java----day21(异常)

什么是异常？Java代码在运行时期发生的问题就是异常。

在Java中，把异常信息封装成了一个类。当出现了问题时，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）。

异常的继承体系

在Java中使用Exception类来描述异常。

Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式，它用来表示java程序中可能会产生的异常，并要求对产生的异常进行合理的异常处理。Exception有继承关系，它的父类是Throwable。Throwable是Java 语言中所有错误或异常的超类，即祖宗类。

Throwable: 它是所有错误与异常的超类（祖宗类）

|- Error 错误

|- Exception 编译期异常,进行编译JAVA程序时出现的问题

|- RuntimeException 运行期异常, JAVA程序运行过程中出现的问题

异常与错误的区别

异常：指程序在编译、运行期间发生了某种异常(XxxException)，我们可以对异常进行具体的处理。若不处理异常，程序将会结束运行

public static void main(String[] args) {
	int[] arr = new int[3];
	System.out.println(arr[0]);
	System.out.println(arr[3]);
// 该句运行时发生了数组索引越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException，由于没有处理异常，导致程序无法继续执行，程序结束。
	System.out.println("over"); // 由于上面代码发生了异常，此句代码不会执行
}

错误：指程序在运行期间发生了某种错误(XxxError)，Error错误通常没有具体的处理方式，程序将会结束运行。Error错误的发生往往都是系统级别的问题，都是jvm所在系统发生的，并反馈给jvm的。我们无法针对处理，只能修正代码

public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[1024*1024*100];
//该句运行时发生了内存溢出错误OutOfMemoryError，开辟了过大的数组空间，导致JVM在分配数组
//空间时超出了JVM内存空间，直接发生错误。
}

异常的产生过程解析

先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生的过程。

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class ArrayTools{
//对给定的数组通过给定的角标获取元素。
public static int getElement(int[] arr,int index)	{
	    int element = arr[index];
	    return element;
}
}

class ExceptionDemo2 {
	public static void main(String[] args) 	{
		int[] arr = {34,12,67};
		int num = ArrayTools.getElement(arr,4)
		System.out.println("num="+num);
		System.out.println("over");
	}
}

上述程序执行过程图解

抛出异常throw

在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？

1,创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。

2,需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象；

throw用在方法内，用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。

//例如：
throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在"); 
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");

下面是异常类ArrayIndexOutOfBoundsException与NullPointerException的构造方法

声明异常throws

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（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。

class Demo{
	/*
	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 void show(int x) throws NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException{
		if(x>0){
			throw new Exception();
		} else {
			System.out.println("show run");
         }
	}
}

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。

捕获异常try…catch…finally

捕获：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的处理

class ExceptionDemo{
	public static void main(String[] args){ //throws ArrayIndexOutOfBoundsException
		try	{
              int[] arr = new int[3];
			System.out.println( arr[5] );// 会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException
			//有可能出现异常的代码
		}
		catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            //对异常的处理语句 
			System.out.println("异常发生了");
		} finally {
            //无论是否出现出现异常，都会执行的语句
              arr = null; 
            //把数组指向null，通过垃圾回收器，进行内存垃圾的清除
}
		System.out.println("程序运行结果");
	}
}

try…catch…finally异常处理的组合方式

try catch finally组合：：检测异常，并传递给catch处理，并在finally中进行资源释放。
try 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。对异常进行捕获处理。
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。
try finally 组合: 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。但是功能所开启资源需要进行关闭，所有finally。只为关闭资源。

运行时期异常

RuntimeException和他的所有子类异常,都属于运行时期异常。NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException等都属于运行时期异常.
运行时期异常的特点:

方法中抛出运行时期异常,方法定义中无需throws声明,调用者也无需处理此异常
运行时期异常一旦发生,需要程序人员修改源代码.

class ExceptionDemo{
    public static void main(String[] args){
         method();
    }
    public static void method(){
        throw new RuntimeException();
    }
}

异常在方法重写中细节

子类覆盖父类方法时，如果父类的方法声明异常，子类只能声明父类异常或者该异常的子类，或者不声明

当父类方法声明多个异常时，子类覆盖时只能声明多个异常的子集

问题：接口中没有声明异常，而实现的子类覆盖方法时发生了异常，怎么办？

答：无法进行throws声明，只能catch的捕获。万一问题处理不了呢？catch中继续throw抛出，但是只能将异常转换成RuntimeException子类抛出。

interface Inter {
	public abstract void method();
}
class Zi implements Inter {
	public void method(){ //无法声明 throws Exception
		int[] arr = null;
		if (arr == null) {
			//只能捕获处理
			try{
throw new Exception(“哥们，你定义的数组arr是空的!”);
} catch(Exception e){
    System.out.println(“父方法中没有异常抛出，子类中不能抛出Exception异常”);
	    //我们把异常对象e，采用RuntimeException异常方式抛出
		throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}

异常中常用方法

在Throwable类中为我们提供了很多操作异常对象的方法，常用的如下：

getMessage方法：返回该异常的详细信息字符串，即异常提示信息
toString方法：返回该异常的名称与详细信息字符串
printStackTrace：在控制台输出该异常的名称与详细信息字符串、异常出现的代码位置

try {
	Person p= null;
	if (p==null) {
		throw new NullPointerException(“出现空指针异常了，请检查对象是否为null”);
}
} catch (NullPointerException e) {
	String message = e.getMesage();
	System.out.println(message ); 
	
	String result = e.toString();
	System.out.println(result);	
	
	e.printStackTrace(); 
}

自定义异常类

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。说明这个异常体系具备一个特有的特性：可抛性：即可以被throw关键字操作。

并且每个异常中都调用了父类的构造方法，把异常描述信息传递给了父类，让父类帮我们进行异常信息的封装

知识点总结

异常：就是程序中出现的不正常的现象(错误与异常)

    Throwable: 它是所有错误与异常的超类（祖宗类）

        |- Error 错误，修改java源代码

        |- Exception 编译期异常, javac.exe进行编译的时候报错

            |- RuntimeException 运行期异常, java出现运行过程中出现的问题

异常处理的两种方式：

try…catch…finally
 try{

            可能出现异常的代码

        } catch(异常类名  对象名){

            异常处理代码

        } finally {

            异常操作中一定要执行的代码

        }
throws
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2,...{}

        public void method() throws Exception{}
异常分类

异常的根类是Throwable，其下有两个子类：Error与Exception，平常所说的异常指Exception。

严重错误Error，无法通过处理的错误

编译时异常Exception，编译时无法编译通过。如日期格式化异常

运行时异常RuntimeException，是Exception的子类，运行时可能会报错，可以不处理。如空指针异常

异常基本操作

创建异常对象

抛出异常

处理异常：
//捕获处理，将异常获取，使用try/catch做分支处理

 try{

    需要检测的异常；

 }  catch(异常对象) {

    通常我们只使用一个方法：printStackTrace打印异常信息

}
声明抛出处理，出现异常后不处理，声明抛出给调用者处理。

运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出

如果父类抛出了多个异常,子类覆盖父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集

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

当多异常处理时，捕获处理，前边的类不能是后边类的父类

自定义异常

如果Java没有提供你需要的异常，则可以自定义异常类。

定义方法：编译时异常继承Exception，运行时异常继承RuntimeException。