Java—异常体系

Java的异常体系是Java语言中用于处理程序运行过程中可能出现的错误的机制。通过异常处理，程序可以在遇到问题时自动反馈，从而避免程序崩溃。Java异常体系中包含两大类：错误(Error)和异常(Exception)。

一、错误（Error）

1.1 概念

错误是指程序在运行时发现的非法操作，例如语法错误、逻辑错误或资源未找到等，会导致程序崩溃，无法继续执行后续代码。错误是由JVM产生和抛出的。

1.2 Error举例

1.2.1 栈溢出错误

public class test {public static void main(String[] args) {run();}public static void run(){run();}
}

运行结果 

二、异常（Exception）

2.1 概念

异常是在程序正常执行过程中由于某个意外条件引发的事件，异常可以由错误引起的，也可以是应用程序中不小心出现的问题。

异常又可分为受检异常（非运行时异常）和非受检异常（运行时异常）。

2.2 受检异常（非运行时异常）

受检异常时程序还未执行是就发现了的异常，从语法角度上是必须处理的异常，如果不解决就无法编译通过。包括ClassNotFoundException、IOException等。

将鼠标移动到forName处，会提示添加异常到方法签名，即代码为

public class test {public static void main(String[] args) {run();}public static void run() throws ClassNotFoundException {Class clazz = Class.forName("com.qcby.util");}
}

2.3 非受检异常（运行时异常）

非受检异常是由程序逻辑产生的异常，编译器检测不到，在运行期间被发现的异常，包括数组越界IndexOutOfBoundsExpection、空指针异常NullPointerExpection等。

数组越界异常

public class test {public static void main(String[] args) {run();}public static void run(){int[] arr = {1,2,3};System.out.println(arr[3]);}
}

运行结果 

注：错误(Error)和异常(Exception)有一个共同的父类：Thorwable，Java异常体系整体结构如下：

三、处理异常

Java中处理异常的方式分为两大类：throws（抛出异常）和try-catch-finally（解决异常的方式）。

3.1 try-catch-finally

3.1.1 try-catch-finally讲解

try-catch-finally：检查异常的代码，不会影响到其他代码的执行

比如在受检异常的例子中我们对forName异常进行了抛出：

抛出后会发现main()中的run()方法也被标红，这是因为run()方法抛出了异常，main()作为run()方法的调用者，也要抛出异常，但是在这里可以使用try-catch环绕进行解决：

public class test {public static void main(String[] args) {try {run();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();   //打印异常}}public static void run() throws ClassNotFoundException {Class clazz = Class.forName("com.qcby.util");}
}

try-catch-finally解释：尝试执行try代码块之中的代码，若不能正常执行，则执行catch代码块中的代码，catch代码块之中的代码用于抛出异常，如上述代码为打印出异常。无论代码能否正常执行，finally之中的代码都会执行。

try-catch-finally结构如下（可以有多个catch{}）：

try{//可能出现异常的代码块
}catch(ExpectionName1 e){//一旦产生了这个异常应该做的措施
}catch(ExpectionName2 e){//一旦产生了这个异常应该做的措施
}finally{//无论成功还是失败都要执行的代码//一般都是做资源的清除
}

补充：所有的异常的父类都是Expection异常。

因此，多个catch{}可以合并为：

try{//可能出现异常的代码块
}catch(Expection e){//产生异常应该做的措施
}finally{//无论成功还是失败都要执行的代码//一般都是做资源的清除
}

3.1.2 try-catch-finally使用举例

（1）不采用try-catch-finally

public class test {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {run();System.out.println("--------------------");}public static void run() throws ClassNotFoundException {int[] arr = {1,2,3};System.out.println(arr[3]);}
}

运行结果

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3at com.qcby.test.test.run(test.java:10)at com.qcby.test.test.main(test.java:5)

（2）采用try-catch-finally

public class test {public static void main(String[] args) {try {run();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}finally {System.out.println("--------------------");}}public static void run() throws ClassNotFoundException {int[] arr = {1,2,3};System.out.println(arr[3]);}
}

运行结果

--------------------
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3at com.qcby.test.test.run(test.java:15)at com.qcby.test.test.main(test.java:6)

try-catch-finally包裹住异常的代码，不会影响其他代码的执行

3.2 throws

throws：不尝试解决异常，将异常抛出，交给有能力解决的方法取解决。

throw关键字：抛出异常，thorw用来自定义异常，提示方法的调用者

3.2.1 相关代码

public class test {public static void main(String[] args) throws Exception {run();System.out.println("--------------------");}public static void run() throws Exception {throw new Exception("这个方法可能存在问题");}
}

3.2.2 运行结果

Exception in thread "main" java.lang.Exception: 这个方法可能存在问题at com.qcby.test.test.run(test.java:9)at com.qcby.test.test.main(test.java:5)