JAVA异常处理

异常是程序中的不正常情况，有一些不正常情况是异常，可以在程序中处理；有一些不正常情况是错误，在程序中无能为力。
异常发生的原因有很多，通常有：用户输入了非法数据，要打开的文件不存在，物理内存溢出或损坏等等。

所有的异常都继承于Throwable类，异常主要分成两类，一种是错误，一种是异常。
错误指Error类，Error是指运行时环境发生的错误，一般发生在严重故障时，比如内存不足，Java程序处理不了。
我们常说的异常指的是Java程序本身能处理的Exception类。Exception异常又分成两类，一类是检查时异常，这类异常不处理就不能成功编译；另一类是运行时异常，这类异常可以通过编译，在运行时发生，如果在程序中适当处理，不影响程序继续运行，这类异常是我们进行异常处理的重点。

Exception.png

常见异常	描述
ArithmeticException	算术错误异常，例如，一个整数"除以零"时
ArrayIndexOutOfBoundsException	访问数组下标越界异常
ClassCastException	对象强制转换为不是实例的子类
IllegalArgumentException	向方法传递了一个不合法或不正确的参数
NullPointerException	空指针异常，访问的对象其值为null
InputMisMatchException	想得到的数据类型与实际输入的数据类型不匹配
NumberFormatException	数字格式转换异常，如把“abc”转成数字
ClassNotFoundException	应用程序试图加载类时，找不到相应的类
NoSuchFieldException	请求的变量不存在

异常的捕捉

使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。把可能发生异常的代码块放在try里，catch有可能发生的异常。
语法格式：

try{
   //可能发生异常的代码；
}catch(异常的类型){
   //对捕获到的异常进行处理；
}

把可能发生异常的代码块放在try里执行，发生了异常就匹配catch块里的异常类型；如果匹配就执行catch块里的语句，不匹配则程序中止，异常处理没有完成。异常处理后，程序将继续往下运行。

多重catch

使用多个catch块对异常进行处理；前面的catch块是后面的子类，最后一个才可以是Exception，捕捉异常时尽量捕捉精确的异常。
多个catch块在执行时，是从前往后逐个匹配，只执行第一个匹配的catch块。

finally

finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。无论是否发生异常，finally 代码块中的代码总会被执行。在 finally 代码块中，可以运行收尾善后性质的语句，比如关闭IO流的操作。

try{
   //可能发生异常的代码；
}catch(异常的类型){
   //对捕获到的异常进行处理；
}finally{
   //不管异常有没有捕捉到，都会执行的语句；
}

finally里的语句无论如何都会执行，唯一例外的情况是前面出现了System.exit(1);这个语句是退出程序。
如果在try块或者catch块里出现了return ;，也是先执行finally语句，再return。

示例：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        //可能发生异常的代码放在try块里
        try{
            System.out.println("请输入被除数");
            int num1 = input.nextInt();
            System.out.println("请输入除数");
            int num2 = input.nextInt();
            System.out.println(String.format("%d / %d = %d",num1,num2,num1/num2));
       //使用catch捕捉异常,多重catch块的排序是从子类到父类
        }catch(InputMismatchException e){
            System.err.println("被除数和除数必须是整数。");
            e.printStackTrace();   //输出异常堆栈信息，打印错误输出流
        }catch(ArithmeticException e){
            System.err.println("除数不能为0。");
            System.out.println(e.getMessage());//打印发生的异常的详细信息
            //System.exit(1);//finally语句唯一不执行的情况
        }catch(Exception e){  
            System.err.println("其他未知异常");
        }finally{
            System.out.println("程序结束");
            input.close();
        }
    }
}

throws和throw

throws 声明某个方法可能抛出的各种异常，可以声明多个异常，多个异常用逗号隔开。必须写在方法参数列表后面，不能单独使用。
throw 位于方法内部，可作为语句单独出现，抛出一个异常对象。

示例：

class Person{
    private String name = "";
    private int age = 0;
    private String sex = "男";

    void setSex(String sex) throws Exception{//声明方法可能抛出一个异常
        if("男".equals(sex) || "女".equals(sex)){
            this.sex = sex;
        }else{  //抛出一个异常
            throw new Exception("性别必须是\"男\"或者\"女\"");
        }
    }
    
    void print(){
        System.out.println(this.name+"("+this.sex+","+this.age+"岁)");
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        try {
            person.setSex("Male");
            person.print();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

自定义异常

自定义的异常针对性更强。
步骤：1，定义异常类，继承于Exception或者RuntimeException；2，编写构造方法；3，实例化自定义异常对象；4，throw抛出。
自定义异常的四种构造方法：

class MyException extends Exception{
    public MyException(){
        super();
    }
    public MyException(String message){
        super(message);
    }
    public MyException(String message,Throwable cause){
        super(message,cause);
    }
    public MyException(Throwable cause){
        super(cause);
    }
}

示例：

class GenderException extends Exception{//自定义异常
    public GenderException(String message){//编写构造方法
        super(message);
    }
}

class Person{
    private String name = "";
    private int age = 0;
    private String sex = "男";

    void setSex(String sex) throws GenderException{
        if("男".equals(sex) || "女".equals(sex)){
            this.sex = sex;
        }else{  //实例化异常对象并抛出
            throw new GenderException("性别必须是\"男\"或者\"女\"");
        }
    }

}

异常使用的原则

• 异常只能用于非正常情况
• 不要把过于庞大的代码块放在try中
• 在catch中指定具体的异常类型
• 需要对捕获的异常进行处理，能处理就不要throw

异常处理可以帮助程序员迅速定位问题，输出日志，调试程序，增强了程序的健壮性，安全性和可维护性。