Java中的异常（Exception）又称为例外，是一个在程序执行期间发生的事件，它中断正在执行程序的正常指令流。为了能够及时有效地处理程序中的运行错误，必须使用异常类
一、异常产生的原因和分类
异常产生的原因
在Java中异常产生，主要是有三种原因：
- 编写程序代码中的错误产生的异常，比如数组越界、空指针异常等，这种异常叫做未检查的异常，一般需要在类中处理这些异常
- Java内部错误发生的异常，Java虚拟机产生异常
- 通过throw（抛出异常）语句手动生成的异常，这种异常叫做检查的异常，一般是用来给方法调用者一些必要的信息
- Throwable：是异常体系的顶层类，其派生出两个重要的子类, Error 和 Exception
而 Error 和 Exception 两子类分别表示错误和异常 区别就是不检查异常（Unchecked Exception）和检查异常（Checked Exception）
- Exception 类用于用户程序可能出现的异常情况，它也是用来创建自定义异常类型类的类。
- Error 定义了在通常环境下不希望被程序捕获的异常。Error 类型的异常用于 Java 运行时由系统显示与运行时系统本身有关的错误。堆栈溢出是这种错误的一例
异常可能在编译时发生，也有可能在程序运行时发生，根据发生时机不同，可以分为：
运行时异常： RuntimeException 类及其子类异常，如 NullPointerException、IndexOutOfBoundsException 等，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。这些异常一般由程序逻辑错误引起，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生
编译时异常： RuntimeException 以外的异常，类型上都属于 Exception 类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如 IOException、ClassNotFoundException 等以及用户自定义的 Exception 异常，一般情况下不自定义检查异常
二、异常的处理
2.1 防御式编程
通知有两种方式：
- LBYL 在操作之前就做充分的检查
private static int divide() {
int a = 0, b = 0;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
a = scanner.nextInt();
b = scanner.nextInt();
if (b == 0) {
System.out.println("除数为0");
return 0;
} else {
return a / b;
}
}
缺点：正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体条理不清晰
- EAFP 先操作遇到问题再处理
private static int divide() {
int a = 0, b = 0;
try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
a = scanner.nextInt();
b = scanner.nextInt();
return a / b;
} catch (ArithmeticException exception) {
System.out.println("除数为0");
return 0;
}
}
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
处理异常的核心思想就是EAFP
2.2 异常的抛出（throw）
在编写程序时，如果程序中出现错误，这就需要将错误的信息通知给调用者
这里就可以借助关键字throw，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者
比如写一个运行时异常
public static void func2(int a) {
if(a == 0) {
//抛出的是一个指定的异常，最多的使用方式是，抛出一个自定义的异常
throw new RuntimeException("a==0");
}
}
public static void main(String[] args) {
func2(0);
}
注意：
- throw必须写在方法体内部
- 如果抛出的是编译时异常，用户就必须要处理，否则无法通过编译
- 如果抛出的运行时异常，则可以不用处理，直接交给JVM处理
- JVM捕获异常后，后面代码不会执行
2.3 异常的捕获
2.3.1 throws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。
格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型 {
}
public static void func2(int a) throws CloneNotSupportedException {
if(a == 0) {
throw new CloneNotSupportedException("a==0");
}
}
如果说方法内部抛出了多个异常，throws之后就必须跟多个异常类型，用逗号进行分隔
public static void func2(int a) throws CloneNotSupportedException, FileNotFoundException {
if(a == 0) {
throw new CloneNotSupportedException("a==0");
}
if(a == 1) {
throw new FileNotFoundException();
}
}
如果抛出多个异常类型有父子关系，直接声明父类
public static void func2(int a) throws Exception {
if(a == 0) {
throw new CloneNotSupportedException("a==0");
}
if(a == 1) {
throw new FileNotFoundException();
}
}
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
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, CloneNotSupportedException {
func2(0);
}
2.3.2 try-catch捕获异常并处理
如果程序抛出异常，不处理异常，那就会交给JVM处理，JVM处理就会把程序立即终止
并且，即使用了 try-catch 也必须捕获一个对应的异常，如果不是对应异常，也会让JVM进行处理
public static void main(String[] args) {
try {
int[] array = null;
System.out.println(array.length);
}catch (NullPointerException e) {
System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
}
System.out.println("其他程序！");
}
如果try抛出多个异常，就必须用多个catch进行捕获
这里注意，用多个catch进行捕获，不是同时进行捕获的，因为不可能同时抛不同的异常：
public static void main(String[] args) {
try {
int[] array = null;
System.out.println(array.length);
}catch (NullPointerException e) {
System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
}catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("捕获到了一个算术异常！");
}
System.out.println("其它代码逻辑！");
}
如果异常之间具有父子关系，那就必须子类异常在前，父类异常在后catch，不然会报错：
public static void main(String[] args) {
try {
int[] array = null;
System.out.println(array.length);
}catch (NullPointerException e) {
System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
}catch (Exception) {
System.out.println("捕获到了一个算术异常！");
}
System.out.println("其它代码逻辑！");
}
2.3.3 finally
finally用来进行资源回收，不论程序正常运行还是退出，都需要回收资源
并且异常会引发程序的跳转，可能会导致有些语句执行不到
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
try {
int[] array = null;
System.out.println(array.length);
}catch (NullPointerException e) {
System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
}catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("捕获到了一个算术异常！");
}finally {
scanner.close();
System.out.println("进行资源关闭！");
}
System.out.println("其它代码逻辑！");
}
如果不为空，那么finally还会被执行吗?
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
try {
int[] array = {1,2,3};
System.out.println(array.length);
}catch (NullPointerException e) {
System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
}catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("捕获到了一个算术异常！");
}finally {
scanner.close();
System.out.println("进行资源关闭！");
}
System.out.println("其它代码逻辑！");
}
不管程序会不会抛出异常，finally都会执行
三、自定义异常类
虽然java中有很多异常类，但是在实际开发中所遇到的一些异常，不能完全表示 所以这就需要我们自定义异常类
3.1 自定义一个运行时异常
//自定义了一个运行时异常
public class MyException extends RuntimeException{
public MyException() {}
public MyException(String message) {
super(message);
}
}
3.2 写一个类来捕获这个自定义异常
public class Test04 {
public static void func (int a) {
throw new MyException("呵呵！");
}
public static void main(String[] args) {
try {
func(20);
}catch (MyException myException) {
myException.printStackTrace();
}finally {
System.out.println("sadasdasd");
}
}
}
3.3 下面写一个用户登录的自定义异常类
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 String uName = "admin";
private static String pword = "1111";
public static void loginInfo(String userName, String password) {
if (!uName.equals(userName)) {
throw new UserNameException("用户名错误！");
}
if (!pword.equals(password)) {
throw new RuntimeException("密码错误！");
}
System.out.println("登录成功！");
}
public static void main(String[] args) {
try {
loginInfo("admin","1111");
} catch (UserNameException e) {
e.printStackTrace();
} catch (PasswordException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
注意：
自定义异常默认会继承 Exception 或者 RuntimeException：
- 继承于 Exception 的异常默认是受查异常
- 继承于 RuntimeException 的异常默认是非受查异常
四、try catch finally 执行顺序详解
4.1 finally 语句不会执行的四种情况
- 如果在 try 或 catch 语句中执行了System.exit(0)
- 在执行 finally 之前 jvm 崩溃了
- try 语句中执行死循环
- 电源断电
除以上四种情况外，finally 语句都会执行
4.2 finally语句执行原则
-
不管有没有出现异常，finally 语句块中代码都会执行
public void demo1(){ try { System.out.println(result); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); }finally { System.out.println("finally trumps. "); } } //输出结果为： result finally trumps.上面代码可知如果未出现异常时是顺序执行 try 和 finally 代码块
-
当 try 和 catch 中有 return 时，finally 仍然会执行
public static int demo2() { try { return0; } finally { System.out.println("finally trumps return."); } } //输出结果 finally trumps return. 0上面代码可知当 finally 里面没有 return 语句时，执行 try 和 finally 语句之后最后再执行 return
-
finally 是在 return 后面的表达式运算后执行的（此时并没有返回运算后的值，而是先把要返回的值保存起来，管 finally 中的代码怎么样，返回的值都不会改变，任然是之前保存的值），所以函数返回值是在 finally 执行前确定的
public static int demo3() { int i = 0; try { i = 2; return i; } finally { i = 12; System.out.println("finally trumps return."); } } //输出结果 finally trumps return. 2此处中 finally 中对 i 赋值12但是 demo3 的返回值仍然是2，也就是在 finally 中对i赋值并未改变i的返回值，这里需要详细的讲一下，此处涉及到了jvm机制：
image.png -
在variable内存中有两个变量区域一个是用来存放i的值，对应最上面的那个，另一个用于存放返回值。在上面代码执行到 i = 2; return i ;先对 i 赋值2，然后执行 return 语句此时并不是将结果返回，而是将 i = 2 的值保存到返回值变量区域，在执行完 i = 12 时，再返回 variable 中返回值地址变量区域的2
-
finally中最好不要包含return，否则程序会提前退出，返回值不是try或catch中保存的返回值
public static int demo4() { int i = 0; try { return i; } finally { i = 12; System.out.println("finally trumps return."); return i; } } //输出结果 finally trumps return. 12在程序还未执行try中的 return 语句时就先执行了 finally 里面的 return 语句，所以返回结果为12
