Java 異常機制Exception和自定義異常

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異常機制

異常：就是不符合實際需求，在實際中可能不存在也可能不滿足實際，所以出現的問題稱之為異常。

異常的三種類型：

  • 檢查性異常：用戶錯誤或問題引起的異常，是程序員無法預見的。例如打開一個不存在的文件，就會發生一個檢查性異常。
  • 運行時異常：是可能被程序員避免的異常，與檢查性異常相反，運行時異常可以在編譯是被忽略。
  • 錯誤(ERROR)：錯誤不是異常！錯誤是脫離瞭程序員的問題。一般不是程序員的問題。

異常體系結構

Java當中，萬物皆對象，Java將異常當作對象來處理，定義瞭一個基類（父類），java.lang.Throwable作為異常的超類。 java中的異常分為兩大類：錯誤（Error）和異常（Exception）。 錯誤： Error是由Java虛擬機產生並拋出的，大多數的錯誤與程序員是沒有關系的。 多數情況是Java虛擬機運行錯誤（Virtual MachineError），Java虛擬機將會終止線程。 這些錯誤是不可查的，因為在程序的控制能力之外。 異常： 在異常（Exception）分支中有一個重要的子類RuntimeException（運行時異常）；

  • ArrayIndexOutofBoundsException（數組下標越界異常）
  • ClassNotFoundException（找不到類異常）

等異常是不檢查異常，程序可以選擇捕獲處理，也可以不處理。 這些異常通常是因為程序邏輯錯誤引起的，程序應該從邏輯角度盡可能的避免異常的發生。 錯誤（Error）與異常（Exception）的區別： Error通常是災難性致命的錯誤，是程序無法控制和處理的，當出現這些異常時，Java虛擬機（JVM）會選擇終止線程；Exception通常情況時可以被程序處理的，並且在程序中，盡可能的去處理和發現這些異常，這些異常通常是程序員的邏輯出現的問題。異常當中，RuntimeException（運行時異常），除此之外的異常統稱為非運行時異常。註意的是錯誤就是錯誤，異常可以分為運行時異常和非運行時異常。

異常的捕獲與拋出

  • 拋出異常
  • 捕獲異常

異常處理的5個關鍵字：

  • try（嘗試著去處理，試一試的意思）、catch（捕獲）、finally（是否執行都會走到這個語句當中）、throw（拋出異常）、throws（拋出異常）。

捕獲並拋出異常： 舉例：數組下標越界異常處理： 

 正如上圖所示，並別有輸出數組下標的元素，因為元素本身就不存在，產生異常，所以將異常進行捕獲並進行瞭拋出。 值得註意的是在普通異常當中，可以不使用finally，但是try與catch是必須要的，必不可少的，finally在IO流當中可以明顯的發現它的作用。比如說在Scanner當中，需要關閉用戶輸入（scanner.close（）），那麼finally就起到瞭很重要的作用。 值得註意的是異常的基類，Throwable是所有異常的父類，

如下圖所示： 

 catch (Error e)中，括號裡面的Error為想要捕獲的異常類型，e為一個變量。 在Java當中可以捕獲多個異常，Java中進行瞭提供，如下圖所示（當程序中可能出現多個異常時）： 下圖中我們可以得到結果，該程序是一個異常，而不是一個錯誤！ 

 下面的代碼就好像一個循環，如果程序中可能將會出現多個異常，那麼就可以在下面的語句中實現，切記的是異常基類可以放在最後。

try{
}catch(){
	System.out.println();
	}catch(){
	System.out.println();
	}finally{
}

下圖中是捕獲多個異常，但是將異常的基類放在瞭第一個，導致程序報錯，所以後面的捕獲失去瞭意義導致報錯。所以異常的基類應該放在最後！ 

 註意：我們可以看到上圖中出現報錯，是因為異常的捕獲需要從小到大，但是第一個直接就放瞭一個最大的基類，所以出現報錯。如果說需要捕獲多個異常，那麼需要從小到大類捕獲。 try-catch快捷鍵的使用：選中需要try的部分：ctrl+alt+T，

如下圖所示： 

 假如說程序出現異常，我們可以讓程序運行結束或者說是退出： 

上面的括號中的數字，任意即可，表示程序異常時退出程序！ 在異常當中，我們可以主動的去判斷是否有異常，然後再進行拋出異常。

如下圖（主動拋出異常）： 

 異常的主動拋出一般在方法當中使用！如下圖所示： 

如果我們知道會有異常，上面的方法又處理不掉異常，那麼可以在方法上拋出異常。

如下圖所示： 註意：在方法中拋出異常使用throw，但是在方法上使用throws！ 

 在方法體中沒有解決掉異常的拋出，在方法上拋出異常，拋出異常後如果不使用try-catch，那麼程序就不會繼續執行。使用try-catch後，程序仍然會繼續執行。

使用try-catch時： 

 不使用try-catch時： 

自定義異常

使用Java內置的異常類可以描述在編程時出現的大部分異常，但是，用戶還可以自定義異常。用戶自定義異常類，隻需要繼承Exception。

自定義異常步驟如下：

  • 創建自定義的異常類；
  • 在方法當中通過throw關鍵字拋出異常對象；
  • 如果在當前拋出異常的方法當中處理異常，可以使用try-catch語句捕獲並進行處理；否則在方法的聲明語句當中通過throws關鍵字指明拋出給方法調用者的異常，繼續執行下一步操作；
  • 在出現異常方法的調用者中捕獲並處理異常。

自定義異常類的書寫，在書寫的過程當中，或許我們隻知道需要繼承Exception，但是當繼承之後無法入手，我們可以通過看一下異常處理的一些方法，如下圖所示： 第一步： 

 第二步：傳入一個符合程序，不會拋出異常的值； 

 第三步：打印一個不符合程序設定的值，拋出異常； 

 總圖： 1.拋出異常的圖： 

 2.沒有拋出異常的圖： 

總結：

  • 運行時處理異常，采用邏輯合理規避，使用try-catch處理；
  • 盡可能的使用finally語句塊去釋放占用的資源；
  • 異常需要盡可能的去處理，不要簡單的打印輸出；
  • 對於潛在的異常，可以使用try-catch處理潛在的異常，還有不確定的代碼可以使用try-catch進行規避；
  • 具體的如何去處理異常，根據不同的業務需求和異常情況去進行合理的異常。

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