java基础学习4---异常
异常
异常本质上是程序上的错误。
程序中的异常
- 错误在我们编写程序的过程中会经常发生，包括编译期间和运行期间的错误。
- 在编译期间出现的错误有编译器帮助我们修正，然而运行期间的错误就不是编译器力所能及的了，并且运行期间的错误往往是难以预料的。
- 在程序运行过程中，意外发生的情况，背离我们程序本身的意图的表现，都可以理解为异常。
- 在程序运行期间出现了异常，如果置之不理，程序可能会不正常运行、强制中断运行、造成用户数据丢失、资源无法正常释放、直接导致系统崩溃，显然这不是我们希望看到的结果。
- 那么，如何针对程序运行期间产生的异常进行合理的处理？
- java提供了异常机制来进行处理，通过异常机制，我们可以更好的提升程序的健壮性。
异常的分类
- 在程序开发中，异常指不期而至的各种情况。它是一个事件，当发生在运行期间时，会干扰正常的指令流程。
- 在java中，通过Throwable及其子类描述各种不同的异常类型。
- Throwable有两个重要的子类：Exception和Error。
Error
Error是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重的问题。大多数错误与代码编写者的执行操作无关，而表示代码运行时JVM出现的问题。
例如：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。
这些错误是不可查的，因为他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。
对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。
因此我们编写程序时，不需要关心这类异常。
Exception
- Exception是程序本身可以处理的异常。异常处理通常是针对这类异常的处理。
- Exception类的异常包括checked exception 和 unchecked exception。
unchecked exception
- unchecked exception：编译器不要求强制处置的异常。
- 包含RuntimeException类及其子类异常。
- 如NullPointerException（空指针异常）、IndexOutOfBoundsException（下标越界异常）等，这些异常是unchecked exception。
- java编译器不会检查这些异常，在程序中可以选择捕获处理，也可以不处理，照样编译通过。
checked exception
- checked exception：编译器要求必须处置的异常。
- 是RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类的子类。
- 如IOException、SQLException等。
- java编译器会检查这些异常，当程序中可能出现这类异常时，要求必须进行异常处理，否则编译不会通过。
异常处理
在java应用程序中，异常处理机制为：抛出异常、捕捉异常。
抛出异常
- 当一个方法出现错误引发异常时，方法创建异常对象并交付运行时系统。
- 异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。
- 运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。
捕捉异常
- 在方法抛出异常之后，运行时系统将转为寻找合适的异常处理器。
- 运行时系统从发生异常的方法开始，依次回查调用栈中的方法，当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时，即为合适的异常处理器。
- 当运行时系统遍历调用栈而未找到合适的异常处理器，则运行时系统终止。同时，意味着java程序的终止。
- 对于运行时异常、错误或可查异常，java技术所要求的的异常处理方式有所不同。
- 总体来说，java规定：对于可查异常必须捕捉或者声明抛出。允许忽略不可查的RuntimeException和Error。
- 简单地说，异常总是先抛出后捕捉的。
通过5个关键字来实现：try、catch、finally、throw、throws
try-catch-finally
- try块后可以接0个或多个catch
- 如果没有catch，则必须跟一个finally块
- 语法组合：
try-catch
try-finally
try-catch-finally
try-catch-catch-finally - 在try-catch块后加入finally块
是否发生异常都执行
不执行的唯一情况：System.exit(1)退出java虚拟机
try-catch
多重catch块
- 一旦某个catch捕捉到匹配的异常类型，将进入异常处理代码。一经处理结束，就意味着整个try-catch语句结束。其他的catch子句不再有匹配和捕获异常类型的机会。
- 对于有多个catch子句的异常程序而言，应该尽量将捕获底层异常类的catch子句放在前面，同时尽量将捕获相对高层的异常类的catch子句放在后面。否则，捕获底层异常类的catch子句将可能会屏蔽。
实际应用中的经验和总结
- 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）来处理可能会被遗漏的异常。
- 对于不确定的代码，可以加上try-catch，处理潜在的异常。
- 尽量去处理异常，切忌只是简单的调用printStackTrace（）去打印输出。
- 具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定。
- 尽量添加finally语句块去释放占用的资源。
throw & throws
可以通过throws声明将要抛出何种类型的异常，通过throw将产生的异常抛出。
throws
- 如果一个方法可能会出现异常，但没有能力处理这种异常，可以在方法声明处用throws子句来声明抛出异常。
- 例如：汽车在运行时可能会出现故障，汽车本身没办法处理这个故障，那就让开车的人来处理。
- throws语句用在方法定义时声明该方法要抛出的异常类型。
- 当方法抛出异常列表中的异常时，方法将不对这些类型及其子类类型的异常做处理，而抛向调用方法的方法，由它去处理。
throws的使用规则
- 如果是不可查异常（unchecked exception），即Error、RuntimeException或他们的子类，那么可以不使用throws关键字来声明要抛出的异常，编译仍能顺利通过，但在运行时会被系统抛出。
- 如果一个方法中可能出现可查异常，要么用try-catch语句捕获，要么用throws子句声明将它抛出，否则会导致编译错误。
- 当抛出了异常，则该方法的调用者必须处理或重新抛出该异常。
- 当子类重写父类抛出异常的方法时，声明的异常必须是父类方法所声明的同类或子类。
throw
- throw用来抛出一个异常。例如 ： throw new IOException（）
- throw抛出的只能够是可抛出类Throwable或者其子类的实例对象。
常见的异常类型
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。
- 也可以通过自定义异常描述特定业务产生的异常类型。
- 自定义异常，就是定义一个类，去继承Throwable类或者它的子类。
异常链
- 有时我们会捕捉一个异常后再抛出另一个异常。将异常发生的原因一个传一个串起来，即把底层的异常信息传给上层，这样逐层抛出。