Java异常(Error与Exception)分析与常见异常处理

前言

代码中，我们也看到代码写错了编译器会提示报错，或者编译器没有提示，但是运行的时候报错了，比如前面的数组查询下标超过数组的长度。所以在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得很完美， 在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避。

本讲就是讲解如何解决上面的问题，如何让程序报错更加友好。在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。我们即将讲解什么是异常？异常的分类？怎么去处理异常？

一、什么是异常

在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”，异常不是我们开发过程中的语法错误和逻辑错误。

二、异常的分类

1.两大类异常

Error（错误）:是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现 OutOfMemoryError（OOM）。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，如Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中，错误通过Error的子类描述。

Exception（异常）:是程序本身可以处理的异常。Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如，若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界，则分别引发运行时异常（NullPointerException、ArithmeticException）和 ArrayIndexOutOfBoundException。

Exception（异常）分两大类：运行时异常和非运行时异常(编译异常)。程序中应当尽可能去处理这些异常。

1.运行时异常：都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，也会编译通过。

2.非运行时异常 （编译异常）：是RuntimeException以外的异常，类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常，一般情况下不自定义检查异常。编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常

2.常见异常

运行时异常无需捕获检查，非必检

数组越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException

空指针异常：NullPointerException

算数异常：ArithmeticException

类转换异常：ClassCastException

非运行时异常（编译异常）必须捕获检查，必检，否则编译器报错

IO异常：FileNotFoundException

三、异常的处理

1.运行时异常处理方式

这种异常，编译器其实不知道的，有可能代码逻辑复杂，程序员自己没注意到可能就会出现。所以对于这种异常我们只能，加强代码规范，多调试，排查解决这些异常。当然，如果我们要强制处理也是可以的。

2.非运行时异常处理方式

这种异常，及时不处理，编译器也会报错，编译器其实就帮助我们选择处理方式了，Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起， 与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护，主要有两种处理方式。

方式一：try-catch-finally

结构：

代码案例说明：

public class IOError {

    /**
     * 方法名处理异常
     * @param args
     * @throws FileNotFoundException
     */
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        File file = new File("d:/q11.txt");
        FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);

        //try-catch-finally 处理异常
        try {
            inputStream.read();
        } catch (IOException e) {
            // 打印异常信息，可以在此自定义异常提示
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                inputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

扩展：如果大家想要了解try-finally的执行顺序的话，可以看一下这篇博客：

Java中try-finally块的执行顺序_小明说Java的博客-CSDN博客

方式二：throws + 异常类型

该方式直接在方法名或者类名直接对应的异常抛出去，比较简单粗暴，但是我们没发直接去自定义处理异常，只能交给java内部。所以在开发中大部分还是选择try-catch-finally 处理异常，并且在catch自定义异常提示等操作。

总结

本文主要讲解了异常(Error与Exception)与常见异常处理，包括运行时异常和编译异常，以及对于编译异常的两种处理方式。Java异常其实在开发中也是很重要的，在定义接口的，我们经常要对错误的情况进行分析和处理，这样对用户来说会相对更加友好，而不是直接把错误代码暴露出去。

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