第六章：异常

1. 异常概述

1.1. 什么是异常？有什么作用？

1. Java中的异常是指程序运行时出现了错误或异常情况，导致程序无法继续正常执行的现象。例如，数组下标越界、空指针异常、类型转换异常等都属于异常情况。
2. Java提供了异常处理机制，即在程序中对可能出现的异常情况进行捕捉和处理。异常机制可以帮助程序员更好地管理程序的错误和异常情况，避免程序崩溃或出现不可预测的行为。
3. 没有异常机制的话，程序中就可能会出现一些难以调试和预测的异常行为，可能导致程序崩溃，甚至可能造成数据损失或损害用户利益。因此，异常机制是一项非常重要的功能，是编写可靠程序的基础。
4. 异常机制在java中的作用：提高程序的健壮性

public class ExceptionTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 2;
        if(b == 0){
            System.out.println("除数不能为0");
            return;
        }
        int c = a / b;
        System.out.println(a + "/" + b + "=" + c);

        String s = null;
        s.toString(); // 这里会发生空指针异常，程序执行到这里JVM就会在底层new一个NullPointerException类型的实例。

        //String s2 = null;
        //s2.toString(); // 在底层new一个NullPointerException类型的实例。
    }
}

1.2. 异常在Java中以类和对象的形式存在

2. 异常继承结构

1. 所有的异常和错误都是可抛出的。都继承了Throwable类。
2. Error是无法处理的，出现后只有一个结果：JVM终止。
3. Exception是可以处理的。
4. Exception的分类：
   1. 所有的RuntimeException的子类：运行时异常/未检查异常(UncheckedException)/非受控异常
   2. Exception的子类（除RuntimeException之外）：编译时异常/检查异常(CheckedException)/受控异常编译时异常和运行时异常区别：
5. 编译时异常和运行时异常区别：
   1. 编译时异常特点：在编译阶段必须提前处理，如果不处理编译器报错。
   2. 运行时异常特点：在编译阶段可以选择处理，也可以不处理，没有硬性要求。
   3. 编译时异常一般是由外部环境或外在条件引起的，如网络故障、磁盘空间不足、文件找不到等
   4. 运行时异常一般是由程序员的错误引起的，并且不需要强制进行异常处理
   5. 注意：编译时异常并不是在编译阶段发生的异常，所有的异常发生都是在运行阶段的，因为每个异常发生都是会new异常对象的，new异常对象只能在运行阶段完成。那为什么叫做编译时异常呢？这是因为这种异常必须在编译阶段提前预处理，如果不处理编译器报错，因此而得名编译时异常。

3. 自定义异常

3.1. 自定义异常的步骤

第一步：编写异常类继承Exception/RuntimeException

第二步：提供一个无参数构造方法，再提供一个带String msg参数的构造方法，在构造方法中调用父类的构造方法 ,用super(String)

代码演示：

4. 异常的处理

4.1. 异常的处理包括两种方式

1. 声明异常：类似于推卸责任的处理方式
   1. 在方法定义时使用throws关键字声明异常，告知调用者，调用这个方法可能会出现异常。这种处理方式的态度是：如果出现了异常则会抛给调用者来处理。
2. 捕捉异常：真正的处理捕捉异常
   1. 在可能出现异常的代码上使用try..catch进行捕捉处理。这种处理方式的态度是：把异常抓住。其它方法如果调用这个方法，对于调用者来说是不知道这个异常发生的。因为这个异常被抓住并处理掉了。

异常在处理的整个过程中应该是：声明和捕捉联合使用。

什么时候捕捉？什么时候声明？

• 如果异常发生后需要调用者来处理的，需要调用者知道的，则采用声明方式。否则采用捕捉。

4.2. 第一种处理方式：声明异常（throws关键字）

如果一个异常发生后希望调用者来处理的，使用声明异常（俗话说：交给上级处理）

public void m() throws AException, BException... {}

如果AException 和 BException都继承了XException，那么也可以这样写：

public void m() throws XException{}

调用者在调用m()方法时，编译器会检测到该方法上用throws声明了异常，表示可能会抛出异常，编译器会继续检测该异常是否为编译时异常，如果为编译时异常则必须在编译阶段进行处理，如果不处理编译器就会报错。

如果所有位置都采用throws，包括main方法的处理态度也是throws，如果运行时出现了异常，最终异常是抛给了main方法的调用者（JVM），JVM则会终止程序的执行。因此为了保证程序在出现异常后不被中断，至少main方法不要再使用throws进行声明了。

发生异常后，在发生异常的位置上，往下的代码是不会执行的，除非进行了异常的捕捉。

4.3. 第二种处理方式：捕捉异常 (try...catch...关键字)

如果一个异常发生后，不需要调用者知道，也不需要调用者来处理，选择使用捕捉方式处理。

try{
	// 尝试执行可能会出现异常的代码
	// try块中的代码如果执行出现异常，出现异常的位置往下的代码是不会执行的，直接进入catch块执行
}catch(AException e){
	// 如果捕捉到AException类型的异常，在这里处理
}catch(BException e){
	// 如果捕捉到BException类型的异常，在这里处理
}catch(XException e){
	// 如果捕捉到XException类型的异常，在这里处理
}// 当try..catch..将所有发生的异常捕捉后，这里的代码是会继续往下执行的。

catch可以写多个。并且遵循自上而下，从小到大。

Java7新特性：catch后面小括号中可以编写多个异常，使用运算符“|”隔开。

5. 异常的常用方法

获取异常的简单描述信息：

• exception.getMessage();
• 获取的message是通过构造方法创建异常对象时传递过去的message。

打印异常堆栈信息：

• exception.printStackTrace();

要会看异常的堆栈信息：

• 异常信息的打印是符合栈数据结构的。
• 看异常信息主要看最开始的描述信息。看栈顶信息。

6. finally语句块

finally语句块中的代码是一定会执行的。

finally语句块不能单独使用，至少需要配合try语句块一起使用：

• try...finally
• try...catch...finally

通常在finally语句块中完成资源的释放

• 资源释放的工作比较重要，如果资源没有释放会一直占用内存。
• 为了保证资源的关闭，也就是说：不管程序是否出现异常，关闭资源的代码一定要保证执行。
• 因此在finally语句块中通常进行资源的释放。

final、finally、finalize分别是什么？

• final是一个关键字，修饰的类无法继承，修饰的方法无法覆盖，修饰的变量不能修改。
• finally是一个关键字，和try一起使用，finally语句块中的代码一定会执行。
• finalize是一个标识符，它是Object类中的一个方法名。

代码演示：

7. 方法覆盖与异常

方法重写之后，不能比父类方法抛出更多的异常，可以更少。