五、异常

异常概念总结：

  练习一：异常的体系
   问题：
   1. 请描述异常的继承体系
   2. 请描述你对错误(Error)的理解
   3. 请描述你对异常(Expection的理解)
   4. 请描述你对运行时异常(RuntimeException)的理解

   答：

   1. 异常继承体系为：异常的根类是 java.lang.Throwable，其下有两个子类：
   java.lang.Error 与 java.util.Exception 。而Exception又分为编译时期异常：checked异常，与运行时期异常：runtime异常。 
   2. Error:表示不可修复的恶性的错误，只能通过修改代码规避错误的产生，通常是系统级别的，所以很严重。
   3. Exception:表示可修复的良性（相对于错误）的异常，异常产生后程序员可以并且应该通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。
   4. 运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。

  练习二：throw与throws的区别
   问题：
   1. 请描述throw的使用位置,作用是什么?
   2. 请描述throws的使用位置,作用是什么?

   答：
   1. throw关键字通常用在方法体中，并且抛出一个异常对象。程序在执行到throw语句时立即停止，它后面的语句都不执行。
   2. throws关键字通常被应用在声明方法时，用来指定可能抛出的异常。多个异常可以使用逗号隔开。当在主函数中调用该方法时，如果发生异常，就会将异常对象抛给方法调用处。

  练习三：异常的处理方式
   问题：
      1. 异常处理方式有几种,分别是什么?
      2. 详细阐述每种方式对异常是如何处理的
   答：
   1. 异常的处理方式有两种,分别是使用throws和try...catch...finally
   2. throws用在方法的声明上后接异常类名,是把异常抛给调用者进行处理
   3. try...catch...finally是捕获异常,自己处理,处理完毕后面的程序可以继续运行
   a) try代码块中是可能出现异常的代码
   b) catch代码块,是遇到异常,对异常进行处理的代码
   c) finally代码块是无论是否发生异常,都必须执行的代码,用于释放资源.


   练习四：常见异常，及产生原因
   问题：请列举常见异常，并说明产生原因。

   答：
   NullPointerException:空指针异常。
    当应用试图在要求使用对象的地方使用了null时，抛出该异常。譬如：调用null对象的实例方法、访问null对象的属性、计算null对象的长度等等。
   ArrayIndexOutOfBoundsException:数组索引越界异常。
   当对数组的索引值为负数或大于等于数组大小时抛出此异常。
   ArithmeticException:算术运算异常。
    程序中出现了除以零这样的运算就会出这样的异常，对这种异常，大家就要好好检查一下自己程序中涉及到数学运算的地方，公式是不是有不妥了。
   NumberFormatException:数字格式异常。
    当试图将一个String转换为指定的数字类型，而该字符串确不满足数字类型要求的格式时，抛出该异常。


1.异常:

  
  介绍：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。
  在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理
  
  notes:
   异常指的并不是语法错误，语法错误的话 编译不通过，不会产生字节码文件，根本不能运行。
  
  ①异常体系：
       API：
    异常机制其实就是帮助我们找到程序中的问题，
    异常的根类是 
     java.lang.Throwable,下面有两个子类，
      -java.lang.Error (工程师不能处理，只能尽量避免)
      -java.util.Exception (由于使用不当导致，可以避免的)
    平常所说的异常就是java.util.Exception
   
  
  ②Throwable中的常用方法：
       ⑴打印异常的详细信息
   public void printStackTrace():
    包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。
       ⑵获取发生异常的原因
   public String getMessage():
    提示给用户的时候,就提示错误原因。
       ⑶获取异常的类型和异常描述信息(不用)
   public String toString():
  ③异常的分类
   ⑴编译时期的异常:checked异常.在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败(如日期格式化异常)
   ⑵运行时期异常:runtime异常.在运行时期,检查异常,在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)(如数学异常)
   

2.处理异常

      五大关键字: try catch finally throw throws
  ①抛出异常throw
   ⑴格式:
    throw new 异常类名(参数)

⑵抛出异常告诉调用者 :

    步骤1:创建一个异常对象.封装好一些提示信息(信息可以自己编写)
     throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
    步骤2:告知调用者,通过throw抛出一个异常对象,传递到调用者处,并结束当前方法的执行
     例子:
          public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {2,4,52,2};
        int index = 4;
        int element = getElement(arr, index);

        System.out.println("element = " + element);
        System.out.println("over");


       }

       private static int getElement(int[] arr, int index) {
        // 判断 索引是否越界
        if (index<0||index>arr.length-1){
         // 如果越界 当执行完 throw 抛出异常随心后，方法无法继续运算

         // 这时就会结束当前方法的执行，并将异常 告知 调用者 这时就需要通过异常来解决

         throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组越界");
        }
        int element = arr[index];

        return element;
       }
     结果:  
      Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 数组越界l~~~
      at DemoThread.ThrowTest.getElement(ThrowTest.java:22)
      at DemoThread.ThrowTest.main(ThrowTest.java:7)
   
  ②Objects非空判断
   还记得我们学习过一个类Objects吗，曾经提到过它由一些静态的实用方法组成，
   这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），
   那么在它的源码中，对对象为null的值进行了抛出异常操作。
   public static <T> T requireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。
   
   public static <T> T requireNonNull(T obj) {
    if (obj == null)
     throw new NullPointerException();
    return obj;
   }
  ③声明异常throws
   说明:
    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,那么必须同throws进行声明
   让调用者去处理.
   关键字throws运用于方法声明之上,用于表示当前方法不处理异常,而是提醒该方法的调用者来处理异常
   格式:
    修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1 ,异常类名2...{}
    
   例子:
        public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
      read("a.txt");
     }
     // 如果定义功能时 有问题 发生需要报告给调用者，可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
     public static void read(String path) throws FileNotFoundException{
      if (!path.equals("a.txt")){
       // 假设 如果不是a.txt认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常 throw
       throw new FileNotFoundException("文件不存在");
      }
     }
    
    
  ④捕获异常try catch
   捕获异常:
    Java中对异常有针对性的语句进行捕获,可以对出现的异常进行指定方式处理
    
   格式:
    try{
     // 编写可能出现异常的代码
    }catch(异常类型 e){
     处理异常的代码
     // 可以是记录日志、打印异常信息、继续抛出异常
    }
    
    try：该代码块中编写可能产生的异常代码
    catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理
    
   例子： 
        public static void main(String[] args) {
      try {
       read("a12.txt");
      }catch (FileNotFoundException e){
       // 打印异常
       e.printStackTrace();
      }
      System.out.println("over");
     }

     private static void read(String path) throws FileNotFoundException {
      if (!path.equals("a.txt")){
       throw new FileNotFoundException("文件不存在");
      }
       /* if (!path.equals("a.txt")){
       throw new IOException();
       }*/

     }
     
   捕获的异常常用的方法：
    Throwable类中定义了一些查看方法:

     - public String getMessage():获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因。

     - public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
     - public void printStackTrace():打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。

      包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。

      在开发中呢也可以在catch将编译期异常转换成运行期异常处理。

     多个异常使用捕获又该如何处理呢？

      1. 多个异常分别处理。
      2. 多个异常一次捕获，多次处理。
      3. 多个异常一次捕获一次处理。

     一般我们是使用一次捕获多次处理方式，
     格式如下：
      try{
         编写可能会出现异常的代码
       }catch(异常类型A e){ 当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
         处理异常的代码
         //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
       }catch(异常类型B e){ 当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
         处理异常的代码
         //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
       }

     notes： 
      注意: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
  ⑤finally代码块
   说明：
    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。
    打开一些物理资源（比如磁盘文件/网络链接/数据库链接等）我们都得在使用完之后，最终关闭打开的资源
    
   用法：
    try catch finally：自身需要处理异常，最终还得关闭资源。
    
    notes： 
     finally不能单独使用。
     
   例子：
        public static void main(String[] args) {
      try {
       read("a11.txt");
      }catch (FileNotFoundException e){
       e.printStackTrace();
      }finally {
       System.out.println("不管怎么样我都要执行");
      }
      System.out.println("over");
     }

     private static void read(String path) throws FileNotFoundException {
      if (!path.equals("a.txt")){
       throw new FileNotFoundException("文件不存在！");
      }
     }
   tips:
    只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法时，此时finally才不会执行，否则finally用远会执行
     
     结果：
      不管怎么样我都要执行
      java.io.FileNotFoundException: 文件不存在！
      over
       at DemoThread.finallyTest01.read(finallyTest01.java:19)
       at DemoThread.finallyTest01.main(finallyTest01.java:8)
    
  ⑥异常注意事项
   ⑴运行时期异常被 抛出可以不处理，既不捕获也不声明抛出
   ⑵如果父类抛出多个异常，子类覆盖父类方法时，只能抛出相同的异常或者他的子集
   ⑶父类方法没有抛出异常，子类覆盖父类该方法时也不可抛出异常，此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出
   ⑷当多异常处理时，捕获处理，前边的类不能时后边类的父类
   ⑸当try/catch后可以主机finally代码块，其中的代码一定会被执行，通常用于资源回收
   ⑹如果finally有return语句，永远返回finally中的结果，避免该情况
  

3.自定义异常

  说明： 
   为什么需要自定义异常类:

    Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题。

    在上述代码中，发现这些异常都是JDK内部定义好的，但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢？

    什么是自定义异常类:

    在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类.

    自定义一个业务逻辑异常: LoginException。一个登陆异常类。

   异常类如何定义:

    1. 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于java.lang.Exception。
    2. 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于java.lang.RuntimeException

  例子： 
   public class DiyETest {
    private static String[] names= {"bill","hill","jill"};
    public static void main(String[] args) {
     // 模拟登录
     try{
      // 可能出现异常的代码
      checkUsername("bill");
      // 如果没有就是注册成功
      System.out.println("注册成功");

     }catch (LoginException e){
      e.printStackTrace();
     }
    }

    private static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException {
     for (String name:names){
      if (name.equals(uname)){
       // 如果名字在其中 则抛出 登录异常
       throw new LoginException("禁止登录");
      }
     }
     return true;

    }
   }
   
   class LoginException extends Exception{
    public LoginException() {
    }

    /**
     *
     * @param name 表示异常提示
     */
    public LoginException(String name){

     super(name);
    }
   }
  

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