异常处理

异常概述

java是采用面向对象的方式来处理异常的。当程序出现问题时，就会创建异常类对象并抛出异常相关的信息（如异常出现的位置、原因等）。

异常分类

1. 所有异常对象都是派生于Throwable类的一个实例。
2. Thorwable类（表示可抛出）是所有异常和错误的超类，两个直接子类为Error和Exception，分别表示错误和异常。

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Throwable

1. Throwable类是所有异常或错误的超类，它有两个子类：Error和Exception，分别表示错误和异常。其中异常Exception又分为运行时异常(RuntimeException)和编译时异常。
2. Error和运行时异常，因为程序在编译时不检查异常，所以又称为不检查异常(Unchecked Exception)。
3. 编译时异常，因为程序在编译时，异常可以被检查出，所以又称为可检查异常(Checked Exception)。
4. Throwable常用方法：
   • public String getMessage()：返回此throwable的详细消息字符串。
   • public String toString()：返回此 throwable 的简短描述。
   • public void printStackTrace()：打印异常的堆栈的跟踪信息。

Error

1. Error类是java所有错误类的父类，描述了java运行时系统内部错误和资源耗尽错误。
2. 这类错误是我们无法控制的，同时也是非常罕见的错误，表明系统JVM已经处于不可恢复的崩溃状态中。它是由JVM产生和抛出的，比如OutOfMemoryError、ThreadDeath等。
3. 错误是很难处理的，一般的开发人员是无法处理这些错误的，我们在编程中，可以不去处理这类错误。

Exception

1. Exception类是所有异常类的父类，其子类对应了各种各样可能出现的异常事件。
2. Exception是程序本身可以处理的异常，在程序中应当尽可能去处理这些异常。
3. Exception又分为两大类：
   • UncheckedException 未检查异常（运行时异常）
   • CheckedException 检查异常（编译时异常）

运行时异常

1. RuntimeException及其子类异常，都属于运行时期异常。例如：ClassCastException、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、ArithmeticException等。
2. 因为程序编译时异常不能被检查出，所以又称为不检查异常（UnCheckedException）。
3. 运行时异常一般是由程序逻辑错误引起的，所以在编写程序时，我们应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。
4. 当出现RuntimeException的时候，系统将自动检测并将它们交给缺省的异常处理程序（虚拟机接管并处理），用户可以不必对其处理。

编译时异常

1. Exception及其子类（不包含运行异常），统称为编译时异常。
2. 因为程序编译时异常可以被检查出，所以又称为可检查异常（CheckedException）。
3. 常见的编译时异常：如IOException、SQLException等以及用户继承于Exception的自定义异常。
4. 对于编译时异常，在编译时就强制要求我们必须对出现的这些异常进行处理，否则程序就不能编译通过。所以，面对这种异常不管我们是否愿意，都只能自己去处理可能出现的异常。

异常处理

抛出异常(throw)

1. 在java语言中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。
2. 在方法体中，使用throw关键字来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。

声明异常(throws)

1. 声明：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw 抛出了编译时异常，而没有捕获处理，那么必须通过throws关键字进行声明，让调用者去处理。
2. throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。
3. 当程序中出现运行时异常时，方法定义中无需 throws 声明该异常，调用者也无需捕获处理该异常（即没有try-catch），系统会把异常一直默认往上层抛，一直抛到最上层。
4. 当程序中出现非运行时异常时，要么用try-catch语句捕获它，要么用throws语句声明抛出它，否则编译不会通过。

捕获异常(try-catch-finally)

1. 如果程序出现了异常，自己又解决不了，那么可以把异常声明出来（throws），报告给调用者，让调用者来做处理。
2. 如果出现的异常自己能解决，那么就不用声明异常，而是自己捕获该异常（try-catch-finally），并在catch块中对该异常做处理。
3. 一个try语句必须带有至少一个catch语句块或一个finally语句块 。

try-catch组合方式

1. try-catch 组合：对代码进行异常检测，并对检测到的异常传递给 catch 处理。
2. 一个try多个catch组合 : 对代码进行异常检测，并对检测的异常传递给catch处理。对每种异常信息进行不同的捕获处理。
3. 这种异常处理方式，要求多个 catch 中的异常不能相同，并且若 catch 中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的 catch 处理，父类异常在下面的 catch 处理。

try-catch-finally组合方式

1. try-catch-finally组合：检测异常，并把捕捉到的异常传递给catch代码块处理，然后在finally中进行资源释放。
2. 有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而 finally 就是解决这个问题的，在 finally 代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
3. 即使在try或catch中添加return，finally中的代码都会执行，除非调用System.exit(0);做退出虚拟机的操作，这样finally中的代码才不会执行。
4. finally中添加return，则使用finally中的返回值。

try-finally组合方式

对代码进行异常检测，检测到异常后因为没有catch，所以一样会被默认 jvm 抛出。异常是没有捕获处理的。但是所开启的资源需要进行关闭，所有finally只为关闭资源。

自定义异常

1. java中所有的异常类，都是继承Throwable，或者继承Throwable的子类。这样该异常才可以被throw抛出。
2. 继承Exception属于非运行时异常，如果没有对其异常进行捕获处理（try-catch），那么必须在方法上声明异常（throws），以便告知调用者进行捕获。
3. 继承RuntimeException属于运行时异常，方法上不需要声明异常（throws ），调用者也可以不捕获异常（try-catch）。代码一旦抛出异常，那么程序就会挂掉，并有JVM把异常信息显示到日志窗口上，让调用者看到异常并修改代码。

自定义异常的规范

1. **命名规范：**自定义异常类名应以 Exception 结尾（如 InvalidParameterException），以明确标识异常类型‌。
2. 继承关系：
   • 检查性异常（需强制处理）继承 Exception 类‌。
   • 非检查性异常（运行时异常）继承 RuntimeException 类‌。
   • 避免直接继承 Throwable 或 Error‌。
3. 序列化支持：若异常需跨网络传输或持久化，需实现 Serializable 接口，并显式声明 serialVersionUID
4. 构造方法规范：
   • 空参构造方法：public CustomException() {}
   • 带错误信息的构造方法：public CustomException(String message)‌
   • 带错误信息和原因的构造方法：public CustomException(String message, Throwable cause)
5. 封装额外信息：可添加自定义字段（如错误码、业务参数），便于定位问题‌。

方法重写中的异常

1. 子类声明的异常范围不能超过父类声明范围。
2. 子类重写父类方法时，不能抛出比父类更多的受检异常，可以选择不抛出异常或抛出更具体的异常‌。
3. 子类在重写父类方法时，可以抛出新的运行时异常‌。