Java基礎——異常處理

　　在程序運行過程當中，若是JVM檢測出一個不可能執行的操做，就會出現運行時錯誤。

　　在Java中，運行時錯誤會做爲異常拋出。異常就是一個對象，表示阻止正常進行程序執行的錯誤或者狀況。若是異常沒有被處理，那麼程序將會非正常終止。

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　　異常是從方法拋出的。方法的調用者能夠捕獲以及處理該異常。

　　throw語句的執行稱爲拋出一個異常。異常就是一個從異常類建立的對象。

　　當異常被拋出時，正常的執行流程就被中斷。就像它的名字所提示的，「拋出異常」就是將異常從一個地方傳遞到另外一個地方。調用方法的語句包含在一個try塊和一個catch塊中。

　　throw語句相似於方法調用，但不一樣於調用方法的是，它調用的是catch塊。從某種意義上講，catch塊就像帶參數的方法定義，這些參數匹配拋出的值的類型。可是，它不像方法，在執行完catch塊以後，程序控制再也不返回到throw語句；而是執行catch塊後的下一條語句。

　　一個異常多是經過try塊中的throw語句直接拋出的，或者調用一個可能會拋出異常的方法而拋出。

　　使用異常處理的優勢：它能使方法拋出一個異常給它的調用者，並由調用者處理該異常。若是沒有這個能力，那麼被調用方法就必須本身處理異常或者終止該程序。被調用的方法一般不知道在出錯的狀況下該作什麼，這是庫方法的通常狀況。庫方法能夠檢測出錯誤，可是隻有調用者才知道出現錯誤時須要作些什麼。異常處理最根本的優點就是將檢測錯誤（由被調用的方法完成）從處理錯誤（由調用方法完成）中分離出來。

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　　異常時對象，而對象都採用類來定義。異常的根類是java.lang.Throwable。

　　Java API中有不少預約義的異常類。

　　　　　　　　

　　Throwable類是全部異常類的根類。全部的Java異常類都直接或者間接地繼承自Throwable。能夠經過繼承Exception或者Exception的子類來建立本身的異常類。

　　這些異常類能夠分爲三種主要類型：系統錯誤、異常和運行時異常。

　　系統錯誤是由Java虛擬機拋出的，用Error類表示。Error類描述的是內部系統錯誤。這樣的錯誤不多發生。若是發生了，除了通知用戶以及儘可能穩妥地終止程序外，幾乎什麼也不能作。

　　異常是用Exception類表示的，它描述的是由程序和外部環境所引發的錯誤，這些錯誤能被程序捕獲和處理。ClassNotFoundException、IOException

　　運行時異常是用RuntimeException類表示的，它描述的是程序設計錯誤，例如，錯誤的類型轉換、訪問一個越界數組或數值錯誤。運行時異常一般是由Java虛擬機拋出的。ArithmeticException、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException

　　RuntimeException、Error以及它們的子類都稱爲免檢異常。全部其餘異常都稱爲必檢異常，意思是指編譯器會強制程序員檢查並經過try-catch塊處理它們，或者在方法頭進行聲明。

　　在大多數狀況下，免檢異常都會反映出程序設計上不可恢復的邏輯錯誤。例如，若是經過一個引用變量訪問一個對象以前並未將一個對象賦值給它，就會拋出NullPointerException；若是訪問一個數組的越界元素，就會拋出IndexOutOfBoundsException異常，這些都是程序中必須糾正的邏輯錯誤。免檢異常可能在程序的任何一個地方出現。爲避免過多地使用try-catch塊，Java語言不強制要求編寫代碼捕獲或聲明免檢異常。

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　　異常的處理器是經過從當前的方法開始，沿着方法調用鏈，按照異常的反向傳播方向找到的。

　　Java的異常處理模型基於三種操做：聲明一個異常、拋出一個異常和捕獲一個異常。

　　聲明異常

　　在Java中，當前執行的語句必屬於某個方法。Java解釋器調用main方法開始執行一個程序。每一個方法都必須聲明它可能拋出的必檢異常類型。這稱爲聲明異常。由於任何代碼均可能發生系統錯誤和運行時錯誤，所以，Java不要求在方法中顯示聲明Error和RuntimeException （免檢異常）。可是，方法要拋出的其餘異常都必須在方法頭中顯示聲明，這樣，方法的調用者會被告知有異常。

　　若是方法沒有在父類中聲明異常，那麼就不能在子類中對其進行繼承來聲明異常。

　　拋出異常

　　檢測到錯誤的程序能夠建立一個適合的異常類型的實例並拋出它，這就稱爲拋出一個異常。

　　　　IllegalArgumentException ex = new IllegalArgumentException ("Wrong Argument");

　　　　throw ex;

　　　　或者，根據偏好，也可使用下面的語句：

　　　　throw new IllegalArgumentException (「Wrong Argument」);

　　聲明異常的關鍵字是throws，拋出異常的關鍵字是throw。

　　捕獲異常

　　若是在執行try塊的過程當中沒有出現異常，則跳過catch子句。

　　若是try塊中的某條語句拋出一個異常，Java就會跳過try塊中剩餘的語句，而後開始查找處理這個異常的代碼的過程。處理這個異常的代碼稱爲異常處理器；能夠從當前的方法開始，沿着方法調用鏈，按照異常的反向傳播方向找到這個處理器。從第一個到最後一個逐個檢查catch塊，判斷在catch塊中的異常類實例是不是該異常對象的類型。若是是，就將該異常對象賦給所聲明的變量，而後執行catch塊中的代碼。若是沒有發現異常處理器，Java會退出這個方法，把異常傳遞給調用這個方法的方法，繼續一樣的過程來查找處理器。若是在調用的方法鏈中找不處處理器，程序就會終止而且在控制檯上打印出錯信息。尋找處理器的過程稱爲捕獲一個異常。P393

　　從一個通用的父類能夠派生出各類異常類。若是一個catch塊能夠捕獲一個父類的異常對象，它就能捕獲那個父類的全部子類的異常對象。

　　在catch塊中異常被指定的順序是很是重要的。若是父類的catch塊出如今子類的catch以前，就會致使編譯錯誤。

　　Java強迫程序員處理必檢異常，若是方法聲明瞭一個必檢異常（即Error或RuntimeException以外的異常），就必須在try-catch中調用它，或者在調用方法中聲明要拋出異常。

　　從異常中獲取信息

　　異常對象包含關於異常的有價值的信息。能夠利用下面這些java.lang.Throwable類中的實例方法獲取有關異常的信息。printStackTrace()方法在控制檯上打印棧跟蹤信息。getStackTrace()方法提供編程的方式，來訪問由printStackTrace()打印輸出的棧跟蹤信息。

　　在異常事件中，執行仍然會繼續。若是處理器沒有捕獲到這個異常，程序就會忽然中斷。

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finally子句

　　不管異常是否產生，finally子句老是會被執行。

　　有時候，不論異常是否出現或者是否被捕獲，都但願執行某些代碼。Java有一個finally子句，能夠用來達到這個目的。

　　在任何狀況下，finally塊中的代碼都會執行，不論try塊中是否出現異常或者是否被捕獲。考慮下面三種可能的狀況：

　　（1）若是try塊中沒有出現異常，執行finalStatements，而後執行try語句的下一條語句。

　　（2）若是try塊中有一條語句引發異常，並被catch捕獲，而後跳過try塊的其餘語句，執行catch塊和finally子句。執行try語句以後的下一條語句。

　　（3）若是try塊中有一條語句引發異常，可是沒有被任何catch塊捕獲，就會跳過try塊中的其餘語句，執行finally子句，而且將異常傳遞給這個方法的調用者。

　　即便在到達finally塊以前有一個return語句，finally塊仍是會執行。

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什麼時候使用異常

　　當錯誤須要被方法的調用者處理的時候，方法應該拋出一個異常。

　　try塊包含正常狀況下執行的代碼。catch塊包含異常狀況下執行的代碼。異常處理將處理錯誤的代碼從正常的程序設計任務中分離出來，這樣，可使程序更易讀、更易修改。可是，應該注意，因爲異常處理須要初始化新的異常對象，須要從調用棧返回，並且還須要沿着方法調用鏈來傳播異常（這裏注意方法調用的方向和異常傳播的方向是相反的）以便找到它的異常處理器，因此，異常處理一般須要更多的時間和資源。

　　異常出如今方法中。若是想讓該方法的調用者處理異常，應該建立一個異常對象並將其拋出。若是能在發生異常的方法中處理異常，無須拋出異常。

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從新拋出異常

　　若是異常處理器不能處理一個異常，或者只是簡單地但願它的調用者注意到該異常，Java容許該異常的處理器從新拋出異常。

try{
    statements;
}
catch(TheException ex)
{
    perform operation before exits;
    throw ex;  
}

　　語句throw ex從新拋出異常給調用者，以便調用者的其餘處理器得到處理異常ex的機會。

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建立自定義異常

　　能夠經過派生java.lang.Exception類來定義一個自定義異常類

　　若是遇到一個不能用預約義異常恰當描述的問題，那就能夠經過派生Exception類或其子類，例如IOException，來建立本身的異常類。