Java 所有异常的详解

一，异常体系图

现实生活中的很多病况从面向对象的角度考虑也是一类事物，可以定义为类。

java中可以通过类对这一类不正常的现象进行描述，并封装为对象。

1. java的异常体系包含在java.lang这个包默认不需要导入。
2. java异常体系图
|——Throwable  （实现类描述java的错误和异常）
       |——Error
（错误）一般不通过代码去处理。
       |——Exceprion
（异常）
              |——RuntimeException
（运行时异常）
              |——非运行时异常
常见的Error：代码如下：
public class MainTest {

public static void main(String[] args) {
//java虚拟机默认管理了64M的内存，下面的数组需要1G内存
//这样子会造成内存溢出
byte[]by=new byte[1024*1024*1024];//1k--1M--1G
System.out.println(by);
}
}

错误原因：内存溢出。需要的内存已经超出了java虚拟机管理的内存范围。

错误(Error):

它指的是一个合理的应用程序不能截获的严重的问题。大多数都是反常的情况。错误是JVM的一个故障(虽然它可以是任何系统级的服务)。所以，错误是很难处理的，一般的开发人员(当然不是你)是无法处理这些错误的。比如内存溢出.

Throwable类：

写个例子：
/*
Throwable类

printStackTrace() 打印栈信息

肺炎
上呼吸道感染
发烧
流鼻涕感冒
小感冒
*/
class MainTest{

public static void main(String[] args) {

// Throwable able=new Throwable();
Throwable able = new Throwable("想吐。。。");
System.out.println(able.toString()); // 输出该异常的类名
System.out.println(able.getMessage()); // 输出异常的信息
able.printStackTrace(); // 打印栈信息
}
}效果图：



二，程序中的异常处理

1. 当除数是非0，除法运算完毕，程序继续执行。
2.当除数是0，程序发生异常，并且除法运算之后的代码停止运行。因为程序发生异常需要进行处理。
看如下代码：
class MainTest {

public static void main(String[] args) {
div(2, 0);
System.out.println("over");
}

public static void div(int x, int y) {
//该行代码的y值可能是0,程序会出现异常并停止
System.out.println(x / y);
System.out.println("除法运算");
}
}效果图：



所以，出现异常改怎么处理解决呢？？
第一种方式：自行处理

（1） try{//可能发生异常的代码 }catch(异常类 变量名){//处理}。

（2）案例除法运算的异常处理。

（3）如果没有进行try catch处理，出现异常程序就停止。进行处理后，程序会继续执行。

这个案例可以使用如下代码解决~

class MainTest {

public static void main(String[] args) {
div(2, 0);
System.out.println("over");
}

public static void div(int x, int y) {

try {
System.out.println(x / y); // 可能出现异常的语句，放入try中。
} catch (ArithmeticException e) { // 进行异常匹配，
//异常信息
System.out.println(e.toString());
System.out.println(e.getMessage());
e.printStackTrace();
System.out.println("除数不能为0");
}
System.out.println("除法运算");
}
}

那出现多个异常该怎么解决呢~

 案例print方法，形参中增加数组。
 在print方法中操作数组会发生新的异常
  ArrayIndexOutOfBoundsException，NullPointerException），如何处理？
      1. 使用将可能发生异常的代码放入try语句中，添加多个catch语句即可。
      2. 可以处理多种异常，但是同时只能处理一种异常。
      3. try中除0异常和数组角标越界同时出现，只会处理一种。
class MainTest {

public static void main(String[] args) {

System.out.println();
int[] arr = { 1, 2 };
arr = null;
// print (1, 0, arr);
print (1, 2, arr);

System.out.println("over");
}

public static void print(int x, int y, int[] arr) {

try {
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(x / y);
} catch (ArithmeticException e) {
e.toString();
e.getMessage();
e.printStackTrace();
System.out.println("算术异常。。。");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
e.toString();
e.getMessage();
e.printStackTrace();
System.out.println("数组角标越界。。。");
} catch (NullPointerException e) {
e.toString();
e.getMessage();
e.printStackTrace();
System.out.println("空指针异常。。。");
}
System.out.println("函数执行完毕");
}
}效果图：



总结：

（1） 程序中有多个语句可能发生异常，可以都放在try语句中。并匹配对个catch语句处理。
（2） 如果异常被catch匹配上，接着执行try{}catch(){}
后的语句。没有匹配上程序停止。
（3） try中多个异常同时出现，只会处理第一条出现异常的一句，剩余的异常不再处理。
（4） 使用多态机制处理异常。
      1. 程序中多态语句出现不同异常，出现了多个catch语句。简化处理（相当于急诊）。
      2. 使用多态，使用这些异常的父类进行接收。（父类引用接收子类对象）

（5）多个catch语句之间的执行顺序：
  1. 是进行顺序执行，从上到下。
  2. 如果多个catch
内的异常有子父类关系。
    1. 子类异常在上，父类在最下。编译通过运行没有问题
    2. 父类异常在上，子类在下，编译不通过。(因为父类可以将子类的异常处理，子类的catch处理不到)。
    3. 多个异常要按照子类和父类顺序进行catch
class Father {

}

class Son extends Father {

}

public class MainTest {

public static void main(String[] args) {

System.out.println();
int[] arr = { 1, 2 };
arr = null;
Father f = new Father();
div(1, 0, arr, f);

System.out.println("over");
}

public static void div(int x, int y, int[] arr, Father f) {

try {
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(x / y);
Son s = (Son) f;

} catch (ArithmeticException e) {
e.toString();
e.getMessage();
e.printStackTrace();
System.out.println("算术异常。。。");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
e.toString();
e.getMessage();
e.printStackTrace();
System.out.println("数组角标越界。。。");
} catch (NullPointerException e) {
e.toString();
e.getMessage();
e.printStackTrace();
System.out.println("空指针异常。。。");
} catch (Exception e) {
e.toString();
e.getMessage();
e.printStackTrace();
System.out.println("出错啦");
}
System.out.println("函数执行完毕");
}
}效果图：



处理异常应该catch异常具体的子类，可以处理的更具体，不要为了简化代码使用异常的父类。

第二种方式：抛出处理

定义一个功能，进行除法运算例如（div(int x,int y)）如果除数为0，进行处理。
功能内部不想处理，或者处理不了。就抛出使用throw new Exception("除数不能为0");
进行抛出。抛出后需要在函数上进行声明，告知调用函数者，我有异常，你需要处理如果函数上不进行throws
声明，编译会报错。例如：未报告的异常 java.lang.Exception；必须对其进行捕捉或声明以便抛出throw
 new Exception("除数不能为0");

public static void div(int x, int y) throws Exception { // 声明异常，通知方法调用者。

if (y == 0) {
throw new Exception("除数为0"); // throw关键字后面接受的是具体的异常的对象
}
System.out.println(x / y);
System.out.println("除法运算");
}

main方法中调用除法功能，调用到了一个可能会出现异常的函数，需要进行处理。如果调用者没有处理会编译失败。
如何处理声明了异常的函数
1.try{}catch(){}
public class MainTest {

public static void main(String[] args) {

try {
div(2, 0);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("over");

}

public static void div(int x, int y) throws Exception { // 声明异常，通知方法调用者。 if (y == 0) { throw new Exception("除数为0"); // throw关键字后面接受的是具体的异常的对象 } System.out.println(x / y); System.out.println("除法运算"); }

}效果图：



2.继续抛出throws
public class MainTest {

public static void main(String[] args) throws Exception {
div(2, 0);
System.out.println("over");
}

public static void div(int x, int y) throws Exception { // 声明异常，通知方法调用者。
if (y == 0) {
throw new Exception("除数为0"); // throw关键字后面接受的是具体的异常的对象
}

System.out.println(x / y);
System.out.println("除法运算");
}

}效果图：



throw和throws的区别：
 相同：都是用于做异常的抛出处理的。
 不同点：
  使用的位置: throws
使用在函数上，throw使用在函数内
  后面接受的内容的个数不同:
    throws 后跟的是异常类，可以跟多个，用逗号隔开。
    throw 后跟异常对象。

总结
（1）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。
（2） 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。
（3） 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。
（4）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。（子类在上，父类在下）。
（5） throw语句后不允许有紧跟其他语句，因为这些没有机会执行。
（6）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。
第三种方式：自定义异常

问题：现实中会出现新的病，就需要新的描述。
分析： java的面向对象思想将程序中出现的特有问题进行封装。
案例:  定义功能模拟凌波登录。(例如：lb(String ip))需要接收ip地址
1. 当没有ip地址时，需要进行异常处理。
                1. 当ip地址为null是需要throw
new Exception("无法获取ip");

                2. 但Exception是个上层父类，这里应该抛出更具体的子类。
                3. 可以自定义异常
2. 自定义描述没有IP地址的异常（NoIpException）。
          1. 和sun的异常体系产生关系。继承Exception类，自定义异常类名也要规范，结尾加上Exception,便于阅读

/*
自定义异常
*/
class NoIpException extends Exception {

NoIpException() {

}

NoIpException(String message) {
super(message);
}

}

class MainTest {

public static void main(String[] args) throws NoIpException {

System.out.println();
String ip = "192.168.10.252";
ip = null;
try {
Lb(ip);
} catch (NoIpException e) {
System.out.println("程序结束");
}

}

/*
*
* 凌波教学
*/
public static void Lb(String ip) throws NoIpException {
if (ip == null) {
// throw new Exception("没插网线吧，小白");
throw new NoIpException("没插网线吧，小白");
}

System.out.println("醒醒了，开始上课了。");
}
}效果图：



案例：模拟吃饭没带钱的问题

1. 定义吃饭功能，需要钱。（例如：eat(double money)）

2. 如果钱不够是不能吃饭，有异常。

3. 自定义NoMoneyException();继承Exception
提供有参无参构造，调用父类有参构造初始化。at
方法进行判断，小于10块，throw NoMoneyException("钱不够");

4. eat 方法进行声明，throws NoMoneyException

5. 如果钱不够老板要处理。调用者进行处理。try{}catch(){}
。

class NoMoneyException extends Exception {

NoMoneyException() {

}

NoMoneyException(String message) {
super(message);
}
}

class MainTest {

public static void main(String[] args) {

System.out.println();
try {
eat(0);
} catch (NoMoneyException e) {
System.out.println("跟我干活吧。");
}
}

public static void eat(double money) throws NoMoneyException {
if (money < 10) {
throw new NoMoneyException("钱不够");
}
System.out.println("吃桂林米粉");
}
}效果图：



第四种方式：运行时异常和非运行时异常

1.RunntimeException--运行时异常

RunntimeException的子类： 

(1)ClassCastException

      多态中，可以使用Instanceof 判断，进行规避

(2)ArithmeticException

     进行if判断，如果除数为0，进行return

(3)NullPointerException

     进行if判断，是否为null

(4)ArrayIndexOutOfBoundsException

     使用数组length属性，避免越界

    这些异常时可以通过程序员的良好编程习惯进行避免的

总结：

遇到运行时异常无需进行处理，直接找到出现问题的代码，进行规避。

就像人上火一样牙疼一样，找到原因，自行解决即可

该种异常编译器不会检查程序员是否处理该异常

如果是运行时异常，那么没有必要在函数上进行声明。

案例如下：

1：除法运算功能（div(int x,int y)）
2：if判断如果除数为0，throw
new ArithmeticException();
3：函数声明throws ArithmeticException
4：main方法调用div,不进行处理
5：编译通过，运行正常
6：如果除数为0，报异常，程序停止。
7：如果是运行时异常，那么没有必要在函数上进行声明。
Object类中的wait()方法，内部throw了2个异常
IllegalMonitorStateException InterruptedException
只声明了一个(throws) IllegalMonitorStateException是运行是异常没有声明。
class MainTest {

public static void main(String[] args){
div(2, 1);
}

public static void div(int x, int y) {
if (y == 0) {
throw new ArithmeticException();
}
System.out.println(x / y);
}
}结果输出为：2
2.非运行时异常--受检异常

如果出现了非运行时异常必须进行处理throw或者try{}catch(){}处理，否则编译器报错。
（1）IOException  使用要导入包import java.io.IOException;

（2）ClassNotFoundException

例如人食物中毒，必须进行处理，要去医院进行处理。
案例
1：定义一测试方法抛出并声明ClassNotFoundException（test()）
2：main方法调用test
3：编译报错
未报告的异常 java.lang.ClassNotFoundException；必须对其进行捕捉或声明以便抛出
public void isFile(String path){
try
{
/*
根据文件的路径生成一个文件对象，如果根据该路径找不到相应的文件，
则没法生成文件对象。
*/
File file = new File(path);
//读取文件的输入流
FileInputStream input = new FileInputStream(file);
//读取文件
input.read();
}
catch (NullPointerException e)
{
System.out.println("读取默认的文件路径..");
}

}
4：Sun
的API文档中的函数上声明异常，那么该异常是非运行是异常，

调用者必须处理。
5：自定义异常一般情况下声明为非运行时异常

就函数的重写和重载来说明这俩种异常吧~

1：运行时异常
案例定义Father类，定义功能抛出运行是异常，例如（test() throwClassCastException）
定义Son类，继承Father类，定义test方法，没有声明异常
使用多态创建子类对象，调用test方法
执行子类方法
函数发生了重写，因为是运行时异常，在父类的test方法中，可以声明throws
也可以不声明throws 
class Father {
void test() throws ClassCastException { // 运行时异常
System.out.println("父类");
throw new ClassCastException();
}
}

class Son extends Father {
void test() {
System.out.println("子类");
}
}
class MainTest {

public static void main(String[] args) {
Father f = new Son();
f.test();
}
}结果输出：子类

2：非运行时异常
  1.定义父类的test2方法，抛出非运行时异常，例如抛出ClassNotFoundException

   1.此时父类test2方法必须声明异常，因为是非运行时异常

    2.Son类定义test2
方法，抛出和父类一样的异常，声明异常

   3.使用多态创建子类对象，调用test方法，调用test2方法，

     1.声明非运行时异常的方法，在调用时需要处理，所以在main方法调用时throws

     2.实现了重写，执行子类的test2方法

     3.总结子类重写父类方法可以抛出和父类一样的异常，或者不抛出异常。

//1 子类覆盖父类方法父类方法抛出异常，子类的覆盖方法可以不抛出异常
class Father {
void test() throws ClassNotFoundException { // 非运行时异常
System.out.println("父类");
throw new ClassNotFoundException();
}
}

class Son extends Father {
void test() {
System.out.println("子类");
// 父类方法有异常，子类没有。
}
}
class MainTest {

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Father f = new Son();
f.test();

}
}结果输出：子类

4：子类抛出并声明比父类大的异常例如子类test2方法抛出Exception

  1：编译失败，无法覆盖
  2：子类不能抛出父类异常的父类。
  3：总结子类不能抛出比父类的异常更大的异常。
//2：子类覆盖父类方法不能比父类抛出更大异常
class Father {
void test() throws Exception {
// 非运行时异常
System.out.println("父类");
throw new Exception();
}
}

class Son extends Father {
void test() throws ClassNotFoundException { // 非运行时异常
System.out.println("子类");
throw new ClassNotFoundException();
}
}
class MainTest {

public static void main(String[] args) throws Exception {
Father f = new Son();
f.test();

}
}效果图：



总结

1：子类覆盖父类方法是，父类方法抛出异常，子类的覆盖方法可以不抛出异常，或者抛出父类方法的异常，或者该父类方法异常的子类。

2：父类方法抛出了多个异常，子类覆盖方法时，只能抛出父类异常的子集

3：父类没有抛出异常子类不可抛出异常

子类发生非运行时异常，需要进行try{}catch的(){}处理，不能抛出。

4：子类不能比父类抛出更多的异常

第五种方式：finally

1: 实现方式一：

try{ // 可能发生异常的代码 } catch(
异常类的类型 e ){ //
当发生指定异常的时候的处理代码 }catch...

  比较适合用于专门的处理异常的代码，不适合释放资源的代码。

2：实现方式二：

  try{  } catch(){} finally{ // 释放资源的代码 }

  finally块是程序在正常情况下或异常情况下都会运行的。

    比较适合用于既要处理异常又有资源释放的代码

3：实现方式三

try{  }finally{ // 释放资源 }

  比较适合处理的都是运行时异常且有资源释放的代码。

4：finally:关键字主要用于释放系统资源。

      1：在处理异常的时候该语句块只能有一个。

      2：无论程序正常还是异常，都执行finally。

5：finally是否永远都执行？

     1：只有一种情况，但是如果JVM退出了System.exit(0)，finally就不执行。

     2：return都不能停止finally的执行过程。

案例使用流

1：使用FileInputStream加载文件。

导包import java.io.FileInputStream;

2：FileNotFoundException  

导入包import java.io.FileNotFoundException;

3：IOException

import java.io.IOException;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class MainTest {
// 本例子使用finally 关闭系统资源。
public static void main(String[] args) {

FileInputStream fin = null;
try {
System.out.println("1创建io流可能出现异常");
fin = new FileInputStream("aabc.txt"); // 加载硬盘的文本文件到内存，通过流
// System.out.println(fin);
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("2没有找到abc.txt 文件");
System.out.println("3catch 了");
// System.exit(0);
// return;
}
// finally
finally {
System.out.println("4fianlly执行");
if (fin != null) { // 如果流对象为null 流对象就不存在，没有必要关闭资源
try {
fin.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("close 异常");
}

}
System.out.println("5finally over");
}
System.out.println("6mainover");
}
}

// 2：无论程序正常还是异常，都执行finally。 但是遇到System.exit(0); jvm退出。
// finally用于必须执行的代码， try{} catch(){}finally{}
// try{}finally{}效果图：