一、异常的概念及体系结构
1.异常的概念
（1）什么是异常
所谓异常，就是程序在执行的过程中，发生的不正常行为；也可以认为是代码存在bug
（2）常见的异常
- 算术异常
也就是计算的过程中发生的异常，如分目不能为0，但是硬要写成0
public static void main(String[] args) { //算术异常 System.out.println(10/0); System.out.println("检验这句话是否被打印"); }
- 数组越界异常
常见的如：对数组越界访问
public static void main(String[] args) { //数组越界异常 int[] arr = {1,2,3,4,5}; System.out.println(arr[6]); System.out.println("检验这句话是否被打印"); }
- 空指针异常
空指针异常，并不等于Java中存在指针，而是对空引用的变量进行访问
public static void main(String[] args) { //空指针异常 int[] arr = null;//此时arr为一个空引用 System.out.println(arr[10]); System.out.println("检验这句话是否被打印"); }
（3）异常小总结
- 当程序发生异常之后，程序就被终止了，后面的代码不会再被执行
- 发生异常前的代码依旧可以正常执行
public static void main(String[] args) { //空指针异常 System.out.println("在异常发生前，是否会打印这句话"); int[] arr = null;//此时arr为一个空引用 System.out.println(arr[10]); System.out.println("检验这句话是否被打印"); }
2.异常的体系结构
（1）每一个异常都是一个类，它们之间的关系为继承
（2）异常的体系结构
- Error：指的是Java虚拟机无法解决的严重问题，JVM的内部错误、资源耗尽等，如：栈溢出（StackOverflowError）和内存不足错误（OutOfMemoryError）
下面简单举个例子：无限递归致使栈溢出
public static void main(String[] args) { func(); } public static void func() { func();//无限递归 }
3.异常的分类
这里的异常，也就是指Exception，后面产生的两个子类
（1）编译时异常（Checked Exception）--受查异常
编译时异常就是在编写代码的时候就报的错误，下面举一个克隆异常的例子
这是不支持克隆的异常，怎么做？需要声明异常：鼠标放到异常处，Alt+Enter键即可（要想实现克隆，还需要实现克隆接口）
（2）运行时异常（RutimeException）--非受查异常
在程序执行期间发生的异常，称为运行时异常，也称为非受检查异常(Unchecked Exception)
如：RunTimeException以及其子类对应的异常，都称为运行时异常
二、怎么处理异常
异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、finaly、throws
1.防御式编程
（1）LBYL（事前防御型）
- 也就是在走每一步前需要先确认有没有错误发生，A->B->C->D的走法，
- 模板
boolean ret = false; ret = 登陆游戏(); if (!ret) { 处理登陆游戏错误; return; } ret = 开始匹配(); if (!ret) { 处理匹配错误; return; } ret = 游戏确认(); if (!ret) { 处理游戏确认错误; return; } ret = 选择英雄(); if (!ret) { 处理选择英雄错误; return; } ret = 载入游戏画面(); if (!ret) { 处理载入游戏错误; return; }
登录游戏时就确认有没有错误，正确才能进入下一步
- 缺点：正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱
（2）EAFP（事后认错型）-主推
EAFP是异常处理的核心思想
- 先把代码给执行了，再去判断有没有异常
- 模板
try { 登陆游戏(); 开始匹配(); 游戏确认(); 选择英雄(); 载入游戏画面(); ... } catch (登陆游戏异常) { 处理登陆游戏异常; } catch (开始匹配异常) { 处理开始匹配异常; } catch (游戏确认异常) { 处理游戏确认异常; } catch (选择英雄异常) { 处理选择英雄异常; } catch (载入游戏画面异常) { 处理载入游戏画面异常; }
- 优点： 正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码
2.异常的抛出
（1）理解throw
- 异常的抛出需要借助关键字：throw
- 格式：
throw new XXXException("异常产生的原因");
- 也就是throw一个异常的对象，给对象的传参可以自己定义
- 作用：一般用于标记可能发生的异常；当异常发生时，程序员可以快速定位发生异常的地方；一般会用于抛出程序员自定义的异常（需要程序员自己定义某个异常的类）
- 举例说明：
public static void func(int[] arr) { if(arr == null) { throw new NullPointerException("这是自己抛出的空指针异常"); } } public static void main(String[] args) { func(null); }
（2）throw的注意事项
- throw必须写在方法体内部
- 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
- 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类，则可以不用处理，直接交给JVM来处理
- 如果抛出的是编译时异常，用户必须处理，否则无法通过编译
- 异常一旦抛出，其后的代码就不会执行
3.异常的捕获
（1）异常的声明
- 异常的声明需要用到关键字：throws
异常声明的位置：处在方法声明时参数列表之后，可以同时声明多个异常
作用：当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助throws将异常抛
给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常，提醒方法的调用者处理异常
格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1，异常类型2...{ }
（2）注意事项
- throws必须跟在方法的参数列表之后
- 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类
- 方法内部如果抛出了多个异常，throws之后必须跟多个异常类型，之间用逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有父子关系，直接声明父类即可。
比如：声明的多个异常类型都是运行时异常的子类，那么可以直接声明运行时异常（RuntimeExcepetion），更极端可以直接声明异常（Exception）
- 调用声明抛出异常的方法时，调用者必须对该异常进行处理，或者继续使用throws抛出
举例： 
当被调用的方法（func）声明了异常之后：
说明：当方法后面直接声明Exception时，可能是运行时异常。也有可能是编译使异常；当什么都没有时，会默认是编译时异常，所以就报错了。
解决报错的第一种方法：调用者所在的方法也要声明同样的异常
解决报错的第二种方法：对可能发生异常的代码进行捕获，也就是“异常的捕获”；使用try{}catch对异常捕获：
也就是下面的内容
（2）try-catch捕获并处理
【简单语法】
正常的对异常进行声明或者抛出，只是简单的介绍了或者只是处理了编译时异常，而未正在的处理过异常；当异常不处理时，最后会把异常交给JAVM处理，则程序便会终止，不再执行
- 简单try-catch的语法
简单举例：只要捕获到异常，代码就可以继续往下执行
public static void func(){ int[] arr = null; System.out.println(arr.length); } public static void main(String[] args) { try{ func(); }catch (NullPointerException e) { System.out.println("处理NullPointerException异常成功！"); } System.out.println("处理完异常可以继续走完下面的代码！"); }
【注意事项】
- try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行
- 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的
- 一个catch可以捕获多个异常（不推荐）
- 可以有多个catch捕获异常（推荐）
public static void main(String[] args) { try{ int[] arr = {1,2,3}; System.out.println(arr[10]); }catch (NullPointerException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("成功捕获到空指针异常"); }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了数组越界异常"); } System.out.println("后续代码可被执行！"); }
- 可以通过一个catch捕获所有的异常（不推荐）
- 如果异常之间具有父子关系，一定是子类异常在前catch，父类异常在后catch，否则语法错误
做法：子类必须在父类前面（否在永远不会执行到子类，父类在后可以兜底）
【引入finally】
- 语法特点：
try{ // 可能会发生异常的代码 }catch(异常类型 e) { //对捕获到的异常进行处理 }catch(异常类型 e) { //对捕获到的异常进行处理 }finally { //此处的语句无论是否发生异常，都会被执行到 }
【finally特点】
- finally中的语句一定会被执行，多用于因为某些情况（如：程序异常退出，文件保存等）没有执行到的代码，可以放在finally中，完成一个兜底的作用
- 自动完成对资源的关闭
- 直接在try后面接小括号
public static void main(String[] args) { try(Scanner scanner = new Scanner(System.in)){ int a = scanner.nextInt(); } catch (NullPointerException e){ System.out.println("子类在前"); }catch (RuntimeException e) { System.out.println("父类在后"); }finally { System.out.println("finally被执行了哦！"); } }
- 输入异常
做法： 捕获异常即可 
- finally与return
public static int func6() { try(Scanner scanner = new Scanner(System.in)){ int a = scanner.nextInt(); return a; } catch (NullPointerException e){ e.printStackTrace(); System.out.println("子类在前"); }finally { System.out.println("finally被执行了哦！"); return -1; } } public static void main(String[] args) { int ret = func6(); System.out.println("接收的返回值"+ret); }
输入：20
总结：finally中的语句一定会被执行，即使前面存在return；存在多个return，最终结果以finally中的为准
4.异常的处理流程
（1）简单三部曲
方法中是否有处理异常（未处理则下一步）--->调用该方法有没有处理异常（未处理则交给JVM）--->JVM最后处理异常，程序则会终止
public static void main(String[] args) { func7();//调用者也未处理该异常 } public static void func7() { try{ int[] arr = {1,2,3}; System.out.println(arr[5]);//数组越界访问异常 } catch (NullPointerException e){ e.printStackTrace(); System.out.println("子类在前"); }finally { System.out.println("finally被执行了哦！"); } }
做法：
public static void main(String[] args) { try { func7();//在调用者处处理异常 }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); } } public static void func7() { try{ int[] arr = {1,2,3}; System.out.println(arr[5]);//数组越界访问异常 } catch (NullPointerException e){ e.printStackTrace(); System.out.println("子类在前"); }finally { System.out.println("finally被执行了哦！"); } }
（2）总结流程
- 程序先执行 try 中的代码
- 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.
- 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码
- 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
- 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).
- 如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.
- 一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止
三、自定义异常
1.自定义异常的用途及注意事项
（1）多用于一些业务逻辑中可能发生的异常，常常是系统中没有的；如账号登录时，输入的账号错误或者密码错误等等
（2）自定义的异常一般继承RuntimeException或者Exception
2. 自定义异常实现登录场景
（1）先实现一个登录逻辑的类
public class Logic { public String userName = "zhangsan";//设置初始账号名字为：zhangsan public String password = "123456";//初始密码为1234456 public void loginInfo(String userName,String password) { //该方法用来验证密码是否正确,参数为 //比较用户名 if(!this.userName.equals(userName)) { System.out.println("用户名错误！"); } //比较密码 if(!this.password.equals(password)) { System.out.println("密码错误！"); } } }
以上是账户登录的大概逻辑
（2）实现自定义异常类
该类用来：当账户或密码错误时，抛出异常信息并定位错误的行号，利于修改
用户名异常类：
public class UerNameException extends RuntimeException{ //用户异常类 public UerNameException() { super(); } public UerNameException(String message) { super(message); } }
密码异常类：
public class PassWordException extends RuntimeException{ //账号密码错异常类 //模拟原码实现两个构造方法 public PassWordException() { super(); } public PassWordException(String s) { super(s); } }
（3）完成业务逻辑
为加异常类时：
public class Logic { public String userName = "zhangsan";//设置初始账号名字为：zhangsan public String password = "123456";//初始密码为1234456 public void loginInfo(String userName,String password) { //该方法用来验证密码是否正确,参数为 //比较用户名 if(!this.userName.equals(userName)) { System.out.println("用户名错误！"); } //比较密码 if(!this.password.equals(password)) { System.out.println("密码错误！"); } } public static void main(String[] args) { Logic logic = new Logic(); logic.loginInfo("lisi","6666");//调用方法输入账号和密码 } }
注入异常后：
public class Logic { public String userName = "zhangsan";//设置初始账号名字为：zhangsan public String password = "123456";//初始密码为1234456 public void loginInfo(String userName,String password) { //该方法用来验证密码是否正确,参数为 //比较用户名 if(!this.userName.equals(userName)) { //System.out.println("用户名错误！"); throw new UerNameException("用户名错误！");//抛出异常 } //比较密码 if(!this.password.equals(password)) { //System.out.println("密码错误！"); throw new PassWordException("密码错误！");//抛出异常 } } public static void main(String[] args) { try { Logic logic = new Logic(); logic.loginInfo("lisi","6666");//调用方法输入账号和密码 }catch (UerNameException e) { e.printStackTrace(); }catch (PassWordException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("捕获异常后，不影响代码继续往下执行!"); } }
这里用户名错误后，不再判断密码
测试密码错误： 
（4）一些小问题
当自定义异常继承Exception需要添加的细节
因为Exception默认是受查异常/编译时异常，所以需要加上解决掉报错
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