1. 异常的概念与体系结构
1.1 异常的概念
在程序中也是一样，程序猿是一帮办事严谨、追求完美的高科技人才。在日常开发中，绞尽脑汁将代码写的尽善尽美，在程序运行过程中，难免会出现一些奇奇怪怪的问题。有时通过代码很难去控制，比如：数据格式不对、网络不通畅、内存报警等。
在Java中，将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。
比如之前写代码时经常遇到的：
从上述过程中可以看到，java中不同类型的异常，都有与其对应的类来进行描述。
1.2 异常的体系结构
异常种类繁多，为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理，Java内部维护了一个异常的体系结构：
- Throwable：是异常体系的顶层类，其派生出两个重要的子类, Error 和 Exception
- Error：指的是Java虚拟机无法解决的严重问题，比如：JVM的内部错误、资源耗尽等，典型代表：
StackOverflowError和OutOfMemoryError，一旦发生回力乏术。 - Exception：异常产生后程序员可以通过代码进行处理，使程序继续执行。比如：感冒、发烧。我们平时所说的异常就是Exception。
1.3 异常的分类
异常可能在编译时发生，也可能在程序运行时发生，根据发生的时机不同，可以将异常分为：
- 编译时异常
在程序编译期间发生的异常，称为编译时异常，也称为受检查异常(Checked Exception) - 运行时异常
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)
RunTimeException以及其子类对应的异常，都称为运行时异常。比如：NullPointerException、
ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。
注意：编译时出现的语法性错误，不能称之为异常。例如将 System.out.println 拼写错了, 写成了
system.out.println. 此时编译过程中就会出错, 这是 “编译期” 出错。而运行时指的是程序已经编译通过得到
class 文件了, 再由 JVM 执行过程中出现的错误.
*****1.4 什么时候抛异常
不能操作了，或者要反应一个情况，就抛异常
public int pop(){
if(isEmpty()) {
throw new EmptyStackException("栈为空了！");
}
int oldVal = elem[usedSize-1];
usedSize--;
return oldVal;
}
public class EmptyStackException extends RuntimeException{
public EmptyStackException() {
}
public EmptyStackException(String msg) {
super(msg);
}
}
2. 异常的处理
2.1 防御式编程（EAFP更好一点）
错误在代码中是客观存在的. 因此我们要让程序出现问题的时候及时通知程序猿. 主要的方式
- LBYL: Look Before You Leap. 在操作之前就做充分的检查. 即：事前防御型
- EAFP: It’s Easier to Ask Forgiveness than Permission. “事后获取原谅比事前获取许可更容易”. 也就是先操作, 遇到问题再处理. 即：事后认错型
在Java中，异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、final、throws。
2.2 异常的抛出
在编写程序时，如果程序中出现错误，此时就需要将错误的信息告知给调用者，比如：参数检测。
在Java中，可以借助throw关键字，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者。具体语法如下：
throw new XXXException("异常产生的原因");
【需求】：实现一个获取数组中任意位置元素的方法。
- 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
- 可以自己抛出异常
2.3 异常的捕获
异常的捕获，也就是异常的具体处理方式，主要有两种：异常声明throws 以及 try-catch捕获处理。
2.3.1 异常声明throws
处在方法声明时参数列表之后，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
语法格式：
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...{
}
需求：加载指定的配置文件config.ini
【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
public class Config { File file;
{
public void OpenConfig(String filename) throws IOException{
if(filename.endsWith(".ini")){
throw new IOException("文件不是.ini文件");
}
if(filename.equals("config.ini")){
throw new FileNotFoundException("配置文件名字不对");
}
}
public void readConfig(){
}
}
- 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
2.3.2 try-catch捕获并处理
在try中写可能发生异常的代码
catch捕获异常
这样可以防止异常出现后，影响其他代码
如果没有用catch捕获异常，自己处理异常
那么就会交给JVM处理异常
throws对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch。
需求：读取配置文件，如果配置文件名字不是指定名字，抛出异常，调用者进行异常处理
处理异常的概念就是 打印异常，也就是向程序员通过某种方法报告异常
【注意事项】
- try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行（在try中出现异常，就会终止try中之后的代码）
- 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3. try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须用多个catch来捕获----即多种异常，多次捕获
如果多个异常的处理方式是完全相同, 也可以写成这样
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：
四. 可以通过一个catch捕获所有的异常，即多个异常，一次捕获(不推荐)
由于 Exception 类是所有异常类的父类. 因此可以用这个类型表示捕捉所有异常.
2.3.3 finally
在写程序时，有些特定的代码，不论程序是否发生异常，都需要执行，比如程序中打开的资源：网络连接、数据库连接、IO流等，在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进行回收。另外，因为异常会引发程序的跳转，可能导致有些语句执行不到，finally就是用来解决这个问题的。
问题：既然 finally 和 try-catch-finally 后的代码都会执行，那为什么还要有finally呢？
需求：实现getData方法，内部输入一个整形数字，然后将该数字返回，并再main方法中打印
上述程序，如果正常输入，成功接收输入后程序就返回了，try-catch-finally之后的代码根本就没有执行，即输入流
就没有被释放，造成资源泄漏。
注意：finally中的代码一定会执行的，一般在finally中进行一些资源清理的扫尾工作
return 20（finally永远会执行的）
finally 执行的时机是在方法返回之前(try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 finally).
但是如果
finally 中也存在 return 语句, 那么就会执行 finally 中的 return, 从而不会执行到 try 中原有的 return.
一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告)
【面试题】throw 和 throws 的区别？
- throw 和 throws 的区别？
throw：抛出异常
throws：声明异常 - finally中的语句一定会执行吗？
一定
2.4 异常的处理流程
关于 “调用栈”
方法之间是存在相互调用关系的, 这种调用关系我们可以用 “调用栈” 来描述. 在 JVM 中有一块内存空间称为
“虚拟机栈” 专门存储方法之间的调用关系. 当代码中出现异常的时候, 我们就可以使用== e.printStackTrace(); 的
方式查看出现异常代码的调用栈==.
如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递
如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理, 程序就会异常终止(和我们最开始未使用 try catch 时是一样的).
可以看到, 程序已经异常终止了, 没有执行到 System.out.println(“after try catch”); 这一行
上层调用者就是 函数之间的调用
异常可以在函数内部处理，也可以在函数调用时处理
3. 自定义异常类
Java 中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常，此时就需要维护符合我们实际情况的异常结构.
例如, 我们实现一个用户登陆功能
class UserNameException extends RuntimeException {
public UserNameException() {
}
public UserNameException(String message) {
super(message);
}
}
class PasswordException extends RuntimeException {
public PasswordException() {
}
public PasswordException(String message) {
super(message);
}
}
public class LogIn {
private static final String uName = "admin";
private static final String pWord = "123456";
public static void loginInfo(String userName, String password) {
if (!uName.equals(userName)) {
throw new UserNameException("用户名错误: "+userName);
}
if (!pWord.equals(password)) {
throw new PasswordException("密码错误: "+password);
}
System.out.println("登陆成功");
}
public static void main(String[] args) {
try {
loginInfo("admin1", "123456");
} catch (UserNameException e) {
e.printStackTrace();
} catch (PasswordException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
自定义异常类流程
- 自定义异常类，然后继承 异常类型
- 提供 String message 构造方法Super（message）
- 在整合函数中，
- 如果不符合预期，就抛异常 throw new 异常
- 异常的接收有两种形式 1. throws 2. try-catch
- try-catch 类型接收 需要 e.printStackTrace()
此时我们在处理用户名密码错误的时候可能就需要抛出两种异常. 我们可以基于已有的异常类进行扩展(继承), 创建和我们业务相关的异常类.
具体方式：
- 自定义异常类，然后继承自Exception 或者 RunTimeException
- 实现一个带有String类型参数的构造方法，参数含义：出现异常的原因
注意事项
- 自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException
- 继承自 Exception 的异常默认是受查异常
- 继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常
自定义异常方法
- 做一个demo包
- 自定义一个异常类，然后判断是运行时异常（继承 RuntimeException）还是，受查异常
- 实现一个带有String类型参数的构造方法，参数含义：出现异常的原因
public class MyException extends Exception{
public MyException() {
}
public MyException(String message) {
super(message);
}
}
public class Test {
public static void func(int a) throws MyException{
if(a == 10) {
throw new MyException("哈哈！");
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
func(10);
}catch (MyException myException) {
myException.printStackTrace();
}finally {
System.out.println("fdsafsafa");
}
}
}
处理异常类的时候
.printStackTrace
