JAVA那些事（八）异常处理

异常处理机制

Java中的异常处理机制是Java程序设计中非常重要的一个特性，它允许程序在出现错误或意外情况时进行适当的响应，而不是直接导致程序崩溃。异常处理遵循“捕获或者声明”原则，这意味着程序员要么捕获并处理可能发生的异常，要么声明方法可能抛出异常。

java使用异常对程序给出一个统一和相对简单的抛出和处理错误的机制。

如果一个方法本身能抛出异常，调用者可以捕获异常使之得到处理；

也可以回避异常，这时异常将在调用的堆栈中向下传递，直到被处理。

错误分类：

一类是非致命性的，通过某种修正后程序还能继续执行。这类错误称作异常。

另一类是致命性的，即程序遇到了非常严重的不正常状态，不能简单地恢复执行，这就是错误。、

异常分类：

检查型异常（Checked Exception）： 这类异常在编译期间就会被检查，如果一个方法可能会抛出检查型异常，那么该方法必须使用?throws?关键字声明它可能抛出的异常类型，或者在方法内部捕获并处理这些异常。例如：IOException、SQLException?等。

public void readFile() throws IOException {
    File file = new File("file.txt");
    FileReader fr = new FileReader(file);
    // ...
}

运行时异常（Unchecked Exception）： 这类异常不需要在方法签名中声明，通常是因为编程错误或者逻辑错误导致的，如空指针异常（NullPointerException）、数组越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException）等。虽然编译器不会强制要求处理这类异常，但良好的编程习惯建议在代码中适当处理这类异常。

public void processValue(int[] array, int index) {
    try {
        System.out.println(array[index]);
    } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

?

异常处理方式：

异常处理的方法有两种：

1.使用try…catch…finally结构对异常进行捕获和处理；

2.通过throws和throw抛出异常

异常处理语句结构：

Java使用 try-catch-finally 结构来处理异常

格式;

try

{

?? 可能出现异常的程序代码

}

catch (异常类名1?? 异常对象名1)

{? 异常类名1对应的异常处理代码?? }

catch (异常类名2?? 异常对象名2)

{? 异常类名2对应的异常处理代码? }

┇

[ finally

? {? 必须执行的代码???? } ]

在 try 块中放置可能出现异常的代码，当发生异常时，控制流立即跳转到与之匹配的 catch 块。如果异常没有被捕获，程序将终止，并打印堆栈跟踪信息。finally 块总是在 try 或者 catch 后面执行，用于资源清理工作，如关闭文件、数据库连接等。

将可能发生异常的程序代码放置在try程序块中。程序运行过程中，如果该块内的代码没有出现任何异常，后面的各catch块不起任何作用。但如果该块内的代码出现了异常，系统将终止try块代码的执行，自动跳转到所发生的异常类对应的catch块中，执行该块中的代码。

其中的finally块是个可选项，如果含有finally块，无论异常是否发生，finally块的代码必定执行。 一个try块可以对应多个catch块，用于对多个异常类进行捕获。

以下4种特殊情况下，finally块不会被执行:

在finally语句块中发生了异常；

在前面的代码中使用了System.exit()退出程序；

程序所在的线程死亡；

关闭CPU。

e.g.

public class Exception1
{
  public static void main(String args[])
    {
      try
      {
          int a[]={1,2,3,4,5}, sum=0;
          for (int i=0; i<=5; i++) sum=sum+a[i];
          System.out.println("sum="+sum);
          System.out.println("Successfully! ");
       }
      catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e)
       {
         System.out.println("ArrayIndexOutOfBoundsException
              detected");
       }
      finally
       {
         System.out.println(" Programm Finished! ");
       }
   }  
} 

运行这段代码时，由于循环条件错误，程序会在遍历到第6个元素时抛出异常。此时，控制流会立即跳转到与之匹配的 catch 块，输出 "ArrayIndexOutOfBoundsException detected"。最后，无论是否发生异常，都会执行 finally 块中的代码，输出 "Programm Finished!"。

一个try块可以对应多个catch块，用于对多个异常类进行捕获：

当匹配某一个catch块的时候，就直接进入到这个catch块里面，后面在再有catch块的话，它不做任何处理，全部忽略掉；

所有catch块必须从最具体到最一般的顺序排列，即多个catch块中的异常出现继承关系，父类异常catch块放在最下面；

抛出异常

通常情况下，异常是由系统自动捕获的。但程序员也可以自己通过throw语句抛出异常。

格式如下：

? ? throw? new 异常类名（信息）

??? 异常类名? e=new 异常类名（信息）；

???? throw e;

抛出异常选项

?在有些情况下，一个方法并不需要处理它所生成的异常，而是向上传递，由调用该方法的其他方法来捕获该异常，这时就要用到throws子句。其格式如下：

返回值类型名? 方法名（[参数表]） throws 异常类型名

{?

声明部分

?语句部分

}

public void readAndProcessFile() throws FileNotFoundException, IOException {
    // 方法体内的代码
}

e,g,实例

public class Exception4
  {
  public static int Sum() throws  NegativeArraySizeException
   {
      int s = 0;
      int x[] = new int[-4];
      for (int i=0; i<4; i++) 
         {
              x[i]=i;
              s = s + x[i];
          }
       return s;
 }

public static void main(String args[])
   {
     try
      {
        System.out.println(Sum());
      }
     catch (NegativeArraySizeException e)
      {
        System.out.println("异常信息："+e.toString());
      }
    }
  }

?

代码定义了一个名为 Exception4 的类，其中包含两个方法：Sum() 和 main(String args[])。主要目的是演示如何抛出和捕获 NegativeArraySizeException 异常。

1. 方法 Sum()：

   • 定义为静态方法，返回一个整数。
   • 使用?throws NegativeArraySizeException?声明此方法可能会抛出?NegativeArraySizeException?异常。
   • 在该方法内部尝试创建一个大小为?-4?的数组，由于数组长度不能为负数，在创建时会抛出?NegativeArraySizeException?异常。
   • 即使创建数组的语句会导致异常，后续代码仍尝试对这个不存在的数组进行初始化和求和操作，但实际在创建数组时程序就已经抛出了异常，并不会执行到这些语句。

2. main(String args[]) 方法：

   • 包含一个?try-catch?结构来捕获可能由?Sum()?方法抛出的?NegativeArraySizeException?异常。
   • 在?try?块中调用?Sum()?方法并打印其返回值。
   • 当?Sum()?方法抛出异常时，控制流会立即跳转到相应的?catch?块，这里输出了捕获到的异常信息。

?自定义异常类

自定义异常类可以通过继承Exception类来实现。其一般形式为：

class?? 自定义异常类名?? extends Exception

{

????????异常类体;

}

class MyCustomException extends Exception {
    public MyCustomException(String message) {
        super(message);
    }
}