Day37--error和exception

Exception 异常

Error 错误

目录：

1、什么是异常
2、异常体系结构
3、Java异常处理机制
4、处理异常
5、自定义异常
6、总结

什么是异常

实际工作中，遇到的情况不可能是非常完美的。比如：你写的某个模块，用户输入不一定符合你的要求，你的程序要打开某个文件，这个文件可能不存在或者文件格式不对，你要读取数据库的数据，数据可能是空的等。我们的程序再跑着，内存或硬盘可能满了。等等。

软件程序在运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题，我们叫异常，英文是：Exception，意思是例外。这些，例外情况，或者叫异常，怎么让我们写的程序做出合理的处理。而不至于程序崩溃。

异常指程序运行中出现的不期而至的各种状况，如：文件找不到、网络连接失败、非法参数等。

异常发生在程序运行期间，它影响了正常的程序执行流程。

有的异常，在IDEA未运行的时候，就提示出来了，及时改正就可以了。但是，有的错，只有当代码运行起来，才能知道

示例1：

在Demo01里面，创建main方法，再创建main方法之外的a、b方法。a方法的内容是调用b方法；b方法的内容是调用a方法。然后在main方法里面实例化Demo01，调用a方法，然后执行

package com.liu.exception;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        new Demo01().a();
    }

    public void a() {
        b();
    }

    public void b() {
        a();
    }
}
/*
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError  程序因为栈溢出而异常终止。
	at com.liu.exception.Demo01.b(Demo01.java:13)
	at com.liu.exception.Demo01.a(Demo01.java:9)
	at com.liu.exception.Demo01.b(Demo01.java:13)
	at com.liu.exception.Demo01.a(Demo01.java:9)
	at com.liu.exception.Demo01.b(Demo01.java:13)
	at com.liu.exception.Demo01.a(Demo01.java:9)
	at com.liu.exception.Demo01.b(Demo01.java:13)
 */

异常形式 java.lang.StackOverflowError 程序因为栈溢出而异常终止。

代码易错：

package com.liu.exception;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        a();  //出错
    }

    public void a() {
        b();
    }

    public void b() {
        a();
    }
}

详细解释：

1. 问题分析

   • 在Java中，main方法是一个静态方法。静态方法属于类本身，而不是类的实例。它可以在没有创建类的对象的情况下被调用。
   • 然而，在这个Demo01类中，a方法是非静态的（没有static关键字修饰）。非静态方法属于类的实例，需要通过类的对象来调用。
   • 当在main方法（静态方法）中直接调用a方法（非静态方法）时，就会出现“无法从静态上下文中引用非静态方法”的错误。这是因为静态方法中没有隐含的this对象（this指向当前实例）来调用非静态方法。

2. 解决方法

   • 有两种常见的解决方法：
     • 方法一：将a方法改为静态方法
       • 如果a方法不需要访问类的实例变量，可以将a方法改为静态方法。修改后的代码如下：

package com.liu.exception;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        a();
    }

    public static void a() {
        b();
    }

    public static void b() {
        a();
    }
}

   - 这样，因为`a`方法变成了静态方法，就可以在`main`方法中直接调用了。
 - **方法二：通过类的实例来调用`a`方法**
   - 创建`Demo01`类的一个实例，然后通过这个实例来调用`a`方法。修改后的代码如下：

package com.liu.exception;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        new Demo01().a();
    }

    public void a() {
        b();
    }

    public void b() {
        a();
    }
}

   - 这里通过`new Demo01()`创建了`Demo01`类的一个对象，然后使用这个对象来调用`a`方法，这样就符合了非静态方法需要通过实例来调用的规则。

再例如：

​ 整数相除；除数是0

package com.liu.exception;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(11/0);//ArithmeticException
    }

}

ArithmeticException：计算异常 （Arithmetic：计算）

这种异常通常会在以下情况下被抛出：

1. 整数除零：当尝试用0作为除数进行整数除法操作时（例如，int result = 10 / 0;），会抛出 ArithmeticException。

2. 取余运算中的零除数：与整数除零类似，当在取余运算（模运算）中使用0作为除数时（例如，int remainder = 10 % 0;），也会抛出此异常。

   需要注意的是，浮点除法（例如，double result = 10.0 / 0.0;）不会产生 ArithmeticException，而是会得到 Infinity 或 NaN（非数字）作为结果，这是因为在Java中，浮点数的除零操作有明确的数学定义。

要理解Java异常处理机制，你需要掌握以下三种类型的异常和错误：

检查性异常（Checked Exception）：
检查性异常是在编译时被检查并要求处理的异常。这些异常通常是由用户错误或外部问题引起的，程序员在编写代码时需要预见并处理这些异常。例如，当尝试打开一个不存在的文件时，会抛出一个FileNotFoundException，这是一个检查性异常。编译器会强制程序员在代码中处理这些异常，要么通过捕获异常（使用try-catch语句），要么通过声明异常（在方法签名中使用throws关键字）。

运行时异常（Unchecked Exception）：
运行时异常是在运行时发生的异常，这些异常通常是编程错误或不可预见的问题引起的。与检查性异常不同，运行时异常在编译时不会被检查，因此程序员可以选择是否处理这些异常。常见的运行时异常包括NullPointerException（空指针异常）、ArithmeticException（算术异常）等。虽然编译器不会强制处理这些异常，但良好的编程实践是尽可能捕获和处理这些潜在的异常，以提高程序的健壮性和稳定性。
错误（Error）：
错误是Java中比异常更严重的问题，它们通常表示JVM（Java虚拟机）层面的严重问题，如内存不足、栈溢出等。错误在代码中通常无法被捕获或处理，因为它们是系统级的错误，超出了程序员的控制范围。当发生错误时，JVM通常会选择终止线程或进程。虽然程序员无法直接处理错误，但了解错误的类型和原因有助于编写更健壮的代码，并减少错误发生的可能性。

异常体系结构

Java把异常当作对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。

在JavaAPl中已经定义了许多异常类，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception。

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，将出现OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止；
• 还有发生在虚拟机试图执行应用时，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。

Exception

• 在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException（运行时异常）
  • 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）等异常，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。
• 这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生；
• 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，Java虚拟机（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。