一、异常概述

1、 认识异常

（1）异常是指在程序的运行过程中发生的不正常事件，如所需文件找不到、网络连接不通或连接中断、算术运算出错（如被零除）、数组下标越界、装载一个不存在的类、对null对象操作、类型转换异常。

（2）异常会中断正在运行的程序。

（3）可以通过增加if-else语句对各种异常情况进行判断处理。

（4）通过if-else语句进行异常处理，有以下缺点：

       -->代码臃肿，加入了大量的异常情况判断和处理代码。

       -->程序员把相当多的精力放在了异常处理代码上，放在了“堵漏洞”上，占用了编写业务代码的时间，必然影响开发效率。

       -->很难穷举所有的异常，程序仍旧不健壮。

       -->异常处理代码和业务代码交织在一起，影响代码的可读性，加大日后程序的维护难度。

（5）Java提供了异常处理机制，可以由系统来处理程序在运行过程中可能出现的异常事件，使程序员有更多精力关注于业务代码的编写。

2、 Java异常体系结构

（1）Java中的异常由很多类型，异常在Java中被封装成了各种异常类。

（2）所有异常类型都是Throwable的子类，它派生了两个子类：Error类和Exception类。

       1）Error类：表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误，如内存溢出、动态链接失败、虚拟机错误。

       应用程序不应该抛出这种类型的错误（一般由虚拟机抛出）。

       假如出现这种错误，应尽力使程序安全退出。

       在进行程序设计时，应该更关注Exception类。

       2）Exception类：由Java应用程序抛出和处理的非严重错误，如所需文件找不到、网络连接不通或连接中断、算术运算出错（如被零除）、数组下标越界、装载一个不存在的类、对null对象操作、类型转换异常等。

       Exception的不同的子类分别对应不同类型的异常。Exception又可以分为两大类异常：

           运行时异常：包括RuntimeException及其所有子类。不要求程序必须对它们进行处理。

           Checked异常（非运行时异常）：除了运行时异常外的其他从Exception类继承来的异常类。

（3）常见的异常类

二、异常处理机制

1、 异常处理

（1）异常处理机制就像人们对平时可能会遇到的意外情况，预先想好了一些处理的办法。

（2）在程序执行代码时，若发生了异常，程序会按照预定的处理办法对异常进行处理，异常处理完毕之后，程序继续运行。

（3）Java的异常处理是通过5个关键字来实现的，即try、catch、finally、throw和throws。

2、 使用try-catch处理异常

（1）Java中提供了try-catch结构进行异常捕获和处理，把可能出现异常的代码放入到try语句块中，并使用catch语句块捕获异常。

（2）try-catch语句块的执行流程比较简单，首先执行的是try语句块中的语句，这时可能出现以下3种情况：

       1）如果try语句块中所有语句正常执行完毕，没有发生异常，那么catch语句块中的所语句都将会被忽略。

       2）如果try语句块在执行过程中发生异常，并且这个异常与catch语句块中声明的异常类型匹配，那么try语句块中剩下的代码都将被忽略，而相应的catch语句将会被执行。匹配是指catch所处理的异常类型与所生成的异常类型完全一致或是它的父类。

     

      3）如果try语句块在执行过程中发生异常，而抛出的异常在catch语句块中没有被声明，那么方法立刻退出。

（3）在catch语句块中可以加入用户自定义处理信息，也可以调用异常对象的方法输出异常信息，常用方法如下：

       1）void printStackTrace()：输出异常的堆栈信息。堆栈信息包括程序运行到当前类的执行流程，它将输出从方法调用处到异常抛出的方法调用序列。

       2）String getMessage()：返回异常信息描述字符串，该字符串描述了异常产生的原因，是printStackTrace()输出信息的一部分。

（4）如果try语句块在执行过程中发生异常，try语句块中剩下的代码都将被忽略，系统会自动生成相应的异常对象，包括异常的类型、异常出现时程序的运行状态及该异常的详细描述。如果这个异常对象与catch语句块中的异常类型匹配，会把该异常对象赋给catch后面的异常参数，相应的catch语句块将会被执行。

3、 使用try-catch-finally处理异常

（1）如果希望try语句块中不管是否发生异常，都执行某些代码，那么就需要在try-catch语句块中加入finally语句块，把要执行的语句放入finally语句块中。

（2）无论是否发生异常，finally语句块中的代码总能被执行。

（3）try-catch-finally语句块的执行流程大致分为以下两种情况：

       1）如果try语句块中所有语句正常执行，finally语句块也会被执行。catch语句块中的代码不会被执行。

       2）如果try语句块在执行过程中发生异常，无论这种异常能否被catch语句块捕获到，都将执行finally语句块中的代码。

（4）try-catch-finally结构中的try语句是必须存在的，catch、finally语句为可选，但是两者至少出现其中之一。

（5）如果在try语句块或者catch语句块中存在return语句，finally语句块中的语句也会执行。发生异常时的执行顺序是，先执行catch语句块中return之前的语句，再执行finally语句块中的语句，最后执行catch语句块中的return语句退出。

（6）finally语句块中语句不执行的唯一情况是在try语句块中或者异常处理代码中执行了System.exit(1)退出Java虚拟机。

4、 使用多重catch处理异常

（1）一段代码可能会引发多种类型的异常，这时，可以在一个try语句块后面跟多个catch语句块分别处理不同的异常。但排列顺序必须是从子类到父类，最后一个一般都是Exception类。

（2）按照匹配原则，如果把父类异常放到前面，后面的catch语句块将不会有被执行机会。

（3）运行时，系统从上到下分别对每个catch语句块处理的异常类型进行检测，并执行第一个与异常类型匹配的catch语句。执行其中的一条catch语句之后，其后的catch语句将被忽略。

5、 使用throws声明抛出异常

（1）如果在一个方法体中抛出了异常，并希望调用者能够及时地捕获异常，Java语言中通过关键字throws声明某个方法可能抛出的各种异常以通知调用者。

（2）throws可以同时声明多个异常，之间由逗号隔开。

（3）声明异常是在方法的参数列表后面声明。

（4）调用一个声明了异常的方法，可采用如下两种方式进行处理。

       -->通过try-catch捕获并处理异常。

       -->通过throws继续声明异常。如果调用者不知道如何处理该异常，可以继续通过throws声明异常，让上一级调用者处理异常。main()方法声明的异常将由Java虚拟机来处理。

6、 使用throw抛出异常

（1）除了系统自动抛出异常外，在编程过程中，有些问题是系统无法自动发现并解决的，比如年龄不再正常范围内，性别输入不是“男”或者“女”等，此时需要程序员而不是系统来自行抛出异常，把问题提交给调用者去解决。

（2）在Java语言中，可以使用throw关键字来自行抛出异常。

（3）throw和throws的区别

       1）作用不同：throw用于程序自行产生并抛出异常；throws用于声明该方法内抛出了异常。

       2）使用的位置不同：throw位于方法内部，可以作为单独语句使用；throws必须跟在方法参数列表后面，不能单独试用版。

       3）内容不同：throw抛出一个异常表对象，只能是一个；throws后面跟异常类，可以跟多个。

7、 自定义异常

（1）当JDK中的异常类型不能满足程序的需要时，可以自定义异常类。

（2）使用自定义异常一般有如下步骤：

1）定义异常类，并继承Exception类或者RuntimeException类。

2）编写异常类的构造方法，并继承父类的实现，常见的构造方法有如下4种形式。

a）构造方法1
        public MyException(){
                super();
        }
    b）构造方法2
        public MyException(String message){
                super(message);
        }
    c）构造方法3
        public MyException(String message,Throwable cause){
                super(message,cause);
        }
    d）构造方法4
        public MyException(Throwable cause){
                super(cause);
        }

3）实例化自定义异常对象，并在程序中使用throw抛出。

8、 异常链

       在异常处理时有时会遇到如下情况：A方法调用B方法，B方法却抛出了异常。那么A方法是继续抛出原有的异常还是抛出一个新异常呢？

       若抛出原有的异常将是很糟糕的设计方法。因为A方法与B方法进行了关联，不便于代码的修改和扩展。

       若抛出新的异常，虽然解决了A方法和B方法的关联问题，但是原有的异常信息却会丢失。

       幸运的是，JDK1.4推出了异常链，正好解决这个问题，它虽然创建了新的异常，但却保留了原有异常的信息。

三、异常的捕获和处理总结

       1、 异常就是在程序的运行过程中所发生的异常事件。

       2、 Java的异常处理是通过5个关键字来实现的，即try、catch、finally、throw和throws。

       3、 即使在try语句块、catch语句块中存在return语句，finally语句块中的语句也会执行。finally语句中语句不执行的唯一情况是：在异常处理代码中执行了System.exit(1)。

       4、 可以在一个try语句块后面跟多个catch语句块，分别处理不同的异常。但排列顺序必须是从特殊异常到一般异常，最后一个一般都是Exception类。

       5、 Java语言中通过关键字throws声明某个方法可能抛出的各种异常以通知调用者。

       6、 在Java语言中，可以使用throw关键字来自行抛出异常。

       7、 自定义异常类一般需要继承Exception或者RuntimeException。