Day26 - 异常机制

2023-09-30 16:28:22

1. 什么是异常

异常指程序运行中出现的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。

1.1 简单分类

三种类型：

检查性异常：最具代表性的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，例如打开一个不存在的文件
运行时异常：运行时异常时可能被程序避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略
错误ERROR:错误不是异常，在代码中通常被忽略，例如当栈溢出时，一个错误就发生了，在编译时检查不到。

引入了异常处理框架 -->

2. 异常体系结构

Java把异常当做对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类；
在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception

2.1 Error

Error类对象由Java虚拟机生成并抛出，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关；
Java虚拟机运行错误（VirtualMachineError）,当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现OutOfMemeoryError。这些异常发生时，JVM一般会选择线程终止。
还有发生在虚拟机试图执行应用时，如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。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情况

2.2 Exception

在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException(运行时异常)
- ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界)
- NullPointerException(空指针异常)
- ArithmeticException(算术异常)
- MissingResourceException(丢失资源)
- ClassNotFoundException(找不到类)
等异常，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。如果不处理，运行时程序会自动停止；若捕获进行处理，则程序可继续执行
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

Error和Exception的区别：

Error通常是灾难性的致命错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，Java虚拟机(JVM)一般会选择终止线程；Exception通常情况下是可以被程序处理的，并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常。

3. Java异常处理机制

抛出异常
捕获异常
异常处理五个关键字
- try, catch, finally, throw, throws
  
  try 监控程序代码块可能的异常
  
  catch(想要捕获的异常类型)
  
  finally 无论程序是否有异常都执行，一般处理善后工作
Note: 假设要捕获多个异常，范围要从小到大！否则会提示类型已被覆盖

4. 处理异常

4.1 捕获异常

example:

 public static void main(String[] args) {

        int a = 1;
        int b = 0;

        try{  //try监控区域
            System.out.println(a/b);
        }catch (Error e) {   
            System.out.println("Error");
        }catch (Exception e) {
            System.out.println("Exception");
        }catch(Throwable t){   //Throwable 可以捕获error和exception
            System.out.println("Throwable");
        }finally {   
            System.out.println("Finally");
        }

        //finally 可以不要finally, 关闭IO 内存等资源
    }

Idea快捷键: ctrl+alt+t 可选择代码块将statement包裹起来

4.2 主动抛出异常

关键字 throw

一般在方法中使用

 public static void main(String[] args) {

        new Test2().testThrow(1,0);

    }

    public void testThrow(int a, int b){
        if(b == 0){ //throw    throws
            throw new ArithmeticException();  //主动抛出异常 throw
        }
    }

//运行结果
/*
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException
	at com.exception.Test2.testThrow(Test2.java:13)
	at com.exception.Test2.main(Test2.java:7)

*/

关键字throws

假设这方法中处理不了这个异常，则需要在方法上抛出异常

 public void testThrow(int a, int b) throws ArithmeticException{
        if(b == 0){ 
            ...
        }
    }

5. 自定义异常

使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外，用户还可以自定义异常。用户自定义异常类，只需继承Exception类即可
在程序中使用自定义异常类，大体可分为以下几个步骤：
1. 创建自定义异常类
2. 在方法中通过throw关键字抛出异常对象
3. 如果在当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理；否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作。
4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常

例：

//自定义异常类
public class MyException extends Exception{

    //传递数字>10 则抛出异常

    private int detail;

    public MyException(int a){
        this.detail = a;
    }

    //toString:异常的打印信息
    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}
------------------------------------------
public class Test {

    //可能会存在异常的方法

    static void test(int a) throws MyException {

        System.out.println("传递的参数为：" +a);
        if(a>10){
            throw new MyException(a);  //抛出
        }
        System.out.println("OK");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try{
            test(11);
        }catch (MyException e){
            System.out.println("MyException=>"+e);
        }
    }
}

6. 实际应用中的经验总结

处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理
在多重catch块后面，可以加一个catch(Exception)来处理可能会被遗漏的异常（最大的异常类）
对于不确定的代码，也可以加上try-catch，处理潜在的异常（alt + Enter）
尽量去处理异常，切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出
具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定
尽量添加finally语句去释放占用的资源

码农公寓