Java的异常处理概述
防错程序设计是一个优秀程序中不可或缺的一部分，一个好的软件，应该将错误通过自身的程序进行消化，而不是将错误抛给用户。因此，程序中要用到异常处理。Java看待异常的思想是将异常看成是异常类的对象来处理。
异常的概念
异常也就是导致程序不能正常执行的非正常情况，可以导致程序发生异常的情况有许多，Java自身也定义了一些异常类，比如：ArrayIndxOutOfBoundsException(数组下标越界)，ArithmeticException(算数运算错误，如被0除)，ClassNotFoundeException(未找到装载的类)，NullPointerException(空指针访问)，NumberFormatException(数字格式错误)等。
1.异常的简介
异常可以分为：检查性异常和运行时异常。前者是在程序编写时，系统就自动检测到了异常，后者是在程序编译完成后，系统出现的异常，常见的是由于用户输入的内容不符合要求而产生的异常。
【举例】
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a=1;
int b=0;
System.out.println(a/b); //被除数不能为0
}
}
上面的代码属于运行时异常，也就是在程序运行后，系统才显示出异常，显示的结果为：Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero at com.blog.Test.main(Test.java:6)。也就是改程序有ArithmeticException异常。
那么如何修改程序已达到异常处理的目的呢？Java提供了几种程序块来处理异常或可能有异常的代码。它们分别是try,catch,finally,throw,throws。
那么以上代码改如何修改系统才不会报出异常呢？可以利用try{}catch(){}来对出现异常的代码块进行处理。修改结果如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a=1;
int b=0;
try{
System.out.println(a/b);
}catch (ArithmeticException e){
System.out.println("被除数不可为0");
}
}
}
输出结果为：被除数不可为0。此外，IDEA有快速生成try catch的快捷键，步骤是：选中要异常处理的代码块，然后按住Ctrl+Alt+T，就会在出现的列表中发现try catch程序块。
2.异常的类层次
Java的异常类是处理异常时错误的特殊类，每一种异常对应一种特定的运行错误。所有的异常类都是系统类库中Exception类的子类，其继承结构如下：
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Throwable类：是异常类层次中的最高层，其中第一了一个异常描述串以及可获取该描述的getMessage()方法。
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-
Exception类：该类就是我们要进行处理的异常类。
异常处理结构
进行异常处理必须使用try程序块，将可能产生错误的代码放在try块中，当JVM执行时发现异常时，会立即停止执行后续代码，然后查找异常处理块，对catch块按次序进行匹配检查，一但找到一个匹配者，就执行该catch块中的代码，且不再检查后面的catch块。如果try块中没有异常，则忽略catch块。
1.具体格式：
try{
语句块;
}catch(异常类型 参变量名){语句块;}
finally{语句块;}
【说明】
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可以把try看成是提醒系统，在try块中的程序可能会出现异常，try块后可接多个catch块。
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一旦发现异常，try中的剩余语句不再执行。
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catch语句块用于捕捉和处理异常对象。当try块出现异常时，运行系统会将异常对象传递给catch中的参变量，在catch块中可以通过该对象获取具体的异常信息。
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finally部分是可以没用的，但如果存在，则无论异常是否发生，finally部分的语句必须执行。即便是try或catch中含有退出方法的语句return，也不能阻止finally中代码块的执行。
2.throw与throws
一般情况下，程序运行过程中发现异常时，系统就会产生一个含有异常的描述信息和异常的位置的异常对象，产生异常对象的过程就叫做异常的抛出（throw）。当产生异常对象后，若为编写异常处理的代码，系统将自动返回异常对象的信息，即异常的描述和位置。而要使程序严密且好用，那么我们就需要对异常进行处理，以接受和处理异常对象。
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throw
系统自定义的运行异常都可由系统在运行时自动抛出，这种异常抛出方式称为隐式抛出。而自己设计的异常，需要我们自己通过throw语句抛出。
【例】抛出MyException异常
class MyException extends Exception{//自定义的异常类
String id;//异常标识
public MyException(String str){//异常类的构造方法
id=str;
}
public String toString(){
return("异常："+id);
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try{
throw new MyException("输入错误");//抛出一个异常
}catch (MyException e){//捕捉并处理异常
System.out.println(e);
}
}
}
输出结果：异常：输入错误
【说明】
（1）一个throw语句只能抛出一个异常对象。
（2）throw语句会改变程序的执行流程。一般来说，执行完throw语句后会结束其所在方法的执行。
（3）throw语句必须是某个语法结构的最后一条语句。当throw后面还有语句时，会显示错误：该代码为不可达的代码
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throws
在方法的声明部分可以加上throws子句——告知JRE该方法可能会抛出某些异常。格式：
public void doSomething() throws IOException, ArithmeticException
{
//方法体
}
【说明】
关键字throws后面可以跟多个异常，逗号隔开，没有先后顺序，甚至可以是方法体中并未抛出的异常。
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throw语句与throws子句区别：一个是抛出异常，另一个是声明方法中将产生什么异常。
自定义异常
看到自定义异常，我就有个疑问：为什么系统已经有了异常处理类还要来搞个自定义异常呢？估计老师上课时讲过，估计我上课时走神了。那么原因是什么呢？其实，稍微想一想就会知道大概原因：由于异常的情况是千奇百怪的，而系统给我们提供的异常类却是有限的，所以当我们的catch无法捕捉这个系统中没有的异常类型时，我们就需要自己来设计一个异常类，来返回具体的异常信息，比如说异常的类型或异常代码块所处的位置。
1.自定义异常类设计
自定义的异常类要通过继承Exception类来实现，自定义异常类中一般包括异常标识，构造方法和toString()方法。这三者的作用分别是：记录异常代码块的信息，给异常标识赋值，输出描述的异常。
【例】一个简单的自定义异常类
class MyException extends Exception{
String id;//异常标识
public MyException(String str){
id=str;
}
public String toString(){
return("异常："+id);
}
}
【说明】自定义的异常类和普通类一样，都是可以被继承的。前面我们说过，catch捕获异常的顺序按的是catch块由上到下的次序，一但找到匹配的catch块，后面的catch块不再匹配。所以，我们应该按照由子类到父类的顺序来捕获异常。
2.抛出异常
异常的本质是对象，所以throw关键字后面跟的是new运算符来创建一个异常对象。 不管是自定义的还是系统本身的异常对象，都需要由try catch语句块来对异常进行划分区域，捕捉和处理。而自己定义的异常类，需要在try语句块的末尾，通过throw来创建异常对象（可以创建多个自定义异常类，但要注意一个throw只能创建一个），并由catch对try中的所有可能出现的异常对象进行捕捉和处理。
3.方法的异常声明
如果某一方法中有异常抛出，有两种选择：一是在方法内对异常进行捕捉处理，；二是在方法中不处理异常，将异常处理交给外部调用程序，通常在方法头使用throws子句列出方法可能出现哪些异常。
习题
【例1】设计一个方法计算一元二次方程的根
//设计一个方法计算一元二次方程的根
public class Ex9_1 {
static double[] root(double a,double b,double c) throws IllegalArgumentException {
//此为一个求一元二次方程根的方法，在方法声明后，有throws子句声明的异常类
double[] x = new double[2];
if (a == 0)
throw new IllegalArgumentException("a 不能为0");//通过throw抛出异常,在新建的异常类的括号中，输入异常标识。
else {
double dic = b * b - 4 * a * c;
if (dic < 0)
throw new IllegalArgumentException("此方程无根");//抛出此异常后，此方法的后续代码不再执行
x[0] = (-b + Math.sqrt(dic) / (2 * a));
x[1] = (-b - Math.sqrt(dic) / (2 * a));
return x;
}
}
public static void main(String[] args) {
try{
double x[]=root(0,5,3);//创建一个double类型的数组，并通过root方法的返回值对该数组进行赋值
System.out.println("方程的根为："+x[0]+"和"+x[1]);
}catch (IllegalArgumentException e){
System.out.println(e);//返回该异常对象的信息
}
}
}
输出结果：java.lang.IllegalArgumentException: a 不能为0
总结
异常处理的作用主要有两点：（1）通过程序自身来处理异常（2）让程序遇到异常时仍能继续执行其他代码。总之，都是为了提高用户对程序的使用体验。在catch语句块中，不只是可以将异常的信息返回，还可以根据异常的类型，对程序进行修改，使得异常被处理。此外，在多重catch块中，最好加上一个catch(Exception e)以避免有异常情况被忽略。
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