java——异常

Posted 2020-10-23 Tiger Expensive

一、何为异常？

　　异常指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。异常是一个事件，它发生在程序运行期间，干扰了正常的指令流程。（导致程序中断的一种指令流）

　　Java通 过API中Throwable类的众多子类描述各种不同的异常。因而，Java异常都是对象，是Throwable子类的实例，描述了出现在一段编码中的 错误条件。当条件生成时，错误将引发异常。

 　　Java异常类层次结构图：

　　　　

 

　　在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable（可抛出）。Throwable 指定代码中可用异常传播机制通过 Java 应用程序传输的任何问题的共性。
       Throwable： 有两个重要的子类：Exception（异常）和 Error（错误），二者都是 Java 异常处理的重要子类，各自都包含大量子类。

       Error（错误）:是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，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。

　　这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，如Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。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。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中，错误通过Error的子类描述。

       Exception（异常）:是程序本身可以处理的异常。

       Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如，若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界，则分别引发运行时异常（NullPointerException、ArithmeticException）和 ArrayIndexOutOfBoundException。

      注意：异常和错误的区别：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。

      通常，Java的异常(包括Exception和Error)分为可查的异常（checked exceptions）和不可查的异常（unchecked exceptions）。
      可查异常（编译器要求必须处置的异常）：正确的程序在运行中，很容易出现的、情理可容的异常状况。可查异常虽然是异常状况，但在一定程度上它的发生是可以预计的，而且一旦发生这种异常状况，就必须采取某种方式进行处理。

      除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于可查异常。这种异常的特点是Java编译器会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，要么用try-catch语句捕获它，要么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过。

     不可查异常(编译器不要求强制处置的异常):包括运行时异常（RuntimeException与其子类）和错误（Error）。

       Exception 这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常(编译异常)。程序中应当尽可能去处理这些异常。

       运行时异常：都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等，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。

　　请解释Error和Exception的区别？

                   · Error：表示的是JVM系统出错，此时程序还没有执行，所以用户不能处理；

                   · Exception：表示的是所有程序运行过程之中出现的异常，用户可以进行处理。

二、初始异常

　

　

　　  现在发现程序一旦出现了异常，将导致程序的中断执行，那么现在的问题是，即使出现了异常，我们也希望程序可以正常执行完毕。

三、处理异常

　　异常处理的常用的代码结构

 try{
　　//业务代码
　　...      
}catch (ExceptionType ex){
　　//异常发生后的处理代码
　　...      
}catch (ExceptionType ex){
　　//可以存在多个 catch 进行异常处理

　　...

｝

finally{
　　//不管是否有异常被捕捉，finally代码都将被执行
　　//这里的代码常用于回收资源
　　...      
} 

 　　一般在实际运用过程中可以有三种基本形式：try/catch；try/finally；try/catch/finally。

　　关键词try后的一对大括号将一块可能发生异常的代码包起来，称为监控区域。Java方法在运行过程中出现异常，则创建异常对象。将异常抛出监控区域之外，由Java运行时系统试图寻找匹配的catch子句以捕获异常。若有匹配的catch子句，则运行其异常处理代码，try-catch语句结束，出现异常后无匹配的catch子句，程序将抛出异常。

　　若存在finally子句，则无论程序异常是否被触发、捕捉，都会被执行，常用来执行资源的清理操作，以便资源的回收。

       匹配的原则是：如果抛出的异常对象属于catch子句的异常类，或者属于该异常类的子类，则认为生成的异常对象与catch块捕获的异常类型相匹配。

范例1：异常处理

　　

 

范例2：使用多 catch 处理异常

public class TestDemo {

         public static void main(String args[]) {

                   System.out.println("1、除法计算开始。") ;

                   try {

                            // 接收参数数据，并且将其转为int型数据

                            int x = Integer.parseInt(args[0]) ;

                            int y = Integer.parseInt(args[1]) ;

                            System.out.println("2、除法计算：" + (x / y)) ;

                            System.out.println("******************") ;

                   } catch (ArithmeticException e) {

                            System.out.println("〖ArithmeticException，算术异常。〗") ;

                            e.printStackTrace() ;

                   } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {

                            System.out.println("ArrayIndexOutOfBoundsException，数组越界异常。") ;

                            e.printStackTrace() ;

                   } catch (NumberFormatException e) {

                            System.out.println("NumberFormatException，数据转换异常。") ;

                            e.printStackTrace() ;

                   } finally {

                            System.out.println("*** 不管是否有异常都要执行。") ;

                   }

                   System.out.println("3、除法计算结束。") ;

         }

}

　　e.printStackTrace()方法进行详细异常输出。

　　注意：在使用多个catch进行处理的时候，捕获范围小的异常一定要放在捕获范围大的异常之前，否则将出现编译错误。

四、异常处理机制

 

　　1、   当程序在运行过程之中产生了异常之后，那么会自动由JVM根据产生的异常类型，自动实例化一个与之相匹配的异常类对象（对象可以进行引用传递，可以包含很多的信息）；

　　2、   此时JVM会判断在出现异常的代码之中是否存在有try语句进行异常的捕获；

　　3、   如果现在存在有try语句，则会由try捕获异常类的实例化对象，如果没有try，那么表示没有异常处理，则会将异常交给JVM采用默认的处理方式

　　4、   如果此时存在有try，那么会由try捕获异常，而后与try语句之后的每一个catch进行匹配，如果当前catch不匹配，则会交给后面的catch继续匹配；

　　5、   如果有匹配成功的catch则适应语句之中的代码进行异常的处理，如果始终没有匹配的catch，那么会将异常交由JVM执行默认处理；

　　6、   如果现在在程序之中存在有finally代码，那么在所有catch无法进行异常处理的时候，会判断是否有finally代码，如果有finally，则执行finally之中的程序后再交给JVM默认处理，所有的catch执行完毕之后也要判断是否存在finally；

　　7、   进入到finally代码之中有两种情况，一种是没有处理，则执行完finally代码之后，这之后的程序将不再执行了，而如果已经处理完异常，则继续执行finally之后的程序。

         通过以上的分析可以发现，所谓的异常的处理与catch匹配异常，那么就非常类似于方法的参数传递过程。唯一不同的是，此时的方法名称都统一使用了catch关键字表示，而所有的调用过程由try自动完成，那么既然是一个参数传递过程，就可以按照之前所学习过的对象自动向上转型的方式进行处理，所有的异常类都是Exception的子类，那么所有的异常都可以使用Exception处理。

 

　　小结：异常控制流的处理规则是：如果同时存在catch子句与finally子句，则控制流会先转移到catch子句，然后跳转执行finally子句；如果没有catch子句，控制流便转移到finally子句。