異常機制

Exception

1.什麼是異常

• 實際工作中，遇到的情況不可能是非常完美的。比如:你寫的某個模組，使用者輸入不一定符合你的要求，你的程式要開啟某個檔案，這個檔案可能不存在或者檔案格式不對，你要讀取資料庫的資料，資料可能是空的等。我們的程式再跑著，記憶體或者硬碟可能滿了。等等。

• 軟體程式在執行過程中，非常可能遇到剛剛提到的這些異常問題，我們叫異常，英文是：Exception，意思是例外。這些，例外情況，或者叫異常，怎麼讓我們寫的程式做出合理的處理。而不至於程式奔潰。

• 異常值程式執行中出現的不期而至的各種狀況，如：檔案找不到、網路連線失敗、非法引數等。

• 異常發生在程式執行期間，它影響了正常的程式執行流程。

異常1

package com.exception;

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

簡單分類

• 要理解Java異常處理是如何工作的，你需要掌握以下三種類型的異常：

• 檢查性異常：最具有代表的檢查性異常是使用者錯誤或問題引起的異常，這是程式設計師無法預見的。

  • 例如要開啟一個不存在檔案時，一個異常發生了，這些異常在編譯時不能被簡單地忽略。

• 執行時異常：執行時異常是可能被程式設計師避免的異常。與檢查性異常相反，執行時異常可以在編譯時被忽略。

• 錯誤ERROR：錯誤不是異常，而是脫離程式設計師控制的問題。錯誤在程式碼中通常被忽略。例如，當棧溢位時，一個錯誤就發生了，它們在編譯也檢查不到的。

2.異常體系結構

• Java把異常當做物件來處理，並定義一個基類java.lang.Throwable作為所有異常的超類（最頂層的一個類）。
• 在Java API中已經定義了許多異常類，這些異常類分為兩大類，錯誤Error和異常Exception

Error

• Error類物件由Java虛擬機器生成並丟擲，大多數錯誤與程式碼編寫者所執行的操作無關。
• Java虛擬機器執行錯誤（Virtual MachineError），當JVM不再有繼續執行操作所需的記憶體資源時，將出現OutOfMenoryError.這些異常發生時，Java虛擬機器（JVM）一般會選擇執行緒終止。
• 還有發生在虛擬機器試圖執行應用時，如類定義錯誤（NoClassDefFoundError）、連結錯誤（LinkageError）.這些錯誤是不可查的，因為它們在應用程式的控制和處理能力之外，絕大多數是程式執行時不允許出現的狀況。

Exception

• 在Exception分支中有一個重要的子類RuntimeException（執行時異常）
  • ArrayIndexOutOfBoundsExcep（陣列下標越界）
  • NullPointerException(空指標異常)
  • ArithmeticException(算術異常)
  • MissingResourceException(丟失資源)
  • ClassNotFoundException(找不到類)等異常，這些異常是不檢查異常，程式中可以選擇捕獲處理，也可以不處理。
• 這些異常一般是由程式邏輯錯誤引起的，程式應該從邏輯角度儘可能避免這類異常的發生。
• Error和Exception的區別：Error通常是災難性的致命錯誤，是程式無法控制和處理的，當出現這些異常時，Java虛擬機器(JVM)一般會選擇終止執行緒；Exception通常情況下是可以被程式處理的，並且咋程式中應該儘可能的去處理這些異常。

3. Java異常處理機制

• 丟擲異常throw、throws
• 捕獲異常

​ try、catch

• 異常處理五個關鍵字
  • try、catch、finally、throw、throws

package com.exception;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;

        //假設要捕獲多個異常：從小到大
        try {//try監控區域
            System.out.println(a/b);

        }catch (Error e){//catch(想要捕獲的異常型別1)  捕獲異常
            System.out.println("Error");
        }catch (Exception e){//catch(想要捕獲的異常型別1)  捕獲異常
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable e){//catch(想要捕獲的異常型別1)  捕獲異常
            System.out.println("Throwable");
        }
        finally {//處理善後工作
            System.out.println("finally");
        }

        //finally 可以不要finally，假設IO，資源，關閉！
    }
    public void a(){b();}

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

package com.exception;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;

        //Ctrl + alt+T  快捷鍵，選擇合適的程式碼塊來包住程式碼
        try {
            System.out.println(a/b);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
        }
    }
}

主動丟擲異常

package com.exception;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        try{
            new Test().test(1,0);
        }catch (ArithmeticException e){
            e.printStackTrace();
        }


    }
    public void test(int a,int b) throws ArithmeticException{
        if (b==0){//thow thows
            throw new ArithmeticException();//主動的丟擲異常，一般在方法中使用
        }
    }
}


/* int a = 1;
        int b = 0;

        //假設要捕獲多個異常：從小到大
        try {//try監控區域
            System.out.println(a/b);

        }catch (Error e){//catch(想要捕獲的異常型別1)  捕獲異常
            System.out.println("Error");
        }catch (Exception e){//catch(想要捕獲的異常型別1)  捕獲異常
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable e){//catch(想要捕獲的異常型別1)  捕獲異常
            System.out.println("Throwable");
        }
        finally {//處理善後工作
            System.out.println("finally");
        }

        //finally 可以不要finally，假設IO，資源，關閉！
    }
    public void a(){b();}

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

4.處理異常

5.自定義異常

• 使用java內建的異常類可以描述在程式設計時出現的大部分異常情況。除此之外，使用者還可以自定義異常，使用者自定義異常類，只需繼承Exception類即可。
• 在程式中使用自定義異常類，大體可分為以下及格步驟：
  1. 建立自定義異常類。
  2. 在方法中通過throw關鍵字丟擲異常物件。
  3. 如果在當前丟擲異常的方法中處理異常，可以使用try-catch語句捕獲並處理，否則方法的宣告處通過throws關鍵字指明要丟擲給方法呼叫者的異常，繼續進行下一步操作。
  4. 在出現異常方法的呼叫者中捕獲並處理異常。

package com.exception.demo02;

//自定義的異常類
public class MyException extends Exception{

    //傳遞數字>10
    private int detail;

    public MyException(int a){
        this.detail = a;
    }

    //toString 異常的列印資訊

    @Override
    public String toString(){
        return "MyException{"+detail+ '}';
    }
}

package com.exception.demo02;


public class Test {
    //可能會存在異常的方法

    static void test(int a) throws MyException{
        System.out.println("傳遞的引數為："+a);

        if (a>10){
            throw new MyException(a);//丟擲
        }
        System.out.println("OK");
    }
    public static void main(String[] args){
        try{
            test(11);
        }catch(MyException e){
            System.out.println("MyException==>"+e);
        }
    }

}

6.總結

實際應用中的經驗總結

• 處理執行時異常時，採用邏輯去合理規避同時輔助try-catch處理
• 在多重catch塊後面，可以加一個catch(Exception)來處理可能會被遺漏的異常
• 對於不確定的程式碼，也可以加上try-catch，處理潛在的異常
• 儘量去處理異常，切忌只是簡單地呼叫printStackTrace()去列印輸出
• 具體如何處理異常，要根據不同的業務需求和異常型別去決定
• 儘量新增finally語句塊去釋放佔用的資源