0014 异常处理

异常是程序中的一些错误，但并不是所有的错误都是异常，并且错误有时候是可以避免的。

比如说，你的代码少了一个分号，那么运行出来结果是提示是错误 java.lang.Error；

如果你用System.out.PRintln(11/0)，那么你是因为你用0做了除数，会抛出 java.lang.ArithmeticException 的异常。

异常发生的原因有很多，通常包含以下几大类：

这些异常有的是因为用户错误引起，有的是程序错误引起的，还有其它一些是因为物理错误引起的。

要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常：

Exception 类的层次

所有的异常类是从 java.lang.Exception类继承的子类。

Exception 类是 Throwable 类的子类。除了Exception类外，Throwable还有一个子类Error 。

Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时，它们在Java程序处理的范畴之外。

Error 用来指示运行时环境发生的错误。

例如，JVM 内存溢出。一般地，程序不会从错误中恢复。

异常类有两个主要的子类：IOException 类和 RuntimeException 类。

Java 内置异常类

Java 语言定义了一些异常类在 java.lang 标准包中。

标准运行时异常类的子类是最常见的异常类。由于 java.lang 包是默认加载到所有的 Java 程序的，所以大部分从运行时异常类继承而来的异常都可以直接使用。

Java 根据各个类库也定义了一些其他的异常，下面的表中列出了 Java 的非检查性异常。

下面的表中列出了 Java 定义在 java.lang 包中的检查性异常类。

异常方法

下面的列表是 Throwable 类的主要方法:

捕获异常

使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。try/catch 代码块放在异常可能发生的地方。

try/catch代码块中的代码称为保护代码，使用 try/catch 的语法如下：

try{   // 程序代码}catch(ExceptionName e1){   //Catch 块}
Catch 语句包含要捕获异常类型的声明。当保护代码块中发生一个异常时，try 后面的 catch 块就会被检查。
如果发生的异常包含在 catch 块中，异常会被传递到该 catch 块，这和传递一个参数到方法是一样。
下面的例子中声明有两个元素的一个数组，当代码试图访问数组的第三个元素的时候就会抛出一个异常。
// 文件名 : ExcepTest.javaimportjava.io.*;public classExcepTest{    public staticvoid main(Stringargs[]){        try{             int a[] =new int[2];            System.out.println("Access element three :" + a[3]);        }catch(ArrayIndexOutOfBoundsExceptione){           System.out.println("Exception thrown :" + e);        }         System.out.println("Out of the block");    }}
以上代码编译运行输出结果如下：
Exception thrown  :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3Out of the block
多重捕获块
一个 try 代码块后面跟随多个 catch 代码块的情况就叫多重捕获。
多重捕获块的语法如下所示：
try{    // 程序代码}catch(异常类型1 异常的变量名1){   // 程序代码}catch(异常类型2 异常的变量名2){   // 程序代码}catch(异常类型2 异常的变量名2){   // 程序代码}
上面的代码段包含了 3 个 catch块。
可以在 try 语句后面添加任意数量的 catch 块。
如果保护代码中发生异常，异常被抛给第一个 catch 块。
如果抛出异常的数据类型与 ExceptionType1 匹配，它在这里就会被捕获。
如果不匹配，它会被传递给第二个 catch 块。
如此，直到异常被捕获或者通过所有的 catch 块。
try{  file = newFileInputStream(fileName);  x = (byte)file.read();}catch(IOExceptioni){  i.printStackTrace();  return -1;}catch(FileNotFoundExceptionf){//Not valid!  f.printStackTrace();  return -1;}
throws/throw 关键字：
如果一个方法没有捕获一个检查性异常，那么该方法必须使用 throws 关键字来声明。throws 关键字放在方法签名的尾部。
也可以使用 throw 关键字抛出一个异常，无论它是新实例化的还是刚捕获到的。
下面方法的声明抛出一个 RemoteException 异常：
importjava.io.*;public classclassName{    public voiddeposit(doubleamount)throws RemoteException{        // Method implementation       thrownew RemoteException();   }    //Remainder of class definition}
一个方法可以声明抛出多个异常，多个异常之间用逗号隔开。
例如，下面的方法声明抛出 RemoteException 和 InsufficientFundsException：
importjava.io.*;public classclassName{    public voidwithdraw(doubleamount)throws RemoteException, InsufficientFundsException{         // Method implementation    }     //Remainder of class definition}
finally关键字
finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。
无论是否发生异常，finally 代码块中的代码总会被执行。
在 finally 代码块中，可以运行清理类型等收尾善后性质的语句。
finally 代码块出现在 catch 代码块最后，语法如下：
try{    // 程序代码}catch(异常类型1 异常的变量名1){    // 程序代码}catch(异常类型2 异常的变量名2){    // 程序代码}finally{   // 程序代码}publicclass ExcepTest{    public staticvoid main(Stringargs[]){         int a[] =new int[2];         try{            System.out.println("Access element three :" + a[3]);         }catch(ArrayIndexOutOfBoundsExceptione){            System.out.println("Exception thrown :" + e);         } finally{            a[0] =6;             System.out.println("First element value: " +a[0]);            System.out.println("The finally statement is executed");         }    }}
以上实例编译运行结果如下：
Exception thrown  :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3First element value: 6The finally statement is executed
注意事项：
catch 不能独立于 try 存在。在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。
声明自定义异常
在 Java 中你可以自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点。
所有异常都必须是 Throwable 的子类。如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。
可以像下面这样定义自己的异常类：
classMyException extends Exception{}
只继承Exception 类来创建的异常类是检查性异常类。
下面的 InsufficientFundsException 类是用户定义的异常类，它继承自 Exception。
一个异常类和其它任何类一样，包含有变量和方法。
// 文件名InsufficientFundsException.javaimportjava.io.*;public classInsufficientFundsExceptionextends Exception{    private doubleamount;     public InsufficientFundsException(doubleamount){          this.amount =amount;     }     public doublegetAmount(){          return amount;    }}
为了展示如何使用我们自定义的异常类，
// 文件名称 CheckingAccount.javaimportjava.io.*;public classCheckingAccount{    private doublebalance;     private intnumber;     public CheckingAccount(intnumber){        this.number =number;     }     public voiddeposit(doubleamount){         balance += amount;    }     public voidwithdraw(doubleamount)throws InsufficientFundsException{          if(amount <=balance){             balance -= amount;         } else{              double needs =amount - balance;             throw newInsufficientFundsException(needs);         }     }     public doublegetBalance(){         return balance;    }     public intgetNumber(){         return number;   }}//文件名称 BankDemo.javapublicclass BankDemo{    public staticvoid main(String[]args){          CheckingAccount c =new CheckingAccount(101);         System.out.println("Depositing $500...");         c.deposit(500.00);         try {              System.out.println("/nWithdrawing $100...");              c.withdraw(100.00);              System.out.println("/nWithdrawing $600...");              c.withdraw(600.00);         }catch(InsufficientFundsExceptione){               System.out.println("Sorry, but you are short $" +e.getAmount());              e.printStackTrace();         }     }}
编译上面三个文件，并运行程序 BankDemo，得到结果如下所示：
Depositing $500...Withdrawing $100...Withdrawing $600...Sorry, but you are short $200.0InsufficientFundsException        at CheckingAccount.withdraw(CheckingAccount.java:25)        at BankDemo.main(BankDemo.java:13)
通用异常
在Java中定义了两种类型的异常和错误。
JVM(Java虚拟机) 异常：由 JVM 抛出的异常或错误。例如：NullPointerException 类，ArrayIndexOutOfBoundsException 类，ClassCastException 类。程序级异常：由程序或者API程序抛出的异常。例如 IllegalArgumentException 类，IllegalStateException 类。