一、异常
1.1 异常概念
- 异常：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。
在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。
- 异常指的并不是语法错误，语法错误，编译不通过，不会产生字节码文件，根本不能运行。
1.2 异常体系
异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是java.lang.Throwable，其下有两个子类：java.lang.Error与java.lang.Exception，平时所说的异常指java.lang.Exception。
Throwable体系：
- Error：严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免。
- Exception：表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。
Throwable中的常用方法：
-
public void printStackTrace():打印异常的详细信息。
包含了异常的类型，异常的原因，还包括异常出现的位置，在开发和调试阶段，都得使用printStackTrace。
-
public String getMessage():获取发生异常的原因。
提示给用户的时候，就提示错误原因。是printStackTrace()输出信息的一部分。
-
public String toString():获取异常的类型和异常描述信息（不用）。
使用示例：
try {
System.out.println("输入年龄：");
pp.setAge(input.nextInt());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
}
1.3 异常分类
异常指的是Exception，这类异常一旦出现，就要对代码进行更正，修复程序。
异常（Exception）的分类：根据在编译时期还是运行时期去检查异常
- 编译时期异常：checked异常。在编译时期，就会检查，如果没有处理异常，则编译失败。（如日期格式化异常）
- 运行时期异常：runtime异常。在运行时期，检查异常，在编译时期，运行异常不会编译器检测（不报错）。（如数学异常）
1.4 常见的异常类型
1. 空指针异常类：NullPointerException
调用bai了未经初始du化的对象或者是不存在的对象。经常出zhi现在创建图片，调dao用数组这些操作中，比如图片未经初始化，或者图片创建时的路径错误等等。对数组操作中出现空指针， 即把数组的初始化和数组元素的初始化混淆起来了。
数组的初始化是对数组分配需要的空间，而初始化后的数组，其中的元素并没有实例化， 依然是空的，所以还需要对每个元素都进行初始化(如果要调用的话)。
2. 数据类型转换异常：java.lang.ClassCastException
当试图将对某个对象强制执行向下转型，但该对象又不可转换又不可转换为其子类的实例时将引发该异常，如下列代码。
Object obj = new Integer(0);
String str = obj;
3. 没有访问权限：java.lang.IllegalAccessException
当应用程序要调用一个类，但当前的方法即没有对该类的访问权限便会出现这个异常。对程序中用了Package的情况下要注意这个异常。
4. 方法的参数错误：java.lang.IllegalArgumentException
比如g.setColor(int red,int green,int blue)这个方法中的三个值，如果有超过255的也会出现这个异常，因此一旦发现这个异常，我们要做的，就是赶紧去检查一下方法调用中的参数传递是不是出现了错误。
5. 数组下标越界异常：java.lang.IndexOutOfBoundsException
查看调用的数组或者字符串的下标值是不是超出了数组的范围，一般来说，显示(即直接用常数当下标)调用不太容易出这样的错，但隐式(即用变量表示下标)调用就经常出错了。
还有一种情况，是程序中定义的数组的长度是通过某些特定方法决定的，不是事先声明的，这个时候先查看一下数组的length，以免出现这个异常。
6. 文件已结束异常：EOFException
当程序在输入的过程中遇到文件或流的结尾时，引发异常。因此该异常用于检查是否达到文件或流的结尾
7. 文件未找到异常：FileNotFoundException
当程序试图打开一个不存在的文件进行读写时将会引发该异常。该异常由FileInputStream,FileOutputStream,RandomAccessFile的构造器声明抛出，即使被操作的文件存在，但是由于某些原因不可访问，比如打开一个只读文件进行写入，这些构造方法仍然会引发异常。
8. 字符串转换为数字异常：NumberFormatException
当试图将一个String转换为指定的数字类型，而该字符串确不满足数字类型要求的格式时，抛出该异常.如现在讲字符型的数据“123456”转换为数值型数据时，是允许的。
但是如果字符型数据中包含了非数字型的字符，如123#56，此时转换为数值型时就会出现异常。系统就会捕捉到这个异常，并进行处理。
9. 指定的类不存在： java.lang.ClassNotFoundException
这里主要考虑一下类的名称和路径是否正确即可，通常都是程序试图通过字符串来加载某个类时可能引发异常。比如：调用Class.forName;或者调用ClassLoad的finaSystemClass;或者LoadClass;
10. 实例化异常：java.lang.InstantiationException
当试图通过Class的newInstance方法创建某个类的实例,但程序无法通过该构造器来创建该对象时引发。Class对象表示一个抽象类，接口，数组类，基本类型 。该Class表示的类没有对应的构造器。
二、异常的处理
Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws
2.1 抛出异常throw
在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如，在定义方法时，方法需要接收参数。那么，当调用方法使用接收到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。
在Java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。
- 创建一个异常对象。封装一些提示信息。
- throw用来方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。
使用格式：
throw new 异常类名(参数);
使用注意事项：
- throw关键字必须写在方法的内部
- throw关键字后边new的对象必须是Exception或者Exceotion的子类对象
- throw关键字抛出指定的异常对象，我们就必须处理这个异常对象
- throw关键字后边创建的是RuntimeException或者是RuntimeException的子类对象，我们可以不处理，默认交给JVM处理（打印异常对象，中断程序）
- throw关键字后面创建的是编译异常（报错），我们就必须处理这个异常，可以throws，也可以try...catch
抛出异常的代码演示：
public class TestThrow {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = null;
int e = getElement(arr,0);
System.out.println(e);
}
private static int getElement(int[] arr, int index) {
if(arr == null){
throw new NullPointerException("空指针异常：传递的数组值为null");
}
int ele = arr[index];
return ele;
}
}
输出结果：
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: 空指针异常：传递的数组值为null
at test.TestThrow.getElement(TestThrow.java:11)
at test.TestThrow.main(TestThrow.java:6)
2.2 Objects非空判断
Objects类是由一些静态的实用方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），它的源码中，对对象为null的值进行了抛出异常操作。
-
public static <T> requireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。
查看源码发现这里对为null的进行了抛出异常操作：（可用于简化代码）
public static <T> T requireNonNull(T obj){
if(obj == null){
throw new NullPointerException();
}
return obj;
}
2.3 声明异常throws
声明异常：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理，那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。
关键字throws运用于方法声明之上，用于表示当前方法不处理异常，而是提醒该方法的调用者来处理异常（抛出异常）。
声明异常格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2...{}
声明异常的代码演示：
public class TestThrows {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
read("a.txt");
}
//如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if(!path.equals("a.txt")){
//假设 如果不是a.txt 认为该文件不存在 是一个异常
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}
2.4 捕获异常try...catch
如果异常出现的话，会立刻终止程序，所以我们得处理异常：
- 该方法不处理，而是声明抛出，由该方法的调用者来处理（throws）。
- 在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。
try-catch的方式就是捕获异常。
- 捕获异常：java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。
捕获异常语法如下：
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型 e){
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
使用注意事项：
try中可能会抛出多个异常对象，那么就可以使用多个catch来处理这些异常对象
-
如果try中产生了异常，那么就会执行catch中的异常处理逻辑，执行完毕catch中的处理逻辑，继续执行try...catch之后的代码
如果try中没有产生异常，那么就不会执行catch中异常的处理逻辑，执行完try中的代码，继续执行try...catch之后的代码
捕获异常代码演示：
public class TestTrycatch {
public static void main(String[] args){
Scanner input = new Scanner(System.in);
people pp = new people();
System.out.println("输入年龄：");
try {
pp.setAge(input.nextInt());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2.5 finally代码块
finally：有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而finally解决了这个问题，在finally代码块中存放的代码是一定会被执行的。
finally的语法：
try...catch...finally:自身需要处理异常，最终还得关闭资源。
注意：finally不能单独使用
用处：当我们在try语句块中打开了一些物理资源（磁盘文件/网络连接/数据库连接等），我们都得在使用完之后，最终关闭打开的资源。
finally代码演示：
public class TestFinally {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
people pp = new people();
System.out.println("输入年龄：");
try {
pp.setAge(input.nextInt());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
input.close();
System.out.println("资源释放");
}
}
}
2.6 异常注意事项
- 多个异常使用捕获如何处理？
- 多个异常分别处理
- 多个异常一次捕获，多次处理
- 多个异常一次捕获，一次处理
一般我们使用一次捕获多次处理方式，格式如下：
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型A e){
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}catch(异常类型B e){
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
注意：这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
如果finally有return语句，永远返回finally中的结果，避免该情况。
如果父类抛出了多个异常，子类覆盖父类该方法时，只能抛出相同的异常或者是他的子集。
父类方法没有抛出异常，子类覆盖父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出。
在try/catch后可追加finally代码块，其中的代码一定会被执行，通常用于资源回收。
三、自定义异常
3.1 概述
为什么需要自定义异常类：
Java中不同的异常类，分别表示着某一种具体的异常情况，那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义好的，此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。
什么是自定义异常类：
在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类。
自定义一个业务逻辑异常：RegisterException。一个注册异常类。
异常类如何定义：
- 自定义一个编译期异常：自定义类 并继承于
java.lang.Exception。 - 自定义一个运行时期的异常类：自定义类 并继承于
java.lang.RuntimeException。
3.2 自定义异常类示例
/**
* 自定义异常类：
* java提供的异常类，不够我们使用，需要自定义一些异常类
* 格式：
* public class XXXException extends Exception/RuntimeException{
* 添加一个空参数的构造方法
* 添加一个带异常信息的构造方法
* }
* 注意：
* 1.自定义异常类一般是以Exception结尾，说明该类是一个异常类
* 2.自定义异常类，必须得继承Exception或RuntimeException
* 继承Exception：那么自定义的异常类就是一个编译期异常，如果方法内部抛出编译期异常，就必须处理这个异常，要么throws，要么try...catch
* 继承RuntimeException：那么自定义的异常类就是一个运行期异常，无需处理，交给JVM处理（中断处理）
*/
public class RegisterException extends Exception{
//添加一个无参数的构造方法
public RegisterException() {
super();
}
/*
* 添加一个带异常信息的构造方法
* 所有的异常类都会有一个带异常信息的构造方法，方法内部会调用父类带异常信息的构造方法，让父类来处理这个异常信息
*/
public RegisterException(String message){
super(message);
}
}
