Java异常处理，Throwable中
Java异常处理，Throwable中
一、Java异常体系
1.1 Throwable
java.lang.Throwable 类是Java程序执行过程中发生的异常事件对应的类的根父类。
Throwable中的常用方法：
- public void printStackTrace()：打印异常的详细信息。包含了异常的类型、异常的原因、异常出现的位置、在开发和调试阶段都得使用printStackTrace。
- public String getMessage()：获取发生异常的原因。
1.2 Error 和 Exception
Throwable可分为两类：Error和Exception。分别对应着java.lang.Error与java.lang.Exception两个类。
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。一般不编写针对性的代码进行处理。
- 例如：StackOverflowError（栈内存溢出）和OutOfMemoryError（堆内存溢出，简称OOM）。
Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，需要使用针对性的代码进行处理，使程序继续运行。否则一旦发生异常，程序也会挂掉。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
说明：
无论是Error还是Exception，还有很多子类，异常的类型非常丰富。当代码运行出现异常时，特别是我们不熟悉的异常时，不要紧张，把异常的简单类名，拷贝到API中去查去认识它即可。
1.3 编译时异常和运行时异常
Java程序的执行分为编译时过程和运行时过程。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。
因此，根据异常可能出现的阶段，可以将异常分为：
- 编译时期异常（即checked异常、受检异常）：在代码编译阶段，编译器就能明确
警示当前代码可能发生（不是一定发生）xx异常，并明确督促程序员提前编写处理它的代码。如果程序员没有编写对应的异常处理代码，则编译器就会直接判定编译失败，从而不能生成字节码文件。通常，这类异常的发生不是由程序员的代码引起的，或者不是靠加简单判断就可以避免的，例如：FileNotFoundException（文件找不到异常）。 - 运行时期异常（即runtime异常、unchecked异常、非受检异常）：在代码编译阶段，编译器完全不做任何检查，无论该异常是否会发生，编译器都不给出任何提示。只有等代码运行起来并确实发生了xx异常，它才能被发现。通常，这类异常是由程序员的代码编写不当引起的，只要稍加判断，或者细心检查就可以避免。
- java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。比如：ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常，ClassCastException类型转换异常。
- java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。比如：ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常，ClassCastException类型转换异常。
2. Java异常处理的方式：
方式一：try-catch-finally
方式二：throws + 异常类型
2.1 方式1：捕获异常（try-catch-finally）
Java提供了异常处理的抓抛模型。
- 前面提到，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。 - 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。
2.1.1 try-catch-finally基本格式
捕获异常语法如下：
try{
...... //可能产生异常的代码
}
catch( 异常类型1 e ){
...... //当产生异常类型1型异常时的处置措施
}
catch( 异常类型2 e ){
...... //当产生异常类型2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
}
1、整体执行过程：
当某段代码可能发生异常，不管这个异常是编译时异常（受检异常）还是运行时异常（非受检异常），我们都可以使用try块将它括起来，并在try块下面编写catch分支尝试捕获对应的异常对象。
- 如果在程序运行时，try块中的代码没有发生异常，那么catch所有的分支都不执行。
- 如果在程序运行时，try块中的代码发生了异常，根据异常对象的类型，将从上到下选择第一个匹配的catch分支执行。此时try中发生异常的语句下面的代码将不执行，而整个try...catch之后的代码可以继续运行。
- 如果在程序运行时，try块中的代码发生了异常，但是所有catch分支都无法匹配（捕获）这个异常，那么JVM将会终止当前方法的执行，并把异常对象“抛”给调用者。如果调用者不处理，程序就挂了。
2、try
- 捕获异常的第一步是用
try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现异常的业务逻辑代码放在try语句块中。
3、catch (Exceptiontype e)
-
catch分支，分为两个部分，catch()中编写异常类型和异常参数名，{}中编写如果发生了这个异常，要做什么处理的代码。
-
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）。
-
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。
-
如果有多个catch分支，并且多个异常类型有父子类关系，必须保证小的子异常类型在上，大的父异常类型在下。否则，报错。
-
catch中常用异常处理的方式
-
public String getMessage()：获取异常的描述信息，返回字符串 -
public void printStackTrace()：打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。包含了异常的类型、异常的原因、还包括异常出现的位置，在开发和调试阶段，都得使用printStackTrace()。
2.2 方式2：声明抛出异常类型（throws）
-
-
如果在编写方法体的代码时，某句代码可能发生某个
编译时异常，不处理编译不通过，但是在当前方法体中可能不适合处理或无法给出合理的处理方式，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。 -
具体方式：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。
2.2.1 throws基本格式
声明异常格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{ }
在throws后面可以写多个异常类型，用逗号隔开。
举例：
public void readFile(String file) throws FileNotFoundException,IOException {
...
// 读文件的操作可能产生FileNotFoundException或IOException类型的异常
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
//...
}
2.2.2 throws 使用举例
举例：针对于编译时异常
package com.atguigu.keyword;
public class TestThrowsCheckedException {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("上课.....");
try {
afterClass();//换到这里处理异常
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("准备提前上课");
}
System.out.println("上课.....");
}
public static void afterClass() throws InterruptedException {
for(int i=10; i>=1; i--){
Thread.sleep(1000);//本来应该在这里处理异常
System.out.println("距离上课还有：" + i + "分钟");
}
}
}
举例：针对于运行时异常：
throws后面也可以写运行时异常类型，只是运行时异常类型，写或不写对于编译器和程序执行来说都没有任何区别。如果写了，唯一的区别就是调用者调用该方法后，使用try...catch结构时，IDEA可以获得更多的信息，需要添加哪种catch分支。
package com.atguigu.keyword;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class TestThrowsRuntimeException {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
try {
System.out.print("请输入第一个整数：");
int a = input.nextInt();
System.out.print("请输入第二个整数：");
int b = input.nextInt();
int result = divide(a,b);
System.out.println(a + "/" + b +"=" + result);
} catch (ArithmeticException | InputMismatchException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
input.close();
}
}
public static int divide(int a, int b)throws ArithmeticException{
return a/b;
}
}
2.2.3 方法重写中throws的要求
方法重写时，对于方法签名是有严格要求的。复习：
（1）方法名必须相同
（2）形参列表必须相同
（3）返回值类型
- 基本数据类型和void：必须相同
- 引用数据类型：<=
（4）权限修饰符：>=，而且要求父类被重写方法在子类中是可见的
（5）不能是static，final修饰的方法
此外，对于throws异常列表要求：
- 如果父类被重写方法的方法签名后面没有 “throws 编译时异常类型”，那么重写方法时，方法签名后面也不能出现“throws 编译时异常类型”。
- 如果父类被重写方法的方法签名后面有 “
throws 编译时异常类型”，那么重写方法时，throws的编译时异常类型必须 <= 被重写方法throws的编译时异常类型，或者不throws编译时异常。 - 方法重写，对于“
throws 运行时异常类型”没有要求。
package com.atguigu.keyword;
import java.io.IOException;
class Father{
public void method()throws Exception{
System.out.println("Father.method");
}
}
class Son extends Father{
@Override
public void method() throws IOException,ClassCastException {
System.out.println("Son.method");
}
}
3.0 两种异常处理方式的选择
前提：对于异常，使用相应的处理方式。此时的异常，主要指的是编译时异常。
- 如果程序代码中，涉及到资源的调用（流、数据库连接、网络连接等），则必须考虑使用try-catch-finally来处理，保证不出现内存泄漏。
- 如果父类被重写的方法没有throws异常类型，则子类重写的方法中如果出现异常，只能考虑使用try-catch-finally进行处理，不能throws。
- 开发中，方法a中依次调用了方法b,c,d等方法，方法b,c,d之间是递进关系。此时，如果方法b,c,d中有异常，我们通常选择使用throws，而方法a中通常选择使用try-catch-finally。
二、手动抛出异常对象：throw
Java 中异常对象的生成有两种方式：
-
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，那么针对当前代码，就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出。
-
由开发人员手动创建：
new 异常类型([实参列表]);，如果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，但是一旦throw抛出，就会对程序运行产生影响了。
1.使用格式
throw new 异常类名(参数);
throw语句抛出的异常对象，和JVM自动创建和抛出的异常对象一样。
-
如果是编译时异常类型的对象，同样需要使用throws或者try...catch处理，否则编译不通过。
-
如果是运行时异常类型的对象，编译器不提示。
-
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");
2 使用注意点：
无论是编译时异常类型的对象，还是运行时异常类型的对象，如果没有被try..catch合理的处理，都会导致程序崩溃。
throw语句会导致程序执行流程被改变，throw语句是明确抛出一个异常对象，因此它下面的代码将不会执行。
如果当前方法没有try...catch处理这个异常对象，throw语句就会代替return语句提前终止当前方法的执行，并返回一个异常对象给调用者。
package com.atguigu.keyword;
public class TestThrow {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println(max(4,2,31,1));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
System.out.println(max(4));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
System.out.println(max());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static int max(int... nums){
if(nums == null || nums.length==0){
throw new IllegalArgumentException("没有传入任何整数，无法获取最大值");
}
int max = nums[0];
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
}
}
return max;
}
}
三、自定义异常
3.1 如何自定义异常类
1）要继承一个异常类型
自定义一个编译时异常类型：自定义类继承java.lang.Exception。
自定义一个运行时异常类型：自定义类继承java.lang.RuntimeException。
（2）建议大家提供至少两个构造器，一个是无参构造，一个是(String message)构造器。
（3）自定义异常需要提供serialVersionUID
3.2 注意点
自定义的异常只能通过throw抛出。
自定义异常最重要的是异常类的名字和message属性。当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。比如：TeamException("成员已满，无法添加");、 TeamException("该员工已是某团队成员");
自定义异常对象只能手动抛出。抛出后由try..catch处理，也可以甩锅throws给调用者处理。
3.3 举例
NolifeValueException.java
package chapter09.ExceptionTest.Exer3;
public class NolifeValueException extends RuntimeException{
static final long serialVersioUID = -2738464646L;
public NolifeValueException() {
}
public NolifeValueException(String message) {
super(message);
}
}
Person.java
package chapter09.ExceptionTest.Exer3;
public class Person {
private String name;
private int lifeValue;
public Person() {
}
public Person(String name, int lifeValue) {
this.name = name;
setLifeValue(lifeValue);
}
public String getName() {
return name;
}
public int getLifeValue() {
return lifeValue;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setLifeValue(int lifeValue) {
if(lifeValue < 0){
throw new NolifeValueException("生命值小于0 ： " + lifeValue);
}
this.lifeValue = lifeValue;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", lifeValue=" + lifeValue +
'}';
}
}
test.java
package chapter09.ExceptionTest.Exer3;
public class test {
public static void main(String[] args) {
try{
Person p1 = new Person("TOM", -10);
System.out.println(p1);
}catch(NolifeValueException e){
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
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