異常是程序中的一些錯誤，但并不是所有的錯誤都是異常，并且錯誤有時候是可以避免的。比如你的代碼少一個分號，那運行出來結果是提示是錯誤 java.lang.Error；如果你用System.out.println(11/0)，那你是因為用0做了除數，會拋出 java.lang.ArithmeticException 的異常

1.異常概述與異常體系結構

1.1異常概述

異常：在Java語言中，將程序執(zhí)行中發(fā)生的不正常情況稱為“異?！薄?(開發(fā)過程中的語法錯誤和邏輯錯誤不是異常)

Java程序在執(zhí)行過程中所發(fā)生的異常事件可分為兩類：

Error：Java虛擬機無法解決的嚴重問題。如：JVM系統(tǒng)內部錯誤、資源耗盡等嚴重情況。比如：StackOverflowError和OOM。一般不編寫針對性
的代碼進行處理。

Exception: 其它因編程錯誤或偶然的外在因素導致的一般性問題，可以使
用針對性的代碼進行處理。
例如：

空指針訪問
試圖讀取不存在的文件
網絡連接中斷
數組角標越界

1.2運行時異常與編譯時異常

對于這些錯誤，一般有兩種解決方法：一是遇到錯誤就終止程序
的運行。另一種方法是由程序員在編寫程序時，就考慮到錯誤的
檢測、錯誤消息的提示，以及錯誤的處理。

捕獲錯誤最理想的是在編譯期間，但有的錯誤只有在運行時才會發(fā)生。
比如：除數為0，數組下標越界等
分類：編譯時異常和運行時異常

1.運行時異常
是指編譯器不要求強制處置的異常。一般是指編程時的邏輯錯誤，是程序
員應該積極避免其出現的異常。java.lang.RuntimeException類及它的子
類都是運行時異常。
對于這類異常，可以不作處理，因為這類異常很普遍，若全處理可能會對
程序的可讀性和運行效率產生影響。

2.編譯時異常
是指編譯器要求必須處置的異常。即程序在運行時由于外界因素造成的一
般性異常。編譯器要求Java程序必須捕獲或聲明所有編譯時異常。
l 對于這類異常，如果程序不處理，可能會帶來意想不到的結果。

1.3異常體系結構

異常體系

2.常見異常

java.lang.RuntimeException

ClassCastException
ArrayIndexOutOfBoundsException
NullPointerException
ArithmeticException
NumberFormatException
InputMismatchException

java.io.IOExeption

FileNotFoundException
EOFException

java.lang.ClassNotFoundException
java.lang.InterruptedException
java.io.FileNotFoundException
java.sql.SQLException

1. ArrayIndexOutOfBoundsException

public class IndexOutExp {
    public static void main(String[] args) {
        String friends[] = { "lisa", "bily", "kessy" };
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(friends[i]); // friends[4]?
        }
        System.out.println("\nthis is the end");
    }
}

運行結果：數組越界異常

數組越界

2.NullPointerException

public class NullRef{
    int i = 1;
    public static void main(String[] args){
        NullRef t = new NullRef();
        t = null;
        System.out.println(t.i);
    } 
}

運行結果：空指針異常

空指針異常

3.ArithmeticException

public class DivideZero{
    int x;
    public static void main(String[] args){
    int y;
    DivideZero c=new DivideZero();
    y=3/c.x; 
    System.out.println("program ends ok!");
    }
}

運行結果：除零異常

在這里插入圖片描述

4.ClassCastException

public class Order{
    public static void main(String[] args){
    Object obj = new Date();
    Order order;
    order = (Order) obj;
    System.out.println(order);
    }
}

運行結果：類轉換異常

在這里插入圖片描述

3.異常處理機制

3.1異常的拋出與捕獲

Java提供的是異常處理的抓拋模型

拋出異常
Java程序的執(zhí)行過程中如出現異常，會生成一個異常類對象，該異常對象將被提交給Java運行時系統(tǒng)，這個過程稱為拋出(throw)異常。

異常對象的生成

由虛擬機自動生成：程序運行過程中，虛擬機檢測到程序發(fā)生了問題，如果在當前代碼中沒有找到相應的處理程序，就會在后臺自動創(chuàng)建一個對應異常類的實例對象并拋出——自動拋出
由開發(fā)人員手動創(chuàng)建：Exception exception = new ClassCastException();——創(chuàng)建好的異常對象不拋出對程序沒有任何影響，和創(chuàng)建一個普通對象一樣

異常的拋出機制：

異常拋出機制

捕獲異常

如果一個方法內拋出異常，該異常對象會被拋給調用者方法中處理。如果異常沒有在調用者方法中處理，它繼續(xù)被拋給這個調用方法的上層方法。這個過程將一直繼續(xù)下去，直到異常被處理。這一過程稱為捕獲(catch)異常。

如果一個異?；氐絤ain()方法，并且main()也不處理，則程序運
行終止。

程序員通常只能處理Exception，而對Error無能為力。

3.2異常處理機制：try-catch-finally

異常處理是通過try-catch-finally語句實現的

try{
...... //可能產生異常的代碼
}
catch( ExceptionName1 e ){
...... //當產生ExceptionName1型異常時的處置措施
}
catch( ExceptionName2 e ){
...... //當產生ExceptionName2型異常時的處置措施
}[ finally{
...... //無論是否發(fā)生異常，都無條件執(zhí)行的語句
} ]

try
捕獲異常的第一步是用try{…}語句塊選定捕獲異常的范圍，將可能出現
異常的代碼放在try語句塊中。

catch (Exceptiontype e)
在catch語句塊中是對異常對象進行處理的代碼。每個try語句塊可以伴隨
一個或多個catch語句，用于處理可能產生的不同類型的異常對象。

finally
捕獲異常的最后一步是通過finally語句為異常處理提供一個
統(tǒng)一的出口,不論在try代碼塊中是否發(fā)生了異常事件，catch語句是否執(zhí)
行，catch語句是否有異常，catch語句中是否有return，finally塊中的語句都會被執(zhí)行。

捕獲異常的有關信息：
與其它對象一樣，可以訪問一個異常對象的成員變量或調用它的
方法。

getMessage() 獲取異常信息，返回字符串
printStackTrace() 獲取異常類名和異常信息，以及異常出現在程序中的位置。返回值void。

舉例：指針越界

public class IndexOutExp{
    public static void main(String[] args){
    String friends[] = { "lisa", "bily", "kessy" };
    try{
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(friends[i]);
    }
    }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
        System.out.println("index err");
    }
    System.out.println("\nthis is the end");
    }
}
//程序IndexOutExp.java運行結果：java IndexOutExp
lisa
bily
kessy
index err
this is the end

4.用戶自定義異常類

一般地，用戶自定義異常類都是RuntimeException的子類。

自定義異常類通常需要編寫幾個重載的構造器。 l 自定義異常需要提供serialVersionUID
自定義的異常通過throw拋出。
自定義異常最重要的是異常類的名字，當異常出現時，可以根據名字判斷異常類型。

用戶自定義異常類MyException，用于描述數據取值范圍錯誤信息。用戶
自己的異常類必須繼承現有的異常類

public class Test { 
 private static String userName = "admin"; 
 private static String password = "123456"; 
 public static void main(String[] args) { 
 login("admin", "123456"); 
 } 
 public static void login(String userName, String password) { 
 if (!Test.userName.equals(userName)) { 
 // TODO 處理用戶名錯誤
 } 
 if (!Test.password.equals(password)) { 
 // TODO 處理密碼錯誤
 } 
 System.out.println("登陸成功"); 
 } 
}

此時我們在處理用戶名密碼錯誤的時候可能就需要拋出兩種異常. 我們可以基于已有的異常類進行擴展(繼承), 創(chuàng)建和我們業(yè)務相關的異常類

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

此時我們的 login 代碼可以改成

public static void main(String[] args) { 
 try { 
 login("admin", "123456"); 
 } catch (UserError userError) { 
 userError.printStackTrace(); 
 } catch (PasswordError passwordError) { 
 passwordError.printStackTrace(); 
 } 
} 
public static void login(String userName, String password) throws UserError, 
PasswordError { 
 if (!Test.userName.equals(userName)) { 
 throw new UserError("用戶名錯誤"); 
 } 
 if (!Test.password.equals(password)) { 
 throw new PasswordError("密碼錯誤"); 
 } 
 System.out.println("登陸成功"); 
}

注意事項：
自定義異常通常會繼承自 Exception 或者 RuntimeException
繼承自 Exception 的異常默認是受查異常
繼承自 RuntimeException 的異常默認是非受查異常