异常处理

在程序运行过程中，经常会出现一些意外的情况，这些意外会导致程序出错或者崩溃，从而影响程序的正常执行，如果不能很好地处理这些意外情况，程序的稳定性就会受到影响。在 Java 语言中，将这些程序意外称为异常（Exception），出现异常时的处理称为异常处理，合理的异常处理可以使整个项目更加稳定，也可以分离程序中的正常逻辑代码和异常处理逻辑代码，便于代码的阅读和维护。

异常种类

Throwable：异常的基类，所有异常都继承自 java.lang.Throwable 类，Throwable 类有两个直接子类：Error 类和 Exception 类。
Error：是 Java 应用程序本身无法恢复的严重错误，应用程序不需要捕获、处理这些严重错误。通常情况下，程序员无需处理此类异常。
Exception：由 Java 应用程序抛出和处理的非严重错误（即异常），也是我们本章重点学习的对象。异常可分为运行时异常（RuntimeException）和检查时异常（CheckedException）两种。
RuntimeException：运行时异常，即程序运行时抛出的异常，程序员在编程时即使不做任何处理，程序也能通过编译。前面数组下标越界异常和除数为 0 的异常都是运行时异常。
CheckedException：检查时异常，又称为非运行时异常，这样的异常要求程序员必须在编程时进行处理，否则就会编译不通过。需要特别注意的是，在 JDK 的异常定义体系中（即在所有 Throwable 的子类中），并不存在真正的 CheckedException 类。也就是说，上图中的所有类名，都能在 JDK 中找到对应的 API，但唯独 CheckedException 类并不是真实存在的。一般而言，如果一个类继承自 RuntimeException，就称此类为运行时异常；反之，如果一个类没有继承 RuntimeException，但继承了 Exception 或 Throwable，就称此类为检查时异常。

try catch语句

try catch

捕获异常并处理：先在一段可能抛出异常的代码外，用 try{...}catch{...} 结构包裹起来。如果运行时发生了异常，那么此次异常就会进入 catch{...} 代码块；如果一直没有异常发生，程序就不会进入 catch{...} 代码块。并且 catch{...} 可以针对抛出的不同类型的异常捕获后进行分类处理。
抛出异常：通过 throws 关键字，将异常抛给上一级处理。

try { //可能抛出异常的语句块 }

catch(SomeException1 e) { // SomeException1 特指某些异常，非 Java 中具体异常，下同 //当捕获到 SomeException1 类型的异常时执行的语句块 }

catch(SomeException2 e) { //当捕获到 SomeException2 类型的异常时执行的语句块 }

finally { //无论是否发生异常都会执行的代码 }

所有的catch结构都是平行结构，类似于switch语句中的case：结构，只要符合条件，无论catch在哪一级都会触发并执行相关语句所以会出现

`finally` 语句

使用 finally 语句块，保证了不论 try 语句块中是否出现异常，finally 语句块中的代码都会被执行

也许有人会有这样的疑问，如果在 try 语句块中或者 catch 语句块中存在 return 语句，finally 语句块中的代码还会执行吗？不是说 return 语句的作用是将结果返回给调用者，而不再执行 return 语句后面的代码吗？Java 异常处理机制对这个问题的处理是，当 try 或 catch 语句块中有 return 语句时，先执行 try 或 catch 语句块中 return 语句之前的代码，再执行 finally 语句块中的代码，之后再返回。所以，即使在 try 或 catch 语句块中有 return 语句，finally 语句块中的代码仍然会被执行。

在异常处理结构中，finally 语句块不执行的唯一一种情况就是如果在 catch 语句中出现 System.exit()，该方法表示关闭 JVM。

样例分析

java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException：3 表示此次发生的异常类型是 ArrayIndexOutOfBoundsException ，并且是在数组下标为“3”时触发的此次异常；而 at TestEx12.main(TestEx12.java 8) 表示此次发生异常的代码是在 TestEx12 类中的 main() 方法里（TestEx12.java 文件中的第 8 行）。

常见异常

NullPointerException：空指针异常（程序员经常会遇到）属于运行时异常。解释为程序遇到了空指针，简单地说，就是调用了未经初始化的对象或者不存在的对象，或是访问或修改 null 对象的属性或方法。比如说，对数组操作时出现空指针，很多情况下是程序员把数组的初始化和数组元素的初始化混淆了，如果在数组元素还没有初始化的情况下调用了该数组元素，则会抛出空指针异常。
ClassNotFoundException：见名知义，该异常为类没能找到的异常。出现这种情况一般有三种原因：一是的确不存在该类；二是开发环境进行了调整，例如类的目录结构发生了变化，编译、运行路径发生了变化等；三是在修改类名时，没有修改调用该类的其他类，导致类找不到的情况。
IllegalArgumentException：抛出该异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。
InputMismatchException：由 Scanner 抛出，表明 Scanner 获取的内容与期望类型的模式不匹配，或者该内容超出期望类型的范围。例如需要输入的是能转换为 int 型的字符串，结果却输入了 abc，则会抛出这个异常。
IllegalAccessException：当应用程序试图创建一个实例、设置或获取一个属性，或者调用一个方法，但当前正在执行的方法无法访问指定类、属性、方法或构造方法的定义时，抛出 IllegalAccessException。
ClassCastException：当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。
SQLException：提供关于数据库访问错误或其他错误信息的异常。
IOException：当发生某种 I/O 异常时，抛出此异常。此类是失败或中断的 I/O 操作生成的异常的通用类。

throws抛出异常

throws 用于声明一个方法会抛出异常，就是当方法本身不知道或者不愿意处理某个可能抛出的异常时，可以选择用 throws 关键字将该异常提交给调用该方法的方法进行处理。声明方法抛出异常很简单，只需要在方法的参数列表之后，在方法体的大括号前，增加 throws 异常列”即可。

throws抛出的异常全部都是抛给了上一级，main最后可以抛给JVM虚拟机，同时如果类似于A抛出给B，B有抛出给C时，B类中抛出的异常必须包括A中抛出的异常，当然B中抛出的异常范围也可以比A中的大，例如抛出一个exception。

实用范例

自定义异常

顾名思义，就是程序员自己定义的异常。当 Java 类库中的异常不能满足程序需求时，程序员可以自己定义并使用异常。下面结合一个实际的例子，介绍如何定义并使用自定义异常。

语法上，自定义异常可以任意的继承一个异常类。但 Exception 类是 Java 中所有异常类的父类，所以在定义自定义异常类时，通常继承自该类。

message就是输出异常信息的作用，获取父类exception的相关异常信息。

throw

throw与throws并不相同，throw一般会与自定义异常一起使用，用于声明自定义异常，但重点是，使用了throw之后，必须使用try catch或者throws抛出异常（你都假设异常了，总得象征性处理一下吧）

总结

本章讲解的是异常处理机制，用于处理程序中可能发生的异常，主要涉及了以下知识点：

异常处理机制可以将程序中的业务代码和异常代码相分离，从而使得开发者们可以更加专注于编写业务代码，并使程序更加优雅。
异常的继承结构：异常的顶层基类是 Throwable；继承自 RuntimeException 的类称为运行时异常，否则称为检查异常。
运行时异常在编译阶段没有提示，只是在运行时存在异常才抛出；而检查异常是会在编译时就提示开发者必须处理的异常。
在异常可能发生的地方，通常有两种预防性处理策略：如果开发者认为此时出现的异常最好立即进行处理，那么就可以采用 try...catch 的方式；反之，如果开发者认为此时出现的异常，暂时可以不进行处理，就可以通过 throws 将异常抛出给上一级去处理。
异常对象常用方法有两个：一个方法是 printStackTrace()，用于输出异常的堆栈信息；另一个方法是 getMessage()，用于返回异常详细信息字符串。
异常的 5 个关键字：try 中编写可能存在异常的代码，catch 用于捕获异常并书写异常处理代码，finally 中的代码无论是否出现异常都会被执行（此前有 System.exit()除外），throws 用于声明方法可能会抛出的异常，而 throw 表示手工抛出异常即制造异常并抛出。
自定义异常：如果 JDK 中已有的异常不能满足开发需求，就需要开发者自定义异常。自定义异常需要继承 JDK 中已有的异常，并且通常会结合 if 语句一起使用。
常见的异常类型有 NullPointerException、ClassNotFoundException、IllegalArgumentException、InputMismatchException、IllegalAccessException、ClassCastException、SQLException 和 IOException 等，并且随着学习的深入，大家也会接触更多类型的异常。