【Java基础】——深入理解Java异常

1- 什么是异常概述（What、Why）

1-1 什么是异常(What)

基本概念

• 在 Java 语言中，将程序执行中发生的不正常的情况称为 “异常”。（开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常）

执行过程中的异常可以分为两类

• Error（错误）：Java 虚拟机无法解决的严重问题。比如 JVM 系统内部错误、资源耗尽等情况。比如：StackOverflowError（栈溢出）和 OOM（out of memory），Error 是严重的错误，程序会崩溃。
• Exception：其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如空指针访问，试图读取不存在的文件，网络连接中断等等。
  • Exception分为两大类：运行时异常（程序运行时，发生的异常）和 编译时异常（编译时，编译器检查出来的异常）。

通过一个例子，引出异常

public class Exception1 {
   
   

    public static void main(String[] args) {
   
   
        int num1 = 10;
        int num2 = 0;
        // 执行到这部分的时候，程序会不出现(抛出异常) ArithmeticException
        // 当抛出异常之后，程序就退出崩溃了，下面的代码就不再执行
        int res = num1/num2;
        System.out.println("程序继续运行...");
    }
}

• 针对上述问题，执行到 int res = num1/num2;代码的时候，会出现异常。
• 问题在于出现了一个不算致命的问题，但会导致整个系统崩溃。因此 Java 设计者提供了 异常处理机制来解决这个问题。

1-2 为什么要有异常处理机制(Why)

• 如果程序员任务一段代码可能出现异常/问题，可以使用 try-catch 异常处理机制来解决。从而保证代码的健壮性。如果进行了异常处理，即使出现了异常，程序可以继续执行。
• 常见的异常处理机制如下：

public class Exception1 {
   
   

    public static void main(String[] args) {
   
   
        int num1 = 10;
        int num2 = 0;

        try{
   
   
            int res = num1/num2;
        }catch (Exception e){
   
   
//            e.printStackTrace();
            System.out.println(e.getMessage()); // 输出异常信息
        }

        System.out.println("程序继续运行...");
    }
}

---

2- ⭐异常体系结构图-总览

2-1 分类

• 下图的内容需要记忆

• 编译异常（Checked 受检异常）：是在 Java源程序 经过 javac.exe 转为字节码文件阶段遇到的异常。
• 运行异常（Unchecked 非受检异常）：是在字节码文件在内存中加载、运行时类的时候出现的异常。

2-2 异常体系结构小结

异常分为两大类，运行时异常和编译时异常：

• 运行时异常（Unchecked 非受检异常）：编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常对于运行时异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。
  • 举例：（比如除法操作，nums1 = 10、nums2 = 0 则 nums1/nums2 可得到运行时异常）
• 编译时异常（Checked 受检异常）：是在 Java源程序 经过 javac.exe 转为字节码文件阶段遇到的异常。

// 编译时异常举例 
public class Exception02 {
   
   
    public static void main(String[] args) {
   
   
        // Throwable
        FileInputStream fis;
        try {
   
   
            fis = new FileInputStream("d:\\aa.jpg");
            int len;
            while ((len = fis.read()) != -1) {
   
   
                System.out.println(len);
            }
            fis.close();
        } catch (IOException e) {
   
   
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 在上述代码中，FileInputStream会报编译时异常，也就是 IDEA 工具会报错，必须立即处理的异常。

---

3- 五大运行时异常

常见的运行时异常包括

• ① NullPointerException ：空指针异常
• ② ArithmeticException：数学运算异常
• ③ ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常
• ④ ClassCastException：类型转换异常
• ⑤ NumberFormatException：数字格式不正确异常

3-1 NullPointerException 空指针异常

NullPointerException 空指针异常

• 当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时，抛出该异常，看案例演示。

public class NullPointerException_ {
   
   
    public static void main(String[] args) {
   
   
        String name = null;
        // 在输出的时候会报空指针异常
        System.out.println(name.length()); 
    }
}

3-2 ArithmeticException 算数异常

• 比如出现 除以 0 的操作的时候就会出现算数异常

public class Exception1