Java异常处理机制 java异常处理机制的优点

异常  Exception

       Java语言提供了一套完善的异常处理机制。正确运用这套机制，有助于提高程序的健壮性。 

       所谓程序的健壮性，指程序在多数情况下能够正常运行，返回预期的正确结果；

       如果偶尔遇到异常情况，程序也可采取周到的解决措施。
     
    Java语言按照面向对象的思想来处理异常，使得程序具有更好的可维护性。Java异常处理机制具有以下优点：

1. 把各种不同类型的异常情况进行分类，用Java类来表示异常情况，这种类被称为异常类。
2. 把异常情况表示成异常类，可以充分发挥类的可扩展和可重用的优势。
3. 异常流程的代码和正常流程的代码分离，提高了程序的可读性，简化了程序的结构。
4. 可以灵活地处理异常，如果当前方法有能力处理异常，就捕获并处理它，否则只需要抛出异常，由方法调用者来处理它。

    异常是可以避免,比如数组下标越界 、 类型强制转换等
   

知识点：    

一. 异常的基本概念

    代码的意想不到的问题
    1. 异常产生的条件
       或者称为异常情况。在Java代码中哪些是异常情况呢？ 例如：  

       a. 整数相除运算中，分母为0; 

       b. 通过一个没有指向任何具体对象的引用去访问对象的方法；
       c. 使用数组长度作为下标访问数组元素；
       d. 将一个引用强制转化成不相干的对象； 等等；
     

    2. 异常会改变正常程序流程;
       异常产生后，正常的程序流程被打破了，要么程序中止，要么程序被转向异常处理的语句；
    

public double show(int 被除数,int 除数){
       double 值= a/b;
       syso(值)
       {
         预定义的解决方案
       }
      return 值
     }

    3. 当一个异常的事件发生后，该异常被JVM虚拟机封装形成异常对象抛出。
    4. 用来负责处理异常的代码被称为异常处理器
    5. 通过异常处理器来捕获异常    

   
二. try...catch语句

    在Java语言中，用try...catch语句来捕获处理异常。格式如下：

 

try {
     可能会出现异常情况的代码；
     } catch(异常类型 异常参数) {
     异常处理代码
     } catch(异常类型 异常参数) {
     异常处理代码
     }final{
     //一定会执行的代码
     }

    1. 如果try代码块中没有抛出异常，try代码块中语句会顺序执行完，catch代码块内容不会被执行；
    2. 如果try代码块中抛出catch代码块所声明的异常类型对象，程序跳过try代码块中接下来代码，直接执行
       catch代码块中对应内容;
       a. 可以存在多个catch代码块，究竟执行哪个，看抛出的异常对象是否是catch代码块中异常类型；
       b. 异常只能被一个异常处理器所处理, 不能声明两个异常处理器处理相同类型的异常；
       c. 多个catch语句块所声明的异常类型不能越来越小；
       d. 不能捕获一个在try语句块中没有抛出的异常； 
    3. 如果try代码块中抛出catch代码块未声明的异常类型对象，异常被抛给调用者；哪个调用了这段语句块
       哪个负责处理这个异常；
    4. 执行final中代码块
    

三. 异常层级关系

    所有异常类的祖先类为java.lang.Throwable类。它有两个直接的子类：

                    |Error    
Throwable-- |                |RuntimeException:
                    |Exception|
                                     |Checked Exception:检查语法;j（avac）
            

            1. Error类：表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误，比如内存空间不足，或者Java虚拟机的方法调用栈溢出。在大多数情况下，遇到这样的错误时，建议让程序终止。
                       
            2. Exception类：表示程序本身可以处理的异常。Exception还可以分为两种：运行时异常和受检查异常。
                
               a. 运行时异常

                  1) 基本概念

                  RuntimeException类及其子类都被称为运行时异常，这种异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中
                  可能出现这类异常时，即使没有用try...catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，还是会编译通过。例
                  如divide()方法的参数b为0, 执行a/b操作时会出现ArithmeticException异常，它属于运行时异常，Java编译器不会
                  检查它。

               

public int divide(int a, int b) {
                          return a/b;      //当参数b为0, 抛出ArithmeticException
                   }

                  2) 深入解析

                  运行时异常表示无法让程序恢复运行的异常，导致这种异常的原因通常是由于执行了错误操作。一旦出现了错误操作，  建议终止程序，因此Java编译器不检查这种异常。
               

                  运行时异常应该尽量避免。在程序调试阶段，遇到这种异常时，正确的做法是改进程序的设计和实现方式，修改程序
                  中的错误，从而避免这种异常。捕获它并且使程序恢复运行并不是明智的办法。

                  3) 对比

                  与Error类相比：

                  相同点：i. Java编译器都不会检查它们；
                                ii.当程序运行时出现它们， 都会终止程序；
 
                  不同点：i. Error类及其子类表示的错误通常是由Java虚拟机抛出的，在JDK中预定义了一些错误类，比如
                                  OutOfMemoryError和StackOutofMemoryError。
                                  RuntimeException表示程序代码中的错误；
                              ii.Error类一般不会扩展来创建用户自定义的错误类；
                                RuntimeException是可以扩展的，用户可以根据特定的问题领域来创建相关的运行时异常类；

               b. 受检查异常(编译异常)

                  除了RuntimeException及其子类以外， 其他的Exception类及其子类都属于受检查异常(Checked Exception)。 这种
                  异常的特点是Java编译器会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常时，要么用try...catch语句捕获它，要
                  么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过。
    
    异常调用栈
        异常处理时所经过的一系列方法调用过程被称为异常调用栈。

            1. 异常的传播
               哪个调用，哪个处理；
               a. 异常情况发生后，发生异常所在的方法可以处理；
               b. 异常所在的方法内部没有处理，该异常将被抛给该方法调用者，调用者可以处理；
　　　　c. 如调用者没有处理，异常将被继续抛出；如一直没有对异常处理，异常将被抛至虚拟机；
            2. 如果异常没有被捕获，那么异常将使你的程序将被停止。
               异常产生后，如果一直没有进行捕获处理，该异常被抛给虚拟机。程序将被终止。
            3. 经常会使用的异常API
                getMessage：获得具体的异常出错信息，可能为null。
                 printStatckTrace()：打印异常在传播过程中所经过的一系列方法的信息，简称异常处理方法调用栈信息；在程序调试
                                                阶段，此方法可用于跟踪错误。

四. 一些未检查的异常RuntimeException

            1. java.lang.ArithmeticException  
               算术异常    如：除0;
            2. java.lang.NullPointerException  
               空指针引用 如：没初始化一个References便使用;
            3. java.lang.ArrayIndexoutofBoundsException  
               数组越界    如：调用一个有十个元素的Array的第十一个元素的内容;
            4. java.lang.ClassCastException 
               强制类型转换异常
            5. java.lang.NumberFormatException  
               数据格式异常    如：Integer.parseInt("a");
            6. java.lang.NegativeArraySizeException 数组长度为负数异常 

五. 异常声明和处理

            1. 自己主动使用throw语句的时候代码会抛出异常；
            2. 使用try-catch-finally语句结构处理或
               在方法声明上声明throws继续抛出；

            异常处理语句的语法规则：

            1. try代码块不能脱离catch代码块或finally代码块而单独存在。try代码块后面至少有一个catch代码块或finally代码块。
            2. try代码块后面可以有零个或多个catch代码块，还可以有零个或至多一个finally代码块。如果catch代码块和finally代码
               块并存，finally代码块必须在catch代码块后面。
            3. try代码块后面可以只跟finally代码块。
            4. 在try代码块中定义的变量的作用域为try代码块，在catch代码块和finally代码块中不能访问该变量。
            5. 当try代码块后面有多个catch代码块时，Java虚拟机会把实际抛出的异常对象依次和各个catch代码块声明的异常类型匹配，
               如果异常对象为某个异常或其子类的实例，就执行这个catch代码块，而不会再执行其他的catch代码块。
            6. 如果一个方法可能出现受检查异常，要么用try...catch语句捕获，要么用throws子句声明将它抛出。
            7. throw语句后面不允许紧跟其它语句，因为这些语句永远不会被执行。

六. 编写/使用自己的异常类

            在特定的问题领域，可以通过扩展Exception类或RuntimeException类来创建自定义的异常。异常类包含了和异常相关的信息,  这有助于负责捕获异常的catch代码块，正确地分析并处理异常。
           

                

public class UserException extends Exception{

            public UserException() {
                super();
            }
            public UserException(String message) {
                super(message);
            }
        }

        public class UserExceptionTest {
    
            public void addUser()throws UserException{
        
                System.out.println("添加用户");
        
            }
    
            public static void main(String[] args) {
                UserExceptionTest u = new UserExceptionTest();
        
                try {
                    u.addUser();
                } catch (UserException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

七. 断言

         在Eclipse中使用断言:

             window-->perference-->java-->installed JreS -->edit-->default Vm arguments :  -ea

        
            假设要进行如下的计算：

            double y = Math.sqrt(x);

            为了让程序健壮，你会先进行测试检查并抛出异常而不让x的值为负数。

            if(x<0) throw new IllealArgumentException("x < 0");

            但是，就算是测试结束了，以后实际运行时x的值不会小于0。这种测试代码会一直保留在你的程序中。如果程序中有太多的
            检查，程序的运行就会慢好多。

            如果在测试阶段会有这种检查，而在发布阶段能自动删除这些东西。该多好！ 这就是断言机制。

            1. 断言使用

               在JDK1.4中，Java语言引入一个新的关键字： assert。 该关键字有两种形式： 

               assert  条件

               以及

               assert  条件： 表达式

               这两种形式都会对条件进行评估，如果结果为假则抛出AssertionError。 
           在第二种形式中，表达式会传入AssertionError的
               构造器并转成一个消息字符串。

               表达式字符串部分的唯一目的就是生成一个消息字符串。
           AssertionError对象并不存储表达式的值，因此你不可能在以后获取它。

               要断言x不是负数，只需要使用如下简单的语句：

               assert x >= 0;

               或者你可以将x的值传递给AssertionError对象，从而可以在以后显示： 

               assert x >= 0 : x;

            2. 断言内容代码编译

               因为assert是一个新的关键字，因此在使用时需要告诉编译器你编译所使用jdk的版本号。

               javac -source 1.4 MyClass.java

               在jdk的后续版本中，对断言的支持成为默认特性(我们使用的是JDK5.0以上,使用不需要使用这个编译,默认就支持的)。

            3. 断言内容代码执行

               默认情况下，断言是关闭的。要通过-enableassertions或者-ea选项来运行程序以打开断言：

               java -enableassertions com.xxx.xx.Xxxx
               java -ea com.xxx.xx.Xxxx

               打开或关闭断言是类装载器的功能。当断言功能被关闭时，类装载器会跳过那些和断言相关的代码，因此不会降低程序运行速度。

           注意:使用eclipse运行代码的时候也是可以传参数的(包括俩种参数)

           java -xx com.xxx.xx.Test yy
           xx是给JVM传的参数  yy是给Test类的main方法传的参数