异常机制

发表于 2021-04-16 更新于 2025-01-23 分类于 Java全栈， JavaSE 阅读次数：

什么是异常

软件程序在运行过程中，可能会遇到各种异常问题Exception，影响正常的程序执行流程。如：

文件找不到
网络连接失败
非法参数

异常的简单分类

检查性异常

最具代表性的检查性异常是用户错误或问题引起的异常。这是程序员无法预见的，在编译时不能被简单地忽略。例如：要打开一个不存在的文件。
运行时异常

运行时异常是可能被程序员避免的异常，可以在编译时被忽略。
错误Error

错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如：栈溢出时，错误就发生了，这在编译时也检查不到。

异常体系结构

Java把异常当作对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类
Java API中已经定义了许多异常类，这些异常分为两大类：错误Error和异常Exception

Error

Error类对象由JVM生成并抛出，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。
Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError)

当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现OutOfMemoryError。这样的情况发生时，JVM一般会选择线程终止。
还有的Error发生在虚拟机试图执行应用时
- 类定义错误(NoClassDefFoundError)
- 链接错误(LinkageError)
这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。

Exception

在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException
- ArrayIndexOutOfBoundsException
- NullPointerException
- ArithmeticException
- MissingResourceException
- ClassNotFoundException
这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。

异常处理机制

异常处理的五个关键字：

try
catch
finally
throw

主动抛出异常，一般在方法中使用。
throws

如果方法中出现处理不了的异常，在方法上抛出异常

// IDEA中，Ctrl + ALt + T 可以对选中的代码迅速创建异常处理
try { // 监控区域
    new Test().test(1, 0);
} catch (ArithmeticException a) { // catch 想要捕获的异常类型
    
} catch (Exception e) { // 如果要捕捉多种异常，要按范围从小到大排序
    e.printStackTrace(); // 打印错误的栈信息
} catch (Throwable t) { 
    
} finally { // 可以不要
    // 里边的内容，无论是否捕获异常，都执行
}


/* 如果方法中出现处理不了的异常，在方法上抛出异常
	算数异常属于运行时异常，实际会自行抛出，不用特意写出throws，当前只是为了举例
*/
public void test (int a, int b) throws ArithmeticException {
	if (b == 0) {
        throw new ArithmeticException(); //主动抛出异常，一般在方法中使用
    }
    System.out.println(a/b);
}

自定义异常

使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外，用户还可以自定义异常。用户自定义异常类，只需继承Exception类即可。
自定义异常类的步骤
1. 创建自定义异常类
2. 在方法中通过throw关键字抛出异常对象
3. 如果当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理；否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作
4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常

// 自定义的异常类
public class MyException extends Exception {

    private int detail;

    public MyException(int a) {
        this.detail = a;
    }

    @Override
    public String toString() { // 异常的打印信息
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}



public class Test {

    // 可能会存在异常的方法
    static void test(int a) throws MyException {

        System.out.println("传递的参数为：" + a);
        if (a > 10) {
            throw new MyException(a); // 抛出
        }

        System.out.println("OK");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            test(11);
        } catch (MyException e) {
            // 增加一些处理异常的代码
            System.out.println("MyException：" + e); // 会被调用toString方法
        }
    }
}

实际应用中的经验总结

处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避，同时辅助try-catch处理
在多重catch块后面，可以加一个catch(Exception e)来处理可能被遗漏的异常
对于不确定的代码，也可以加上try-catch，处理潜在的异常
尽量去处理异常，切忌只是简单调用printStackTrace()打印输出，没有多少意义
具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型决定
尽量添加finally语句去释放占用的资源