[TOC] # 简介 Java 标准库内建了一些通用的异常，这些类以 Throwable 为顶层父类，Throwable 又派生出`Error`类和`Exception`类： * **Error（错误）：**Error 类以及他的子类的实例，一般标识 JVM 本身的错误。错误不能被程序员通过代码处理，Error 很少出现。因此，程序员应该关注Exception为父类的分支下的各种异常类。 * **Exception（异常）：**Exception 以及他的子类，代表程序运行时发送的各种不期望发生的事件。可以被 Java 异常处理机制使用，是异常处理的核心。 根据 JAVAC 对项目在编译时是否进行检查又可以分为 unckecked exception（非检查异常）与 checked exception（检查异常）： * **Unckecked Exception（非检查异常）：**Error 和 RuntimeException 以及他们的子类在编译时，发现与提醒存在异常信息，所以也就不会发现与处理这些异常。对于这些异常发生的原因多半是代码写的有问题导致，一般我们应该修正代码，而不是去通过异常处理器处理。 * **Checked Exception（检查异常）：**除了 Error 和 RuntimeException 之外的其它异常，JAVAC 强制要求开发人员提前预备处理异常工作，如使用`try-catch`，`finally`或者`throws`，在方法中要么用 try-catch 捕获并处理异常，要么用 throws 声明抛出交给上级处理，否则编译将不会通过。这样的异常一般是由开发人员的运行环境引起的，因为程序可能被运行在各种未知的环境下，而开发人员无法干预用户如何使用他编写的程序，于是开发人员就应该提前考虑到可能发生的异常信息并处理。 **非检查异常如：** * ArithmeticException * ClassCastException * ArrayIndexOutOfBoundsException * NullPointerException **检查异常如：** * SQLException * IOException * ClassNotFoundException # 异常类结构图  # 异常关键字 * **try：**try 代码块中放可能发生异常的代码，当发生异常时候会调用后面的 catch 处理异常。 * **catch：**当 try 代码块中的代码出现异常时，按代码顺序依次和多个 catch 中设置的异常类型进行检测，如果类型匹配就进行异常处理。 * **throw：**用来在方法中使用其抛出指定的异常对象，当抛出异常时会检查该代码中是否有处理异常逻辑，有处理即按照处理逻辑运行，未处理时程序将抛出异常信息，然后程序终止。 * **throws：**用在方法头部中声明抛出多个异常，调用方法会提醒处理异常，不处理即不能通过编译。 * **finally：**不管异常是否出现都会执行 finally 代码块中的内容，这个代码块中主要做一些清理资源的工作，如流的关闭，数据库连接的关闭等，不推荐用于 return 返回信息。 # 异常的继承体系 在Java中使用Exception类来描述异常  我们可以发现Exception有继承关系，它的父类是Throwable。Throwable是Java 语言中所有错误或异常的超类  另外，在异常Exception类中，有一个子类要特殊说明一下，RuntimeException子类，RuntimeException及其它的子类只能在Java程序运行过程中出现 异常继承体系总结： ~~~ Throwable: 它是所有错误与异常的超类（祖宗类） |- Error 错误,不能处理只能避免 |- Exception 编译期异常,进行编译JAVA程序时出现的问题 |- RuntimeException 运行期异常, JAVA程序运行过程中出现的问题 ~~~ # 抛出异常throw 在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？ 1. 创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。 2. 需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象； throw用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。 使用格式： ~~~ throw new 异常类名(参数); ~~~ 例如： ~~~ throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在"); throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围"); ~~~ 下面是异常类ArrayIndexOutOfBoundsException与NullPointerException的构造方法  # 声明异常throws 声明：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。 声明异常格式： ~~~ 修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2… { } ~~~ ## throw与throws的比较 1. throws出现在方法函数头；而throw出现在函数体。 2. throws表示出现异常的一种可能性，并不一定会发生这些异常；throw则是抛出了异常，执行throw则一定抛出了某种异常对象。 # 捕获异常`try…catch…finally` 捕获：Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理 捕获异常格式： ~~~ try { //需要被检测的语句。 } catch(异常类 变量) { //参数。 //异常的处理语句。 } finally { //一定会被执行的语句。 } ~~~ try：该代码块中编写可能产生异常的代码。 catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。 finally：有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。 # 运行时期异常 * RuntimeException和他的所有子类异常,都属于运行时期异常。NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException等都属于运行时期异常. * 运行时期异常的特点: * 方法中抛出运行时期异常,方法定义中无需throws声明,调用者也无需处理此异常 * 运行时期异常一旦发生,需要程序人员修改源代码. # 异常在方法重写中细节 * **子类覆盖父类方法时，如果父类的方法声明异常，子类只能声明父类异常或者该异常的子类，或者不声明。** 例如： ~~~ class Fu { public void method () throws RuntimeException { } } class Zi extends Fu { public void method() throws RuntimeException { } //抛出父类一样的异常 //public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类子异常 } ~~~ * **当父类方法声明多个异常时，子类覆盖时只能声明多个异常的子集。** 例如： ~~~ class Fu { public void method () throws NullPointerException, ClassCastException{ } } class Zi extends Fu { public void method()throws NullPointerException, ClassCastException { } public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类异常中的一部分 public void method() throws ClassCastException { } //抛出父类异常中的一部分 } ~~~ * **当被覆盖的方法没有异常声明时，子类覆盖时无法声明异常的**。 例如： ~~~ class Fu { public void method (){ } } class Zi extends Fu { public void method() throws Exception { }//错误的方式 } ~~~ 举例：父类中会存在下列这种情况，接口也有这种情况 问题：接口中没有声明异常，而实现的子类覆盖方法时发生了异常，怎么办？ 答：无法进行throws声明，只能catch的捕获。万一问题处理不了呢？catch中继续throw抛出，但是只能将异常转换成RuntimeException子类抛出 ~~~ interface Inter { public abstract void method(); } class Zi implements Inter { public void method(){ //无法声明 throws Exception int[] arr = null; if (arr == null) { //只能捕获处理 try{ throw new Exception(“哥们，你定义的数组arr是空的!”); } catch(Exception e){ System.out.println(“父方法中没有异常抛出，子类中不能抛出Exception异常”); //我们把异常对象e，采用RuntimeException异常方式抛出 throw new RuntimeException(e); } } } } ~~~ # 异常中常用方法 在Throwable类中为我们提供了很多操作异常对象的方法，常用的如下  * getMessage方法：返回该异常的详细信息字符串，即异常提示信息 * toString方法：返回该异常的名称与详细信息字符串 * printStackTrace：在控制台输出该异常的名称与详细信息字符串、异常出现的代码位置 ~~~ try { Person p= null; if (p==null) { throw new NullPointerException(“出现空指针异常了，请检查对象是否为null”); } } catch (NullPointerException e) { String message = e.getMesage(); System.out.println(message ); String result = e.toString(); System.out.println(result); e.printStackTrace(); } ~~~ # 自定义异常 **java中所有的异常类，都是继承Throwable，或者继承Throwable的子类。这样该异常才可以被throw抛出。** **说明这个异常体系具备一个特有的特性：可抛性：即可以被throw关键字操作。** 并且查阅异常子类源码，发现每个异常中都调用了父类的构造方法，把异常描述信息传递给了父类，让父类帮我们进行异常信息的封装。 例如NullPointerException异常类源代码： ~~~ public class NullPointerException extends RuntimeException { public NullPointerException() { super();//调用父类构造方法 } public NullPointerException(String s) { super(s);//调用父类具有异常信息的构造方法 } } ~~~ * 自定义异常继承Exception演示 ~~~ class MyException extends Exception{ /* 为什么要定义构造函数，因为看到Java中的异常描述类中有提供对异常对象的初始化方法。 */ public MyException(){ super(); } public MyException(String message) { super(message);// 如果自定义异常需要异常信息，可以通过调用父类的带有字符串参数的构造函数即可。 } } ~~~ * 自定义异常继承RuntimeException演示 ~~~ class MyException extends RuntimeException{ /* 为什么要定义构造函数，因为看到Java中的异常描述类中有提供对异常对象的初始化方法。 */ MyException(){ super(); } MyException(String message) { super(message);// 如果自定义异常需要异常信息，可以通过调用父类的带有字符串参数的构造函数即可。 } } ~~~ # assert断言 程序执行到某行代码处一定是预期的结果 默认情况下断言不应该影响程序的运行,也就是说在java解释程序的运行时候断言不起作用 启用断言: `java -ea TestDemo` ~~~ int num = 20; assert num == 10: "num不是10"; ~~~ java的断言设计要比c++强很多,它不会影响程序的执行 # try-with-resource关闭资源 JDK1.7中 ## 简介 我们知道，在Java编程过程中，如果打开了外部资源（文件、数据库连接、网络连接等），我们必须在这些外部资源使用完毕后，手动关闭它们。因为外部资源不由JVM管理，无法享用JVM的垃圾回收机制，如果我们不在编程时确保在正确的时机关闭外部资源，就会导致外部资源泄露，紧接着就会出现文件被异常占用，数据库连接过多导致连接池溢出等诸多很严重的问题。 ## 传统的资源关闭方式 为了确保外部资源一定要被关闭，通常关闭代码被写入finally代码块中，当然我们还必须注意到关闭资源时可能抛出的异常，于是变有了下面的经典代码： ~~~ public static void main(String[] args) { FileInputStream inputStream = null; try { inputStream = new FileInputStream(new File("test")); System.out.println(inputStream.read()); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e.getMessage(), e); } finally { if (inputStream != null) { try { inputStream.close(); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e.getMessage(), e); } } } } ~~~ 熟悉其他语言的朋友可能会开始吐槽了，在C++中，我们可以把关闭资源的代码放在析构函数中，在C#中，我们有using代码块。这些语法都有一个共同的特性，让外部资源的关闭行为与外部资源的句柄对象的生命周期关联，当外部资源的句柄对象生命周期终结时（例如句柄对象已出作用域），外部资源的关闭行为将被自动调用。这样不仅更加符合面向对象的编程理念（将关闭外部资源的行为内聚在外部资源的句柄对象中），也让代码更加简洁易懂。怎么到了Java这里，就找不到自动关闭外部资源的语法特性了呢。 ## try-with-resource语法 确实，在JDK7以前，Java没有自动关闭外部资源的语法特性，直到JDK7中新增了try-with-resource语法，才实现了这一功能。 那什么是try-with-resource呢？简而言之，当一个外部资源的句柄对象（比如FileInputStream对象）实现了AutoCloseable接口，那么就可以将上面的板式代码简化为如下形式： ~~~ public static void main(String[] args) { try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(new File("test"))) { System.out.println(inputStream.read()); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e.getMessage(), e); } } ~~~ 将外部资源的句柄对象的创建放在try关键字后面的括号中，当这个try-catch代码块执行完毕后，Java会确保外部资源的close方法被调用。代码是不是瞬间简洁许多！ ## 实现原理 try-with-resource并不是JVM虚拟机的新增功能，只是JDK实现了一个语法糖，当你将上面代码反编译后会发现，其实对JVM虚拟机而言，它看到的依然是之前的写法： ~~~ public static void main(String[] args) { try { FileInputStream inputStream = new FileInputStream(new File("test")); Throwable var2 = null; try { System.out.println(inputStream.read()); } catch (Throwable var12) { var2 = var12; throw var12; } finally { if (inputStream != null) { if (var2 != null) { try { inputStream.close(); } catch (Throwable var11) { var2.addSuppressed(var11); } } else { inputStream.close(); } } } } catch (IOException var14) { throw new RuntimeException(var14.getMessage(), var14); } } ~~~ ## 异常抑制 通过反编译的代码，大家可能注意到代码中有一处对异常的特殊处理： ~~~ var2.addSuppressed(var11); ~~~ 这是try-with-resource语法涉及的另外一个知识点，叫做异常抑制。当对外部资源进行处理（例如读或写）时，如果遭遇了异常，且在随后的关闭外部资源过程中，又遭遇了异常，那么你catch到的将会是对外部资源进行处理时遭遇的异常，关闭资源时遭遇的异常将被“抑制”但不是丢弃，通过异常的getSuppressed方法，可以提取出被抑制的异常。 ## 总结 1. **当一个外部资源的句柄对象实现了AutoCloseable接口或者他的子接口Closeable，JDK7中便可以利用try-with-resource语法更优雅的关闭资源，消除板式代码** 2. try-with-resource时，如果对外部资源的处理和对外部资源的关闭均遭遇了异常，“关闭异常”将被抑制，“处理异常”将被抛出，但“关闭异常”并没有丢失，而是存放在“处理异常”的被抑制的异常列表 3. 可以在一条try语句中管理多个资源,每个资源以`";"`隔离开来 ## jdk9改进 现在用资源语句编写 try 将更容易。 以前，执行后必须关闭的所有资源必须在 try 子句中初 始化，如下例所示: 从 Java 9 开始，我们可以在 try 子句中使用最终和有效的最终资源: ~~~ Resource res1 = new Resource(); Resource res2 = new Resource(); try (res1; res2) { } ~~~