Java培训笔记22--自学异常类

异常这块知识老师让我们自学，我在网上找了一些资料，我把我找的部分资料贴上来，更多异常资料我已经上传至http://download.csdn.net/source/2936764，包括ppt,和一些笔记文档。

一、Java异常的基础知识
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。

Java中的异常用对象来表示。Java对异常的处理是按异常分类处理的，不同异常有不同的分类，每种异常都对应一个类型（class），每个异常都对应一个异常（类的）对象。
异常类从哪里来？有两个来源，一是Java语言本身定义的一些基本异常类型，二是用户通过继承Exception类或者其子类自己定义的异常。Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件。
异常的对象从哪里来呢？有两个来源，一是Java运行时环境自动抛出系统生成的异常，而不管你是否愿意捕获和处理，它总要被抛出！比如除数为0的异常。二是程序员自己抛出的异常，这个异常可以是程序员自己定义的，也可以是Java语言中定义的，用throw 关键字抛出异常，这种异常常用来向调用者汇报异常的一些信息。
异常是针对方法来说的，抛出、声明抛出、捕获和处理异常都是在方法中进行的。
Java异常处理通过5个关键字try、catch、throw、throws、finally进行管理。基本过程是用try语句块包住要监视的语句，如果在try语句块内出现异常，则异常会被抛出，你的代码在catch语句块中可以捕获到这个异常并做处理；还有以部分系统生成的异常在Java运行时自动抛出。你也可以通过throws关键字在方法上声明该方法要抛出异常，然后在方法内部通过throw抛出异常对象。finally语句块会在方法执行return之前执行，一般结构如下：
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
}
catch语句可以有多个，用来匹配多个异常，匹配上多个中一个后，执行catch语句块时候仅仅执行匹配上的异常。catch的类型是Java语言中定义的或者程序员自己定义的，表示代码抛出异常的类型，异常的变量名表示抛出异常的对象的引用，如果catch捕获并匹配上了该异常，那么就可以直接用这个异常变量名，此时该异常变量名指向所匹配的异常，并且在catch代码块中可以直接引用。这一点非常非常的特殊和重要！
Java异常处理的目的是提高程序的健壮性，你可以在catch和finally代码块中给程序一个修正机会，使得程序不因异常而终止或者流程发生以外的改变。同时，通过获取Java异常信息，也为程序的开发维护提供了方便，一般通过异常信息就很快就能找到出现异常的问题（代码）所在。
Java异常处理是Java语言的一大特色，也是个难点，掌握异常处理可以让写的代码更健壮和易于维护。
二、Java异常类类图
下面是这几个类的层次图：



下面四个类的介绍来自java api 文档。
1、Throwable
Throwable 类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。只有当对象是此类（或其子类之一）的实例时，才能通过 Java 虚拟机或者 Java throw 语句抛出。类似地，只有此类或其子类之一才可以是 catch 子句中的参数类型。
两个子类的实例，Error 和 Exception，通常用于指示发生了异常情况。通常，这些实例是在异常情况的上下文中新近创建的，因此包含了相关的信息（比如堆栈跟踪数据）。
2、Exception
Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件，表示程序本身可以处理的异常。
3、Error
Error 是 Throwable 的子类，表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误，用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。
在执行该方法期间，无需在方法中通过throws声明可能抛出但没有捕获的 Error 的任何子类，因为Java编译器不去检查它，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字句声明抛出它，还是会编译通过。
4、RuntimeException
RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。Java编译器不去检查它，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字句声明抛出它，还是会编译通过，这种异常可以通过改进代码实现来避免。
5、ThreadDeath
调用 Thread 类中带有零参数的 stop 方法时，受害线程将抛出一个 ThreadDeath 实例。
仅当应用程序在被异步终止后必须清除时才应该捕获这个类的实例。如果 ThreadDeath 被一个方法捕获，那么将它重新抛出非常重要，因为这样才能让该线程真正终止。
如果没有捕获 ThreadDeath，则顶级错误处理程序不会输出消息。
虽然 ThreadDeath 类是“正常出现”的，但它只能是 Error 的子类而不是 Exception 的子类，因为许多应用程序捕获所有出现的 Exception，然后又将其放弃。
以上是对有关异常API的一个简单介绍，用法都很简单，关键在于理解异常处理的原理，具体用法参看Java API文档。

三、Java异常处理机制
对于可能出现异常的代码，有两种处理办法：
第一、在方法中用try...catch语句捕获并处理异常，catach语句可以有多个，用来匹配多个异常。例如：
public void p(int x){
try{
...
}catch(Exception e){
...
}finally{
...
}
}
第二、对于处理不了的异常或者要转型的异常，在方法的声明处通过throws语句抛出异常。例如：
public void test1() throws MyException{
...
if(....){
throw new MyException();
}
}
如果每个方法都是简单的抛出异常，那么在方法调用方法的多层嵌套调用中，Java虚拟机会从出现异常的方法代码块中往回找，直到找到处理该异常的代码块为止。然后将异常交给相应的catch语句处理。如果Java虚拟机追溯到方法调用栈最底部main()方法时，如果仍然没有找到处理异常的代码块，将按照下面的步骤处理：
第一、调用异常的对象的printStackTrace()方法，打印方法调用栈的异常信息。
第二、如果出现异常的线程为主线程，则整个程序运行终止；如果非主线程，则终止该线程，其他线程继续运行。
通过分析思考可以看出，越早处理异常消耗的资源和时间越小，产生影响的范围也越小。因此，不要把自己能处理的异常也抛给调用者。
还有一点，不可忽视：finally语句在任何情况下都必须执行的代码，这样可以保证一些在任何情况下都必须执行代码的可靠性。比如，在数据库查询异常的时候，应该释放JDBC连接等等。finally语句先于return语句执行，而不论其先后位置，也不管是否try块出现异常。finally语句唯一不被执行的情况是方法执行了System.exit()方法。System.exit()的作用是终止当前正在运行的 Java 虚拟机。finally语句块中不能通过给变量赋新值来改变return的返回值，也建议不要在finally块中使用return语句，没有意义还容易导致错误。
最后还应该注意一下异常处理的语法规则：
第一、try语句不能单独存在，可以和catch、finally组成 try...catch...finally、try...catch、try...finally三种结构，catch语句可以有一个或多个，finally语句最多一个，try、catch、finally这三个关键字均不能单独使用。
第二、try、catch、finally三个代码块中变量的作用域分别独立而不能相互访问。如果要在三个块中都可以访问，则需要将变量定义到这些块的外面。
第三、多个catch块时候，Java虚拟机会匹配其中一个异常类或其子类，就执行这个catch块，而不会再执行别的catch块。
第四、throw语句后不允许有紧跟其他语句，因为这些没有机会执行。
第五、如果一个方法调用了另外一个声明抛出异常的方法，那么这个方法要么处理异常，要么声明抛出。
那怎么判断一个方法可能会出现异常呢？一般来说，方法声明的时候用了throws语句，方法中有throw语句，方法调用的方法声明有throws关键字。
throw和throws关键字的区别
throw用来抛出一个异常，在方法体内。语法格式为：throw 异常对象。
throws用来声明方法可能会抛出什么异常，在方法名后，语法格式为：throws 异常类型1，异常类型2...异常类型n。

四、如何定义和使用异常类
1、使用已有的异常类，假如为IOException、SQLException。
try{
程序代码
}catch(IOException ioe){
程序代码
}catch(SQLException sqle){
程序代码
}finally{
程序代码
}
2、自定义异常类
创建Exception或者RuntimeException的子类即可得到一个自定义的异常类。例如:
public class MyException extends Exception{
public MyException(){}
public MyException(String smg){
super(smg);
}
}
3、使用自定义的异常
用throws声明方法可能抛出自定义的异常，并用throw语句在适当的地方抛出自定义的异常。例如：
在某种条件抛出异常
public void test1() throws MyException{
...
if(....){
throw new MyException();
}
}
将异常转型（也叫转译），使得异常更易读易于理解
public void test2() throws MyException{
...
try{
...
}catch(SQLException e){
...
throw new MyException();
}
}
还有一个代码，很有意思：
public void test2() throws MyException{
...
try {
...
} catch (MyException e) {
throw e;
}
}
这段代码实际上捕获了异常，然后又和盘托出，没有一点意义，如果这样还有什么好处理的，不处理就行了，直接在方法前用throws声明抛出不就得了。异常的捕获就要做一些有意义的处理。
2.finally
如果把finally块置try...catch...语句后，finally块一般都会得到执行，它相当于一个万能的保险，即使前面的try块发生异常，而又没有对应异常的catch块，finally块将马上执行。
以下情形，finally块将不会被执行：
(1)finally块中发生了异常；
(2)程序所在线程死亡；
(3)在前面的代码中用了System.exit()；
(4)关闭CPU。



异常处理原则

— 只有在程序代码无法预料的情况下，才采用异常处理机制。
— 不要把每条语句都封装在一个try块中，而应该把需要保护的一个程序片段作为一个整体封装到try块中，如果可能的话，可定义多个try块。
— 只有在可能发生异常时才使用try-catch语句，不要用它们来进行简单的程序测试。因为，捕获异常需要耗费很多执行时间，其执行时间可能是普通测试时间的10~20倍。
— 在catch子句中尽可能指定具体的异常类型，必要时使用多个catch子句。不要试图用一个catch子句处理所有可能出现的异常。原因是太一般化的异常处理程序会增加代码出错的可能性，因为它们也会捕获和处理那些程序员没有预料到的异常。
— 充分运用finally子句，保证在异常发生时所有资源都被正确释放。