Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起， 与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护。
Java异常处理的方式：
方式一：try-catch-finally
方式二：throws + 异常类型
- Java提供的是异常处理的抓抛模型。
- Java程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象， 该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出 (throw)异常。
- 异常对象的生成
- 由虚拟机自动生成：程序运行过程中，虚拟机检测到程序发生了问题，如果在当 前代码中没有找到相应的处理程序，就会在后台自动创建一个对应异常类的实例 对象并抛出——自动抛出
- 由开发人员手动创建：Exception exception = new ClassCastException();——创 建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响，和创建一个普通对象一样
为保证程序正常执行，代码必须对可能出现的异常进行处理。
- 如果一个方法内抛出异常，该异常对象会被抛给调用者方法中处 理。如果异常没有在调用者方法中处理，它继续被抛给这个调用 方法的上层方法。这个过程将一直继续下去，直到异常被处理。 这一过程称为捕获(catch)异常。
- 如果一个异常回到main()方法，并且main()也不处理，则程序运行终止。
- 程序员通常只能处理Exception，而对Error无能为力。
异常处理是通过try-catch-finally语句实现的。
try{
...... //可能产生异常的代码
}
catch( ExceptionName1 e ){
...... //当产生ExceptionName1型异常时的处置措施
}
catch( ExceptionName2 e ){
...... //当产生ExceptionName2型异常时的处置措施
}
[ finally{
...... //无论是否发生异常，都无条件执行的语句
} ]- try
捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现 异常的代码放在try语句块中。 - catch (Exceptiontype e)
在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个try语句块可以伴随 一个或多个catch语句，用于处理可能产生的不同类型的异常对象。
如果明确知道产生的是何种异常，可以用该异常类作为catch的参数；也可以用其父类作为catch的参数。
比 如 ： 可 以 用 ArithmeticException 类 作 为 参 数 的 地 方 ， 就 可 以 用 RuntimeException类作为参数，或者用所有异常的父类Exception类作为参数。 但不能是与ArithmeticException类无关的异常，如NullPointerException（catch 中的语句将不会执行）。
- 捕获异常的有关信息：
与其它对象一样，可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法。
- getMessage() 获取异常信息，返回字符串
- printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出 现在程序中的位置。返回值void。
- finally
- 捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个 统一的出口，使得在控制流转到程序的其它部分以前，能够 对程序的状态作统一的管理。
- 不论在try代码块中是否发生了异常事件，catch语句是否执 行，catch语句是否有异常，catch语句中是否有return， finally块中的语句都会被执行。
- finally语句和catch语句是任选的
不捕获异常时的情况
- 前面使用的异常都是RuntimeException类或是它的子类，这些类的异常的特点是：即使没有使用try和catch捕获，Java自己也能捕获，并且编译通过 ( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。
- 如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常，则必须捕获，否则 编译错误。也就是说，我们必须处理编译时异常，将异常进行捕捉，转化为运行时异常
四、异常处理机制二： throws
1.声明抛出异常
- 声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式
- 如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这 种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理， 而由该方法的调用者负责处理。
- 在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可 以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。
- 声明抛出异常举例：
public void readFile(String file) throws FileNotFoundException {
……
// 读文件的操作可能产生FileNotFoundException类型的异常
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
..……
}2.重写方法声明抛出异常的原则
- 重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下， 对methodA()方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。
public class A {
public void methodA() throws IOException {
……
} }
public class B1 extends A {
public void methodA() throws FileNotFoundException {
……
} }
public class B2 extends A {
public void methodA() throws Exception { //报错
……
} }五、手动抛出异常
- Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并 抛出，也可根据需要使用人工创建并抛出。
- 首先要生成异常类对象，然后通过throw语句实现抛出操作（提交给Java运 行环境）。
IOException e = new IOException();
throw e;
- 可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将 会产生语法错误：
throw new String("want to throw");六、用户自定义异常类
- 一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。
- 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
- 自定义异常需要提供serial VersionUID
- 自定义异常通过throw抛出
- 自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。
用户自定义异常类MyException，用于描述数据取值范围错误信息。用户 自己的异常类必须继承现有的异常类。
public class MyException extends Exception {
static final long serialVersionUID = 1l;
private int idnumber;
public MyException(String message, int id) {
super(message);
this.idnumber = id;
}
public int getId() {
return idnumber;
}
}public class MyExpTest {
public void regist(int num) throws MyException {
if (num < 0) {
throw new MyException("人数为负值，不合理",3);
}else {
System.out.println("登记人数"+num);
}
}
public void manager(){
try {
regist(-1);
} catch (MyException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("登记失败，出错种类"+e.getId());
}
}
public static void main(String[] args) {
MyExpTest myExpTest = new MyExpTest();
myExpTest.manager();
}
}[INFO] --- exec-maven-plugin:3.1.0:exec (default-cli) @ jjwt-demo ---
com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.MyException: 人数为负值，不合理
at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.MyExpTest.regist(MyExpTest.java:10)
at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.MyExpTest.manager(MyExpTest.java:18)
at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.MyExpTest.main(MyExpTest.java:27)
登记失败，出错种类3
public class ReturnExceptionDemo {
static void methodA(){
try {
System.out.println("进入方法A");
throw new RuntimeException("制造异常");
} finally {
System.out.println("用A方法的finally");
}
}
static void methodB(){
try {
System.out.println("进入方法B");
return;
}finally {
System.out.println("用B方法的finally");
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
methodA();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
methodB();
}
}[INFO] --- exec-maven-plugin:3.1.0:exec (default-cli) @ jjwt-demo ---
进入方法A
用A方法的finally
进入方法B
用B方法的finally
java.lang.RuntimeException: 制造异常
at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.ReturnExceptionDemo.methodA(ReturnExceptionDemo.java:11)
at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.ReturnExceptionDemo.main(ReturnExceptionDemo.java:28)
package com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.test;
import sun.applet.Main;
/**
* @author Mink
* @date 2022/10/21 10:59
* 编写应用程序EcmDef.java，接收命令行的两个参数，要求不能输入负数，计算两数相除。
* 对 数 据 类 型 不 一 致 (NumberFormatException) 、
* 缺 少 命 令 行 参 数(ArrayIndexOutOfBoundsException)、
* 除0(ArithmeticException)
* 及输入负数(EcDef 自定义的异常)进行异常处理。
* 提示：
* (1)在主类(EcmDef)中定义异常方法(ecm)完成两数相除功能。
* (2)在main()方法中使用异常处理语句进行异常处理。
* (3)在程序中，自定义对应输入负数的异常类(EcDef)。
* (4)运行时接受参数 java EcmDef 20 10 //args[0]=“20” args[1]=“10”
* (5)Interger类的static方法parseInt(String s)将s转换成对应的int值。
* 如：int a=Interger.parseInt(“314”); //a=314;
*/
public class EcmDef extends Throwable {
public static int ecm(int a, int b) throws EcDef{
if (a < 0 || b < 0){
throw new EcDef("分子或者分母为负数");
}
return a/b;
}
public static void main(String[] args) {
try {
int i = Integer.parseInt(args[0]);
int j = Integer.parseInt(args[1]);
int result = ecm(i,j);
}catch (NumberFormatException e){
e.printStackTrace();
System.out.println("数据类型不一致");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println("下标越界,命令行缺少参数");
} catch (ArithmeticException e){
System.out.println("除 0");
} catch (EcDef e){
System.out.println("自定义异常");
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
class EcDef extends Exception{
static final long serialVersionUID = -12313131l;
public EcDef(String message) {
super(message);
}
public EcDef (){}
}
