异常（全）

一、常见的异常与异常体系结构

1.之前写代码时经常遇到的异常：

（1）算术异常

 public static void main(String[] args) { System.out.println(10 / 0); } Exception in thread \"main\" java.lang.ArithmeticException: / by zero at LibrarySystem.main(LibrarySystem.java:97)

（2）数组越界异常

 public static void main(String[] args) { int[] array = {1, 2, 3}; System.out.println(array [100]); } Exception in thread \"main\" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 100 out of bounds for length 3 at LibrarySystem.main(LibrarySystem.java:98)

（3）空指针异常

 public static void main(String[] args) { int[] array = null; System.out.println(array.length); } Exception in thread \"main\" java.lang.NullPointerException: Cannot read the array length because \"array\" is null at LibrarySystem.main(LibrarySystem.java:98)

java中不同类型的异常，都有与其对应的类来进⾏描述。

2.异常的体系结构

异常种类繁多，为了对不同异常或者错误进⾏很好的分类管理，Java内部维护了⼀个异常的体系结 构：

在图中可以看出：

Throwable：是异常体系的顶层类，而Error和Exception是他的两个子类

Error:指的是Java虚拟机无法解决的问题（一旦发生，回天乏术）

Exception：异常产生后程序员可以通过代码进行处理，使程序继续执行。

3.异常的分类

异常可能在编译时发⽣，也可能在程序运行时发生，根据发⽣的时机不同，可以将异常进行分类：

（1）编译时异常

在程序编译期间发⽣的异常，称为编译时异常，也称为受检查异常(CheckedException)

 public class Person { private String name; private String gender; int age; // 想要让该类⽀持深拷⻉，覆写Object类的clone⽅法即可 @Override public Person clone() { return (Person)super.clone(); } }编译时报错：Error:(17, 35) java: 未报告的异常错误java.lang.CloneNotSupportedException; 必须对其进⾏捕获或声明以便抛出

（2）运行时异常

在程序执行期间发⽣的异常，称为运行时异常，也称为⾮受检查异常(UncheckedException)

注意：编译时出现的语法性错误，不能称之为异常。

二、异常的处理

1.防御式编程

错误在代码中是客观存在的.因此我们要让程序出现问题的时候及时通知程序猿

（1）事前防御型

LBYL:（Look Before You Leap）在操作之前就做充分的检查

boolean ret = false;ret = 登陆游戏();if (!ret) { 处理登陆游戏错误; return;}ret = 开始匹配();if (!ret) { 处理匹配错误; return;}ret = 游戏确认();if (!ret) { 处理游戏确认错误; return;}ret = 选择英雄();if (!ret) { 处理选择英雄错误; return;}ret = 载⼊游戏画⾯();if (!ret) { 处理载⼊游戏错误; return;}......

缺点：正常流程和错误处理流程代码混在⼀起,代码整体显的⽐较混乱。

（2）事后认错型

EAFP:（It\'s Easier to Ask Forgiveness than Permission） \"事后获取原谅比事前获取许可更容易\".也就是先操作,遇到问题再处理

try { 登陆游戏(); 开始匹配(); 游戏确认(); 选择英雄(); 载⼊游戏画⾯(); ... } catch (登陆游戏异常) { 处理登陆游戏异常; } catch (开始匹配异常) { 处理开始匹配异常; } catch (游戏确认异常) { 处理游戏确认异常; } catch (选择英雄异常) { 处理选择英雄异常; } catch (载⼊游戏画⾯异常) { 处理载⼊游戏画⾯异常; } ......

优点：正常流程和错误流程是分离开的,程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码 异常处理的核心思想就是EAFP。

在Java中，异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、finally、throws。

2 异常的抛出--throw

借助throw抛出一个异常对象，将错误信息告知程序猿：

throw new XXXException(\"异常产⽣的原因\");

例：实现一个获取数组中任意位置元素的方法

public static int getElement(int[] array, int index){ if(null == array){ throw new NullPointerException(\"传递的数组为null\"); } if(index = array.length){ throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(\"传递的数组下标越界\"); } return array[index]; } public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; getElement(array, 3); }

#注：

（1）throw必须写在方法体内部

（2）抛出的对象必须是Exception或者Exception的子类对象

（3）如果抛出的是RunTimeException或者RunTimeException的子类，则可以不⽤处理，直接交给JVM来处理

（4）如果抛出的是编译时异常，⽤户必须处理，否则无法通过编译

（5）异常⼀旦抛出，其后的代码就不会执行

3 异常的声明--throws

throws 关键字用于在⽅法声明中列出该方法可能抛出的异常，它告诉调用者这个⽅法可能会抛出某些异常，调用者需要处理这些异常。使⽤ throws 实际上是将异常的处理责任转移给了调用该方法的代码。

语法格式：修饰符 返回值类型 ⽅法名(参数列表) throws 异常类型1，异常类型2...{}

例：加载指定的配置⽂件config.ini

 public class Config { File file; /* FileNotFoundException : 编译时异常，表明⽂件不存在 此处不处理，也没有能⼒处理，应该将错误信息报告给调⽤者，让调⽤者检查⽂件名字是否给错误了 */ public void OpenConfig(String filename) throws FileNotFoundException{ if(filename.equals(\"config.ini\")){ throw new FileNotFoundException(\"配置⽂件名字不对\"); } // 打开⽂件 } public void readConfig(){ }

#注：

（1）throws必须跟在方法的参数列表之后

（2）声明的异常必须是Exception或者Exception的子类

（3）⽅法内部如果抛出了多个异常，throws之后必须跟多个异常类型，之间⽤逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有父子关系，直接声明父类即可。

（4）调用声明抛出异常的⽅法时，如果该异常是编译时异常/受查异常时，调⽤者必须对该异常进行处理，或者继续使用throws抛出

 public static void main(String[] args) throws IOException { Config config = new Config(); config.openConfig(\"config.ini\"); }

4 异常的捕获--try-catch捕获并处理异常

throws对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调⽤者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch。

语法格式：try{ // 将可能出现异常的代码放在这⾥ }catch(要捕获的异常类型e){ // 如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型⼀致时，或者是try中抛出异常的基类时，就会被捕获到 // 对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执⾏后序代码 }[catch(异常类型 e){ // 对异常进⾏处理 }finally{ // 此处代码⼀定会被执⾏到 }]// 后序代码// 当异常被捕获到时，异常就被处理了，这⾥的后序代码⼀定会执⾏ // 如果捕获了，由于捕获时类型不对，那就没有捕获到，这⾥的代码就不会被执⾏ 注意：1. []中表⽰可选项，可以添加，也可以不⽤添加2. try中的代码可能会抛出异常，也可能不会

例：读取配置⽂件，如果配置⽂件名字不是指定名字，抛出异常，调用者进行异常处理

 public class Config { File file; public void openConfig(String filename) throws FileNotFoundException{ if(!filename.equals(\"config.ini\")){ throw new FileNotFoundException(\"配置⽂件名字不对\"); } // 打开⽂件 } public void readConfig(){ } public static void main(String[] args) { Config config = new Config(); try { config.openConfig(\"config.txt\"); System.out.println(\"⽂件打开成功\"); } catch (IOException e) { // 异常的处理⽅式 //System.out.println(e.getMessage()); // 只打印异常信息  //System.out.println(e); // 打印异常类型：异常信息 e.printStackTrace();  // 打印信息最全⾯ } // ⼀旦异常被捕获处理了，此处的代码会执⾏ System.out.println(\"异常如果被处理了，这⾥的代码也可以执⾏\"); } }

异常的种类有很多，我们要根据不同的业务场景来决定：

（1）对于比较严重的问题（如算钱），应该直接让程序崩溃，减小损失

（2）对于不太严重的问题，可以记录错误日志，通过监控报警程序及时通知告知程序猿

（3）对于可能会恢复的问题（网络相关场景），可以尝试重试

以上代码采用的是简化的第二种方式。我们记录的错误日志可以帮助我们找到出现异常的位置。

#注：

（1）try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

（2）如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的

（3）try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须⽤多个catch来捕获----即多种异常，多次捕获

如果多个异常完全相同，也可以这样写

 catch (ArrayIndexOutOfBoundsException | NullPointerException e) { ... }

如果异常之间具有父子关系，⼀定是子类异常在前catch，父类异常在后catch，否则语法错误

（4）可以通过⼀个catch捕获所有的异常，即多个异常，⼀次捕获(不推荐)（不演示，知道有就行）

5 finally

在写程序时，有些特定的代码，不论程序是否发⽣异常，都需要执⾏，比如程序中打开的资源：网络连接、数据库连接、IO流等，在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进⾏回收。另外，因为异常会引发程序的跳转，可能导致有些语句执行不到，finally就是用来解决这个问题的。

语法格式：try{ // 可能会发⽣异常的代码 }catch(异常类型 e){ // 对捕获到的异常进⾏处理 }finally{ // 此处的语句⽆论是否发⽣异常，都会被执⾏到}// 如果没有抛出异常，或者异常被捕获处理了，这⾥的代码也会执⾏ 

这里只需要记住，finally中一般进行一些资源清理的扫尾工作，如果异常被捕获，那么将不会继续执行后续的内容，而是直接走完当前捕获异常的catch后直接走finally（除了finally其他的都不执行）

6 异常的处理流程

关于调用栈：方法之间是存在相互调⽤关系的,这种调用关系我们可以\"调用栈\"来描述.在JVM中有⼀块内存空间称为\"虚拟机栈\"专门存储⽅法之间的调用关系.当代码中出现异常的时候,我们就可以使⽤ e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈.

如果本方法中没有合适的处理异常的⽅式,就会沿着调用栈向上传递

 public static void main(String[] args) { try { func(); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(\"after try catch\"); } public static void func() { int[] array = {1, 2, 3}; System.out.println(array[100]); } //结果 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 100 out of bounds for length 3 at LibrarySystem.func(LibrarySystem.java:107) at LibrarySystem.main(LibrarySystem.java:98) after try catch

如果向上⼀直传递都没有合适的方法处理异常,最终就会交给JVM处理,程序就会异常终止

三、自定义异常类

1 实现自定义异常类

具体⽅式：

（1）自定义异常类，然后继承自Exception或者RunTimeException

（2）实现⼀个带有String类型参数的构造方法，参数含义：出现异常的原因

 class UserNameException extends Exception { public UserNameException(String message) { super(message); } } class PasswordException extends Exception { public PasswordException(String message) { super(message); } }

#注：

（1）自定义异常通常会继承⾃Exception或者RuntimeException

（2）继承自Exception的异常默认是受查异常

（3）继承自RuntimeException的异常默认是非受查异常