Java Exception异常全方面分析

如下实例：

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 2/0;
    }
}

这段代码中“除0”的逻辑在C语言中就只是报个警告，但是Java是比较安全的语言，在编译运行的时候会直接抛出异常

那么到底什么是异常？

一、什么是异常？

异常指的是在程序运行过程中发生的异常事件，通常是由外部问题（如硬件错误、输入错误）所导致的。在Java等面向对象的编程语言中异常属于对象.

异常本身是一个对象，产生异常就是产生了一个异常对象

Java的异常体系

我们都知道Java中所有类都是继承自Object的，Throwable这个类也是如此，如下Java官方文档

我们可以看到

继承于throwable类的有两个，一个是Error(错误)，一个是Exception(异常)，throwable是Java中所有错误和异常的父类

而异常又分为受查异常和非受查异常（我们之前碰到过的除0发生的异常就是非受查异常）

非受查异常：Java语言规范将派生于 Error 类或 RuntimeException 类的所有异常称为非受查异常（因为程序的代码Bug导致的问题，空指针异常，数组下标越界异常）

受查异常：所有的其他异常称为 受查异常（程序编译时抛出的异常），必须处理，否则代码编译不能通过（一些可以经过重试或者程序自动修复可以解决的问题）

错误：因为设备或其他硬性环境导致的，程序根本无法修复的问题

如何排查异常

如下代码：

在文章开头写的一个"除0"代码的运行结果：

这里面java.lang.ArithmeticException是异常的种类，by zero是异常的具体信息

常见的异常种类有：

NullPointerException：空指针异常

ArithmeticException：算术异常

ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常

PS：异常的种类有很多，不同的异常具有不同的含义，也有不同的处理方式

有的时候异常信息会有很多行，这些异常信息被称为异常信息栈/异常跟踪栈，那么我们如何在这些异常信息中找到引发异常的第一现场呢？

直接点击最上面第一条异常信息的蓝色部分，光标就会自动跳转到引发异常的地方，从而进行相应的修改

二、 处理异常

Java当中异常的核心思想其实就是让我们先操作，在操作过程中遇到问题再处理

try…catch基本语法

try{
有可能出现异常的语句;
}[catch (异常类型 异常对象) {
捕捉try当中可能出现的异常;
可以写多个catch;
} ... ]
[finally {
异常的出口;
可以不写;
finally中的代码一定会被执行，用来做一些善后工作;
}]

• try 代码块中放的是可能出现异常的代码.
• catch 代码块中放的是出现异常后的处理行为
• finally 代码块中的代码用于处理善后工作, 会在最后执行.
• 其中 catch 和 finally 都可以根据情况选择加或者不加.

我们还是以"除0"问题为例

public static void main(String[] args) {
    int a = 10/0;
    System.out.println("666");
}

这个程序显然到了int a = 10/0;就会抛出异常，后面的666不会被打印出来

此处发生异常，程序会直接交给JVM处理异常，导致的结果是程序会立即停止，不再向下执行

那么我们如果想要让程序继续往下执行呢？

这个时候就要处理异常

public static void main(String[] args) {
    try {
        int a = 10 / 0;
    } catch (ArithmeticException e) {
        e.printStackTrace();
    }
     System.out.println("666");
}

在try中放入可能会引发异常的语句，在catch后面的圆括号内写入想要捕获异常的种类ArithmeticException，然后就可以对此异常做出处理，e.printStackTrace();打印异常追踪栈，最后再打印666

运行结果：

当程序抛出异常的时候，由catch块进行捕获，程序自己来处理异常，导致的结果就是程序会继续向下执行

注意：如果catch中要捕获的异常种类和实际发生异常的种类不一样的话，就还是交给JVM处理了，程序立即停止

如果我们用Exception来捕获异常呢?

如下代码

public static void main(String[] args) {
    try {
        int a = 10 / 0;
    }catch (Exception e) {
        System.out.println(999);
    }catch (ArithmeticException e) {
        System.out.println(888);
    }     // 直接捕获Exception的话，后面的这些catch就没啥用了，编译器就会报错
    System.out.println("666");
}   

所有异常继承于Exception，那么当出现异常的时候，Exception可以捕获所有的异常，这样只需要写一个捕获Exception的catch就行了，但是不建议这么写，这样得不到具体的异常种类

finally

无论catch有没有捕获到异常，finally块中的代码都会在最后被执行

public static void main(String[] args) {
    try {
        int a = 10 / 0;
        System.out.println("666");
    }catch (ArithmeticException e) {
        System.out.println("888");
    }finally {
        System.out.println("999");
    }
    System.out.println("777");
}

在方法中出现异常

如果本方法中没有合适的处理异常的方式，就会沿着调用栈向上传递

public class ExceptionLearning {
    public static void demo() {
        int a = 10/0;
    }
    public static void main(String[] args) {
        demo();
    }
}

运行结果：

在demo方法中执行时，抛出算术异常，因为demo方法是被main方法调用的，所以demo就会让main方法来处理异常，但是main方法中也没有处理异常，就会交给JVM来处理，程序就会异常终止

若对异常做出处理

public class ExceptionLearning {
    public static void demo() {
        int a = 10/0;
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            demo();
        }catch (ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("继续向下执行");
        }
    }
}

在demo方法中执行时，抛出算术异常，因为demo方法是被main方法调用的，所以demo就会让main方法来处理异常，main方法中对异常做出处理，程序继续向下执行

异常处理流程

• 程序先执行 try 中的代码，如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.
• 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码，如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
• 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).
• 如果上层调用者也没有处理异常, 就继续向上传递，一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止

手动抛出异常

除了Java编译器来抛出异常以外，我们也可以自己针对一些情况来抛出异常

三、自定义异常

要知道，异常本身就是一个对象，它肯定是对应一个类的，那么我们也可以通过创建类的方式来自定义异常

源码剖析

我们这里以Arithmetic类为例，可以先看看它的源码

从源码中会发现Arithmetic这个类继承自RuntimeException类，并且有两个构造方法,一个有参，一个无参

自定义

我们也可以仿照Arithmetic来自定义，如下代码

class MyException extends RuntimeException{
    public MyException() {
        super();
    }
    public MyException(String str) {
        super(str);
    }
}
public class ExceptionLearning {
    public static void main(String[] args) throws MyException{   //在方法上加上异常说明, 相当于将处理动作交给上级调用者
        int b = 0;
        if (b == 0) {
            throw new MyException("b == 0");
        }
    }
}

运行结果

注意

当我们将MyException继承于RuntimeException的时候，这个异常就默认是非受查异常；继承于Exception的时候，这个异常就默认是受查异常

Java针对受查异常，强制要求： 一个方法如果抛出了受查异常，则必须通过throws声明异常；如果抛出了非受查异常，则必须声明