一、异常概述与异常体系结构

在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美， 在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避 免的，比如：客户输入数据的格式，读取文件是否存在，网络是否始终保持通畅等等。

【资料图】

异常：在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常” 。 (开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：Error：Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源 耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError和==​​OOM​​==。一般不编写针对性 的代码进行处理。Exception：其他因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对想的代码进行处理。例如：空指针访问试图读取不存在的文件网络连接中断数组角标越界一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序 的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时，就考虑到错误的 检测、错误消息的提示，以及错误的处理。捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生。 比如：除数为0，数组下标越界等分类：编译时异常和运行时异常

1.运行时异常

是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及他的子类都是运行时异常。对于这类一场，可以不做处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。

2.编译时异常

是指编译器必须要求处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一般性异常。==编译器要求HJava程序必须捕获或声明所有编译时的异常。对于这类异常，如果程序不处理，可能会带来意想不到的结果。

二、常见异常

java.lang.RuntimeExceptionClasscastExceptionArrayIndexOutOfBoundsExceptionNullPointerExceptionArithmeticException 算术运算异常 整数0做了分母NumberFormatException 数字格式化异常InputMismatchException 输入不匹配异常，即输入的值数据类型与设置的不匹配java.io.IOExeptionFileNotFoundExceptionEOFExceptionjava.lang.ClassNotFoundExceptionjava.lang.InterruptedException 一个线程处于等待，睡眠，或者占用，也就是说阻塞状态，而这时线程被中断就会抛出这类错误java.io.FileNotFoundExceptionjava.sql.SQLException

三、异常处理机制一： try-catch-finally

在编写程序时，经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码， 如进行x/y运算时，要检测分母为0，数据为空，输入的不是数据 而是字符等。过多的if-else分支会导致程序的代码加长、臃肿， 可读性差。因此采用异常处理机制。

Java异常处理

Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起， 与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护。

Java异常处理的方式：

方式一：try-catch-finally

方式二：throws + 异常类型

Java提供的是异常处理的抓抛模型。Java程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象， 该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出 (throw)异常。异常对象的生成由虚拟机自动生成：程序运行过程中，虚拟机检测到程序发生了问题，如果在当 前代码中没有找到相应的处理程序，就会在后台自动创建一个对应异常类的实例 对象并抛出——自动抛出由开发人员手动创建：Exception exception = new ClassCastException();——创 建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响，和创建一个普通对象一样

为保证程序正常执行，代码必须对可能出现的异常进行处理。

如果一个方法内抛出异常，该异常对象会被抛给调用者方法中处 理。如果异常没有在调用者方法中处理，它继续被抛给这个调用 方法的上层方法。这个过程将一直继续下去，直到异常被处理。 这一过程称为捕获(catch)异常。如果一个异常回到main()方法，并且main()也不处理，则程序运行终止。程序员通常只能处理Exception，而对Error无能为力。

异常处理是通过try-catch-finally语句实现的。

try{...... //可能产生异常的代码}catch( ExceptionName1 e ){...... //当产生ExceptionName1型异常时的处置措施}catch( ExceptionName2 e ){...... //当产生ExceptionName2型异常时的处置措施}[ finally{...... //无论是否发生异常，都无条件执行的语句} ]

try捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现 异常的代码放在try语句块中。catch (Exceptiontype e)在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个try语句块可以伴随 一个或多个catch语句，用于处理可能产生的不同类型的异常对象。

如果明确知道产生的是何种异常，可以用该异常类作为catch的参数；也可以用其父类作为catch的参数。

比 如 ： 可 以 用 ArithmeticException 类 作 为 参 数 的 地 方 ， 就 可 以 用 RuntimeException类作为参数，或者用所有异常的父类Exception类作为参数。 但不能是与ArithmeticException类无关的异常，如NullPointerException（catch 中的语句将不会执行）。

捕获异常的有关信息：与其它对象一样，可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法。getMessage() 获取异常信息，返回字符串printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出 现在程序中的位置。返回值void。finally捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个 统一的出口，使得在控制流转到程序的其它部分以前，能够 对程序的状态作统一的管理。不论在try代码块中是否发生了异常事件，catch语句是否执 行，catch语句是否有异常，catch语句中是否有return， finally块中的语句都会被执行。finally语句和catch语句是任选的

不捕获异常时的情况

前面使用的异常都是RuntimeException类或是它的子类，这些类的异常的特点是：即使没有使用try和catch捕获，Java自己也能捕获，并且编译通过 ( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常，则必须捕获，否则 编译错误。也就是说，我们必须处理编译时异常，将异常进行捕捉，转化为运行时异常

四、异常处理机制二： throws

1.声明抛出异常

声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这 种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理， 而由该方法的调用者负责处理。在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可 以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。声明抛出异常举例：

public void readFile(String file) throws FileNotFoundException {……// 读文件的操作可能产生FileNotFoundException类型的异常FileInputStream fis = new FileInputStream(file);..……}

2.重写方法声明抛出异常的原则

重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下， 对methodA()方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。

public class A {public void methodA() throws IOException {……} }public class B1 extends A {public void methodA() throws FileNotFoundException {……} }public class B2 extends A {public void methodA() throws Exception { //报错……} }

五、手动抛出异常

Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并 抛出，也可根据需要使用人工创建并抛出。首先要生成异常类对象，然后通过throw语句实现抛出操作（提交给Java运 行环境）。

IOException e = new IOException();throw e;

可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将 会产生语法错误：

throw new String("want to throw");

六、用户自定义异常类

一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。自定义异常需要提供serial VersionUID自定义异常通过throw抛出自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。

用户自定义异常类MyException，用于描述数据取值范围错误信息。用户 自己的异常类必须继承现有的异常类。

public class MyException extends Exception {    static final long serialVersionUID = 1l;    private int idnumber;    public MyException(String message, int id) {        super(message);        this.idnumber = id;    }    public int getId() {        return idnumber;    }}

public class MyExpTest {    public void regist(int num) throws MyException {        if (num < 0) {            throw new MyException("人数为负值，不合理",3);        }else {            System.out.println("登记人数"+num);        }    }    public void manager(){        try {            regist(-1);        } catch (MyException e) {            e.printStackTrace();            System.out.println("登记失败，出错种类"+e.getId());        }    }    public static void main(String[] args) {        MyExpTest myExpTest = new MyExpTest();        myExpTest.manager();    }}

[INFO] --- exec-maven-plugin:3.1.0:exec (default-cli) @ jjwt-demo ---com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.MyException: 人数为负值，不合理at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.MyExpTest.regist(MyExpTest.java:10)at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.MyExpTest.manager(MyExpTest.java:18)at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.MyExpTest.main(MyExpTest.java:27)登记失败，出错种类3

public class ReturnExceptionDemo {    static void methodA(){        try {            System.out.println("进入方法A");            throw new RuntimeException("制造异常");        } finally {            System.out.println("用A方法的finally");        }    }    static void methodB(){        try {            System.out.println("进入方法B");            return;        }finally {            System.out.println("用B方法的finally");        }    }    public static void main(String[] args) {        try {            methodA();        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }        methodB();    }}

[INFO] --- exec-maven-plugin:3.1.0:exec (default-cli) @ jjwt-demo ---进入方法A用A方法的finally进入方法B用B方法的finallyjava.lang.RuntimeException: 制造异常at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.ReturnExceptionDemo.methodA(ReturnExceptionDemo.java:11)at com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.ReturnExceptionDemo.main(ReturnExceptionDemo.java:28)

package com.mink.jjwtdemo.mytest.exception.test;import sun.applet.Main;/** * @author Mink * @date 2022/10/21 10:59 * 编写应用程序EcmDef.java，接收命令行的两个参数，要求不能输入负数，计算两数相除。 *               对 数 据 类 型 不 一 致 (NumberFormatException) 、 *                缺 少 命 令 行 参 数(ArrayIndexOutOfBoundsException)、 *               除0(ArithmeticException) *               及输入负数(EcDef 自定义的异常)进行异常处理。 *     提示： *  (1)在主类(EcmDef)中定义异常方法(ecm)完成两数相除功能。 *  (2)在main()方法中使用异常处理语句进行异常处理。 *  (3)在程序中，自定义对应输入负数的异常类(EcDef)。 *  (4)运行时接受参数 java EcmDef 20 10 //args[0]=“20” args[1]=“10” *  (5)Interger类的static方法parseInt(String s)将s转换成对应的int值。 *  如：int a=Interger.parseInt(“314”); //a=314; */public class EcmDef extends Throwable {    public static int ecm(int a, int b) throws EcDef{        if (a < 0 || b < 0){            throw new EcDef("分子或者分母为负数");        }        return a/b;    }    public static void main(String[] args) {        try {            int i = Integer.parseInt(args[0]);            int j = Integer.parseInt(args[1]);            int result = ecm(i,j);        }catch (NumberFormatException e){            e.printStackTrace();            System.out.println("数据类型不一致");        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){            System.out.println("下标越界,命令行缺少参数");        } catch (ArithmeticException e){            System.out.println("除 0");        } catch (EcDef e){            System.out.println("自定义异常");            System.out.println(e.getMessage());        }    }}class EcDef extends Exception{    static final long serialVersionUID = -12313131l;    public EcDef(String message) {        super(message);    }    public EcDef (){}}