Java面向對象之異常【一】

目錄

• Java面向對象之異常【一】
  • 異常的繼承體系
    • Error
    • Exception
  • 異常是否受檢
    • unchecked exceptions（不受檢異常）
    • checked expections（受檢異常)
  • 異常的處理方式
  • 自定義異常
  • 異常的捕獲方式

Java面向對象之異常【一】

終於完成本學期的最後一門考試，考試周的我，邊複習通訊之傅里葉變換，邊學習Java的新知識。雖然好久沒更，可是私底下的筆記滿滿，特意總結一波。
總結什麼呢？異常！嗯？異常？最近卻是人有些異常……複習到一兩點，早上早早起來刷題，不異常纔怪。異常嘛，很好理解，就是本該正常的事情出了問題嘛。
這時咱們回想咱們以前寫過一個再簡單不過的例子：計算兩個整數相除。二話不說，直接就能夠寫出以下代碼，對吧。

public static void main(String[] args) {
    Scanner input = new Scanner(System.in);
    System.out.println("Enter two integers: ");
    int num1 = input.nextInt();
    int num2 = input.nextInt();
    System.out.println(num1 / num2);
}

這短短的代碼中就存在着隱患，而這個隱患有可能就會演變成異常。什麼狀況呢？咱們知道，在Java的整數計算中，若是除數爲零，計算式將會是沒有任何意義的。帶着咱們的猜測，編譯運行，不出所料，它飄紅了。

因而，咱們對紅字進行分析，得出結論：一個名爲ArthmeticException的異常在執行main方法的第17行時發生：除數爲零。清清楚楚，明明白白。
能夠看到，異常一旦發生，程序就將終止，並且這種拋出異常的機制，可以讓咱們有效地找到問題所在，並及時解決問題。異常機制的存在，就是爲了更好地解決問題，保證程序的健壯性。
因此，咱們試圖修改代碼，讓它在方法中實現：

public static int quotient(int num1, int num2) throws ArithmeticException{
    if (num2 == 0) {
        throw new ArithmeticException("Divisor can not be zero");
    }
    return num1 / num2;
}

在main方法中調用查看結果：

int num1 = input.nextInt();
int num2 = input.nextInt();
try {
    System.out.println(QuotientWithMethod.quotient(num1, num2));
}catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println(e.getMessage());
}

繼續測試（固然爲了測試，咱們這裏拋出了一個運行時異常，本能夠不拋）：

• 在求兩數之商的方法中主動拋出（throw）一個異常，throw new ArithmeticException("Divisor can not be zero");對象。
• 在方法定義處聲明方法將會拋出的異常類型，throws ArithmeticException。
• 在調用該方法時捕獲方法，try{...}catch (ArithmeticException e){...}並執行咱們但願處理異常的語句，System.out.println(e.getMessage());。

固然，上述的例子集拋出異常、聲明異常及處理異常於一身，可是異常的內容可不只僅是這麼簡單，咱們在以後的內容中來探一探異常的究竟：

異常的繼承體系

先來看一下異常的類繼承圖，當是不徹底統計的，由於還有還多好多的異常等待着被探索。

經過圖片咱們能夠明顯的發現，這些異常的命名很是好認，果然見名知義。Throwable是全部異常的頂級父類，在它的下面有兩個大類：Exception和Error。下面是官方文檔對二者進行的解釋：

Error

• 合理的應用程序出現的不該該捕獲的嚴重問題 ，合理指的是語法和邏輯上。

• 不能處理，不要嘗試用catch捕獲，只能儘可能優化。
• 它及它的子類異常不須要在throws語句中聲明，不須要說明他們將會被拋出。
• 它們屬於不受檢異常（unchecked exceptions）。

• 與虛擬機相關，如系統崩潰、虛擬機錯誤、動態連接失敗等

Exception

• 與Error不一樣的是，Exception表明的是一類在合理的應用程序中出現的能夠處理的問題。
• 除了特例RuntimeException及其子類以外，Exception的其餘異常子類都是受檢異常（checked exceptions）。

異常是否受檢

unchecked exceptions（不受檢異常）

也叫運行時異常，由Java虛擬機拋出，只是容許編譯時不檢測，在沒有捕獲或者聲明的狀況下也同樣可以經過編譯器的語法檢測，因此不須要去親自捕獲或者聲明，固然要拋出該類異常也是能夠的。典型的異常類型：Error及其子類異常，RuntimeException及其子類異常。注意：RuntimeException表明的是一類編程錯誤引起的異常：算數異常、空指針異常、索引越界異常、非法參數異常等等，這些錯誤若是代碼編寫方面沒有任何漏洞，是徹底能夠避免的，這也是不須要捕獲或者聲明的緣由，也有助於簡化代碼邏輯。

checked expections（受檢異常)

也叫編譯時異常，Java認爲受檢異常須要在編譯階段進行處理， 必須在顯式地在調用可能出現異常的方法時捕獲（catch），或者在聲明方法時throws異常類型，不然編譯不會經過。除了上面提到的Exception及其子類都屬於受檢異常，固然，不包括上面提到的RuntimeException。

異常的處理方式

咱們上面提到，咱們沒法去直接處理不受檢異常，可是咱們必須強制地對可能發生受檢異常（編譯時異常）的行爲作處理，處理方法主要有如下：

• 在當前方法中不知道如何處理該異常時，直接在方法簽名中throws該異常類型。

public void m1() throws ClassNotFoundException, IOException {
        //to do something
    }

• 在當前方法中明確知道如何處理該異常，就使用try{...}catch{...}語句捕獲，並在catch塊中處理該異常。

public void m3() {
        try {
            m1();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            //to do something
        } catch (IOException e) {
            //to do something
        }
    }

也能夠直接捕獲Exception的實例，由於它是這些異常的父類，可是上面的捕獲異常引起的錯誤會更加直接一些。

public void m2() {
        try {
            m1();
        } catch (Exception e){
            //do something
        }
    }

若是處理不了，就一直向上拋，直到有完善解決的辦法出現爲止。固然咱們也能夠自行拋出系統已經定義的異常：

public void m2(int i) throws IOException, ClassNotFoundException {
        if (i >1)
            throw new IOException("!");
        throw new ClassCastException();
    }

須要注意的是：

• 用throw語句拋出異常的實例！注意是異常的實例！且一次只能拋出一個異常！
• throw和throws是不同的！睜大眼睛！一個是拋出異常實例，一個是聲明異常類型。
• 建立異常實例能夠傳入字符串參數，將被顯示異常信息。

自定義異常

咱們知道，程序發生錯誤時，系統會自動拋出異常。那麼，咱們若是想獨家定製一個屬於本身的異常能夠不？答案顯然是能夠的，情人節快到了，直接自定義一個異常：

class noGirlFriendException extends Exception{
        noGirlFriendException(){
        }
        noGirlFriendException(String msg){
            super(msg);
        }
    }

須要注意的是：

• 若是自定義異常繼承RuntimeException，那麼該異常就是運行時異常，不須要顯式聲明類型或者捕獲。
• 若是繼承Exception，那麼就是編譯時異常，須要處理。
• 定義異常一般須要提供兩個構造器，含參構造器傳入字符串，做爲異常對象的描述信息。

異常的捕獲方式

• 每一個異常分別對應一個catch語句捕獲。
• 對全部異常處理方式相同，用父類接收，向上轉型,Exception對應的catch塊應該放在最後面，否則的話，在他後面的塊沒有機會進入處理。下面就是一個典型的錯誤示範：

//下面的形式錯誤！
public static void main(String[] args) {
    try {
        System.out.println(1 / 0);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ArithmeticException e) {
        System.out.println(e.getMessage());
    }
}

• JDK1.7以後，能夠分組捕獲異常。
  • 異常類型用豎線分開。
  • 異常變量被隱式地被final修飾。

try {
    System.out.println(1 / 0);
} catch (ArithmeticException | NullPointerException e) {
    //捕獲多異常時，異常變量被final隱式修飾
    //！false: e = new ArithmeticException();
    System.out.println(e.getMessage());
}

本文參考諸多資料，並加上自身理解，若有敘述不當之處，還望評論區批評指正。關於異常，還有一部份內容，下篇進行總結，晚安。
參考資料：
https://stackoverflow.com/questions/6115896/understanding-checked-vs-unchecked-exceptions-in-java

https://www.programcreek.com/2009/02/diagram-for-hierarchy-of-exception-classes/

https://stackoverflow.com/search?q=%5BJava%5D+Exception