一、異常概述

在使用計算機語言進行項目開發(fā)的過程中，即使程序員把代碼寫得盡善盡美，在系統(tǒng)的運行過程中仍然會遇到一些問題，因為很多問題不是靠代碼能夠避免的，比如：客戶輸入數(shù)據(jù)的格式問題，讀取文件是否存在 ，網(wǎng)絡(luò)是否始終保持通暢等等。
異常：指的是程序在執(zhí)行過程中，出現(xiàn)的非正常情況，如果不處理最終會導致JVM的非正常停止。

異常指的并不是語法錯誤和邏輯錯誤。語法錯了，編譯不通過，不會產(chǎn)生字節(jié)碼文件，根本不能運行。
代碼邏輯錯誤，只是沒有得到想要的結(jié)果，例如:求a與b的和，你寫成了a-b

1、異常的拋出機制

Java中是如何表示不同的異常情況，又是如何讓程序員得知，并處理異常的呢?
Java中把不同的異常用不同的類表示，一旦發(fā)生某種異常，就創(chuàng)建該異常類型的對象，并且拋出(throw)。然后程序員可以捕獲(catch)到這個異常對象，并處理；如果沒有捕獲(catch)這個異常對象，那么這個異常對象將會導致程序終止。
舉例:
運行下面的程序，程序會產(chǎn)生一個數(shù)組角標越界異常ArrayIndexOfBoundsException。我們通過圖解來解析下異常產(chǎn)生和拋出的過程。

2、如何對待異常

對于程序出現(xiàn)的異常，一般有兩種解決方法：一是遇到錯誤就終止程序的運行。另一種方法是程序員在編寫程序時，就充分考慮到各種可能發(fā)生的異常和錯誤，極力預(yù)防和避免。實在無法避免的，要編寫相應(yīng)的代碼進行異常的檢測、以及 異常的處理，保證代碼的 健壯性。

3、異常的體系結(jié)構(gòu)

3.1、Throwable

java.lang.Throwable：異常體系的父類
Throwable中的常用方法:

• public void printStackTrace()：打印異常的詳細信息。

包含了異常的類型、異常的原因、異常出現(xiàn)的位置、在開發(fā)和調(diào)試階段都得使用printStackTrace。

• public String getMessage()：獲取發(fā)生異常的原因。

3.2、Error和Exception

Throwable可分為兩類：Error和Exception。分別對應(yīng)著java.lang.Error與java.lang.Exception 兩個類。
Error：Java虛擬機無法解決的嚴重問題。如：JVM系統(tǒng)內(nèi)部錯誤、資源耗盡等嚴重情況。一般不編寫針對性的代碼進行處理。

• 例如：StackOverflowError(棧內(nèi)存溢出)和OutOfMemoryError(堆內(nèi)存溢出，簡稱OOM)。

Exception: 其它因編程錯誤或偶然的外在因素導致的一般性問題，需要使用針對性的代碼進行處理，使程序繼續(xù)運行。否則一旦發(fā)生異常，程序也會掛掉。例如:

• 空指針訪問
• 試圖讀取不存在的文件
• 網(wǎng)絡(luò)連接中斷
• 數(shù)組角標越界

3.3、編譯時異常和運行時異常

編譯時期異常(即checked異常、受檢異常)：在代碼編譯階段，編譯器就能明確 警示 當前代碼 可能發(fā)生(不是一定發(fā)生) xx異常，并 明確督促 程序員提前編寫處理它的代碼。如果程序員 沒有編寫 對應(yīng)的異常處理代碼，則編譯器就會直接判定編譯失敗，從而不能生成字節(jié)碼文件。通常，這類異常的發(fā)生不是由程序員的代碼引起的，或者不是靠加簡單判斷就可以避免的，例如:FileNotFoundException(文件找不到異常)。
運行時期異常(即runtime異常、unchecked異常、非受檢異常)：在代碼編譯階段，編譯器完全不做任何檢查，無論該異常是否會發(fā)生，編譯器都不給出任何提示。只有等代碼運行起來并確實發(fā)生了xx異常，它才能被發(fā)現(xiàn)。通常，這類異常是由程序員的代碼編寫不當引起的，只要稍加判斷，或者細心檢查就可以避免。

• java.lang.RuntimeException類及它的子類都是運行時異常。比如:ArrayIndexOutOfBoundsException數(shù)組下標越界異常，ClassCastException類型轉(zhuǎn)換異常。

運行時異常：
ArrayIndexOutOfBoundsException：角標越界
NullPointException：空指針異常
ClassCastException：類型轉(zhuǎn)換異常
NumberFormatException：無法轉(zhuǎn)化異常
InputMismatchException：輸入類型異常
ArithmeticException：算術(shù)異常

編譯型異常
ClassNotFoundException
FileNotFoundException
IOException

二、異常的處理方式一 try-catch的使用

在編寫程序時，經(jīng)常要在可能出現(xiàn)錯誤的地方加上檢測的代碼，如進行x/y運算時，要檢測分母為0，數(shù)據(jù)為空，輸入的不是數(shù)據(jù)而是字符 等。過多的if-else分支會導致程序的代碼加長、臃腫 ，可讀性差，程序員需要花很大的精力“ 堵漏洞”。因此采用異常處理機制。

Java異常處理
Java采用的異常處理機制，是將異常處理的程序代碼集中在一起 ，與正常的程序代碼分開，使得程序簡潔、優(yōu)雅，并易于維護。

Java異常處理的方式:
方式一：try-catch-finally
方式二：throws+異常類型

1、過程1：拋

程序在執(zhí)行的過程當中，一旦出現(xiàn)異常，就會在出現(xiàn)異常的代碼處，生成對應(yīng)的異常類對象，并將此對象拋出。
一旦拋出此程序不執(zhí)行其后面的代碼。

2、過程2：抓

針對過程1中拋出的對象，進行捕獲處理。此捕獲處理的過程，就成為抓
一旦將異常進行處理，代碼就可以急促執(zhí)行。

try{
	...//可能出現(xiàn)的異常代碼
}catch(異常類型1 e){
	...//當產(chǎn)生異常類型1 異常時的處置措施
}catch(異常類型2 e){
	...//當產(chǎn)生異常類型2 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
}

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
/**
 * package:PACKAGE_NAME
 *
 * @Author jimmy-yan
 * @Create 2024/11/18 17:14
 */
public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExceptionTest e = new ExceptionTest();
        e.test();
    }
    public void test() {
        try {
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int num = scanner.nextInt();
            System.out.println(num);
        } catch (InputMismatchException e) {
            System.out.println("出現(xiàn)了InputMismatchException異常");
        } catch (RuntimeException e) {
            System.out.println("出現(xiàn)了RuntimeException異常");
        }
        System.out.println("異常處理結(jié)束，代碼繼續(xù)執(zhí)行");
    }
}

3、使用細節(jié)

1、將可能出現(xiàn)異常的代碼聲明在try語句中。一旦代碼出現(xiàn)異常，就會自動生成一個對應(yīng)異常類的對象。并將此對象拋出。
2、針對于try中拋出的異常類的對象，使用之后的catch語句進行匹配，一旦匹配上，就進入catch語句塊進行處理。
3、一旦處理結(jié)束，代碼就可以繼續(xù)向下執(zhí)行。
4、如果聲明了多個catch結(jié)構(gòu)，不同的異常類型在子父關(guān)系的情況下，誰聲明在上面，誰聲明在下面都可以。如果多個異常類型滿足子父類的關(guān)系，必須將子類聲明在父類結(jié)構(gòu)的上面。否則報錯。
5、catch中異常處理的方式：
a、自己編寫輸出的語句；
b、printStackTrace：打印異常的詳細信息；（推薦）
6、try中聲明的變量，出了try結(jié)構(gòu)之后，就不可以進行調(diào)用了。

4、運行時異常案例

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
/**
 * package:PACKAGE_NAME
 *
 * @Author jimmy-yan
 * @Create 2024/11/18 17:14
 */
public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExceptionTest e = new ExceptionTest();
        e.test1();
    }
    public void test1() {
        try {
            String str = "123";
            str = "abc";
            int i = Integer.parseInt(str);
            System.out.println(i);
        }catch (NumberFormatException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序執(zhí)行結(jié)束");
    }
}

5、編譯型異常案例

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
/**
 * package:PACKAGE_NAME
 *
 * @Author jimmy-yan
 * @Create 2024/11/18 17:14
 */
public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExceptionTest e = new ExceptionTest();
//        e.test();
//        e.test1();
        e.test2();
    }
    public void test() {
        try {
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int num = scanner.nextInt();
            System.out.println(num);
        } catch (InputMismatchException e) {
            System.out.println("出現(xiàn)了InputMismatchException異常");
        } catch (RuntimeException e) {
            System.out.println("出現(xiàn)了RuntimeException異常");
        }
        System.out.println("異常處理結(jié)束，代碼繼續(xù)執(zhí)行");
    }
    public void test1() {
        try {
            String str = "123";
            str = "abc";
            int i = Integer.parseInt(str);
            System.out.println(i);
        } catch (NumberFormatException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序執(zhí)行結(jié)束");
    }
    public void test2() {
        try {
            File file = new File("D:\\hello.txt");
            FileInputStream fis = new FileInputStream(file);  //可能報FileFonudException
            int data = fis.read(); //可能報IOException
            while (data != -1) {
                System.out.println((char) data);
                data = fis.read(); //可能報IOException
            }
            fis.close();  //可能報IOException
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

6、開發(fā)體會

對于運行時異常：

開發(fā)中，通常就不進行顯示的處理了，一旦在程序執(zhí)行中，出現(xiàn)了運行時異常，那么就根據(jù)異常的提示信息修改代碼即可。

對于編譯型異常：

一定要處理，否則代碼不能執(zhí)行通過

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