Java异常处理机制与实战-优快云博客

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1. 异常机制

异常机制是指当程序出现错误后，程序如何处理。具体来说，异常机制提供了程序退出的安全通道。当出现错误后，程序执行的流程发生改变，程序的控制权转移到异常处理器。

  程序错误分为三种：

1.编译错误(checked异常)；2.运行时错误（unchecked异常）；3.逻辑错误。
（1）编译错误是因为程序没有遵循语法规则，编译程序能够自己发现并且提示我们错误的原因和位置，这个也是大家在刚接触编程语言最常遇到的问题。
（2）运行时错误是因为程序在执行时，运行环境发现了不能执行的操作。
（3）逻辑错误是因为程序没有按照预期的逻辑顺序执行。异常也就是指程序运行时发生错误，而异常处理就是对这些错误进行处理和控制。

2. 异常结构

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。异常和错误的区别是：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。
  Trowable类中常用方法如下：

返回异常发生时的详细信息
public string getMessage();
返回异常发生时的简要描述
public string toString();
返回异常对象的本地化信息。使用Throwable的子类覆盖这个方法，可以声称本地化信息。如果子类没有覆盖该方法，则该方法返回的信息与getMessage（）返回的结果相同
public string getLocalizedMessage();
在控制台上打印Throwable对象封装的异常信息
public void printStackTrace();

3. 异常和错误的区别

 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。
 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。
Exception（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。
1.运行时异常（unchecked）：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。运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，也会编译通过。
2.非运行时异常(checked) （编译异常）：是RuntimeException以外的异常，类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常，一般情况下不自定义检查异常。
通常，Java的异常（Throwable）分为可查的异常（checked exceptions）和不可查的异常（unchecked exceptions）。

   1. 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。除了Exception中的RuntimeException及RuntimeException的子类以外，其他的Exception类及其子类(例如：IOException和ClassNotFoundException)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。
  2. 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）。RuntimeException表示编译器不会检查程序是否对RuntimeException作了处理，在程序中不必捕获RuntimException类型的异常，也不必在方法体声明抛出RuntimeException类。RuntimeException发生的时候，表示程序中出现了编程错误，所以应该找出错误修改程序，而不是去捕获RuntimeException。

4. 异常的处理机制

抛出异常：
当一个方法出现错误引发异常时，方法创建异常对象并交付运行时系统，异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。
捕获异常：
在方法抛出异常之后，运行时系统将转为寻找合适的异常处理器（exception handler）。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时，即为合适的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始，依次回查调用栈中的方法，直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适的异常处理器，则运行时系统终止。同时，意味着Java程序的终止。
总体来说，Java规定：对于可查异常必须捕捉、或者声明抛出。允许忽略不可查的RuntimeException和Error
常见的异常：

实际开发的经验总结
异常的处理机制：通常时抛出异常(unchecked)，在某个地方统一处理，
优点有以下几个方面：
• Unchecked异常不会使代码显得杂乱，因为其避免了不必要的try-catch块。
• Unchecked异常不会因为异常声明聚集使方法声明显得杂乱。
• Unchecked异常避免了版本问题。

5. 异常的使用

5.1 在异常使用之前，我们需要明白两个问题

为什么要创建自己的异常？
答：当Java内置的异常都不能明确的说明异常情况的时候，需要创建自己的异常。
应该在声明方法抛出异常还是在方法中捕获异常？
答：捕捉并处理知道如何处理的异常，而抛出不知道如何处理的异常。
5.2 异常的具体使用
如何自定义异常

public class CustomException extends Exception {
//无参构造方法
public CustomException(){
super();
}
//有参的构造方法
public CustomException(String message){
super(message);}
// 用指定的详细信息和原因构造一个新的异常
public CustomException(String message, Throwable cause){
super(message,cause);
}

//用指定原因构造一个新的异常
 public CustomException(Throwable cause) {
     super(cause);
 }
//返回此 throwable 的详细消息字符串。

public String getMessage(){}
}

在开发中，我们一般重写标记红色的方法即可。
实际开发中通常自定义运行时异常（unchecked）
public class CustomException extends RuntimeException{----}

（2）自定义异常的应用原则：
自定义异常的规则
在Java中可以自定义异常，编写自己的异常类时需要记住以下几点：
1.所有异常都必须是Throwable的子类。
2.如果写一个检查异常类（checked），则需要继承Exception类。
3.如果写一个运行时异常类(unchecked)，则需要继承RuntimeException类。
一般在开发中，推荐使用继承RuntimeException，自定义异常