一、常见的异常与异常体系结构
1.之前写代码时经常遇到的异常：
（1）算术异常
public static void main(String[] args) {
System.out.println(10 / 0);
}
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at LibrarySystem.main(LibrarySystem.java:97)（2）数组越界异常
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1, 2, 3};
System.out.println(array [100]);
}
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 100
out of bounds for length 3
at LibrarySystem.main(LibrarySystem.java:98)（3）空指针异常
public static void main(String[] args) {
int[] array = null;
System.out.println(array.length);
}
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot read the
array length because "array" is null
at LibrarySystem.main(LibrarySystem.java:98)java中不同类型的异常，都有与其对应的类来进⾏描述。
2.异常的体系结构
异常种类繁多，为了对不同异常或者错误进⾏很好的分类管理，Java内部维护了⼀个异常的体系结 构：
在图中可以看出：
Throwable：是异常体系的顶层类，而Error和Exception是他的两个子类
Error:指的是Java虚拟机无法解决的问题（一旦发生，回天乏术）
Exception：异常产生后程序员可以通过代码进行处理，使程序继续执行。
3.异常的分类
异常可能在编译时发⽣，也可能在程序运行时发生，根据发⽣的时机不同，可以将异常进行分类：
（1）编译时异常
在程序编译期间发⽣的异常，称为编译时异常，也称为受检查异常(CheckedException)
public class Person {
private String name;
private String gender;
int age;
// 想要让该类⽀持深拷⻉，覆写Object类的clone⽅法即可
@Override
public Person clone() {
return (Person)super.clone();
}
}
编译时报错：
Error:(17, 35) java: 未报告的异常错误java.lang.CloneNotSupportedException;
必须对其进⾏捕获或声明以便抛出（2）运行时异常
在程序执行期间发⽣的异常，称为运行时异常，也称为⾮受检查异常(UncheckedException)
注意：编译时出现的语法性错误，不能称之为异常。
二、异常的处理
1.防御式编程
错误在代码中是客观存在的.因此我们要让程序出现问题的时候及时通知程序猿
（1）事前防御型
LBYL:（Look Before You Leap）在操作之前就做充分的检查
boolean ret = false;
ret = 登陆游戏();
if (!ret) {
处理登陆游戏错误;
return;
}
ret = 开始匹配();
if (!ret) {
处理匹配错误;
return;
}
ret = 游戏确认();
if (!ret) {
处理游戏确认错误;
return;
}
ret = 选择英雄();
if (!ret) {
处理选择英雄错误;
return;
}
ret = 载⼊游戏画⾯();
if (!ret) {
处理载⼊游戏错误;
return;
}
......缺点：正常流程和错误处理流程代码混在⼀起,代码整体显的⽐较混乱。
（2）事后认错型
EAFP:（It's Easier to Ask Forgiveness than Permission） "事后获取原谅比事前获取许可更容易".也就是先操作,遇到问题再处理
try {
登陆游戏();
开始匹配();
游戏确认();
选择英雄();
载⼊游戏画⾯();
...
} catch (登陆游戏异常) {
处理登陆游戏异常;
} catch (开始匹配异常) {
处理开始匹配异常;
} catch (游戏确认异常) {
处理游戏确认异常;
} catch (选择英雄异常) {
处理选择英雄异常;
} catch (载⼊游戏画⾯异常) {
处理载⼊游戏画⾯异常;
}
......优点：正常流程和错误流程是分离开的,程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码 异常处理的核心思想就是EAFP。
在Java中，异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、finally、throws。
2 异常的抛出--throw
借助throw抛出一个异常对象，将错误信息告知程序猿：
throw new XXXException("异常产⽣的原因");例：实现一个获取数组中任意位置元素的方法
public static int getElement(int[] array, int index){
if(null == array){
throw new NullPointerException("传递的数组为null");
}
if(index < 0 || index >= array.length){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的数组下标越界");
}
return array[index];
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3};
getElement(array, 3);
}#注：
（1）throw必须写在方法体内部
（2）抛出的对象必须是Exception或者Exception的子类对象
（3）如果抛出的是RunTimeException或者RunTimeException的子类，则可以不⽤处理，直接交给JVM来处理
（4）如果抛出的是编译时异常，⽤户必须处理，否则无法通过编译
（5）异常⼀旦抛出，其后的代码就不会执行
3 异常的声明--throws
throws 关键字用于在⽅法声明中列出该方法可能抛出的异常，它告诉调用者这个⽅法可能会抛出某些异常，调用者需要处理这些异常。使⽤ throws 实际上是将异常的处理责任转移给了调用该方法的代码。
语法格式：
修饰符 返回值类型 ⽅法名(参数列表) throws 异常类型1，异常类型2...{
}例：加载指定的配置⽂件config.ini
public class Config {
File file;
/*
FileNotFoundException : 编译时异常，表明⽂件不存在
此处不处理，也没有能⼒处理，应该将错误信息报告给调⽤者，让调⽤者检查⽂件名字是否给错误了
*/
public void OpenConfig(String filename) throws FileNotFoundException{
if(filename.equals("config.ini")){
throw new FileNotFoundException("配置⽂件名字不对");
}
// 打开⽂件
}
public void readConfig(){
}#注：
（1）throws必须跟在方法的参数列表之后
（2）声明的异常必须是Exception或者Exception的子类
（3）⽅法内部如果抛出了多个异常，throws之后必须跟多个异常类型，之间⽤逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有父子关系，直接声明父类即可。
（4）调用声明抛出异常的⽅法时，如果该异常是编译时异常/受查异常时，调⽤者必须对该异常进行处理，或者继续使用throws抛出
public static void main(String[] args) throws IOException {
Config config = new Config();
config.openConfig("config.ini");
}4 异常的捕获--try-catch捕获并处理异常
throws对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调⽤者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch。
语法格式：
try{
// 将可能出现异常的代码放在这⾥
}catch(要捕获的异常类型e){
// 如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型⼀致时，或者是try中抛出异常的基类时，就会被捕获到
// 对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执⾏后序代码
}[catch(异常类型 e){
// 对异常进⾏处理
}finally{
// 此处代码⼀定会被执⾏到
}]
// 后序代码
// 当异常被捕获到时，异常就被处理了，这⾥的后序代码⼀定会执⾏
// 如果捕获了，由于捕获时类型不对，那就没有捕获到，这⾥的代码就不会被执⾏
注意：
1. []中表⽰可选项，可以添加，也可以不⽤添加
2. try中的代码可能会抛出异常，也可能不会例：读取配置⽂件，如果配置⽂件名字不是指定名字，抛出异常，调用者进行异常处理
public class Config {
File file;
public void openConfig(String filename) throws FileNotFoundException{
if(!filename.equals("config.ini")){
throw new FileNotFoundException("配置⽂件名字不对");
}
// 打开⽂件
}
public void readConfig(){
}
public static void main(String[] args) {
Config config = new Config();
try {
config.openConfig("config.txt");
System.out.println("⽂件打开成功");
} catch (IOException e) {
// 异常的处理⽅式
//System.out.println(e.getMessage()); // 只打印异常信息
//System.out.println(e); // 打印异常类型：异常信息
e.printStackTrace(); // 打印信息最全⾯
}
// ⼀旦异常被捕获处理了，此处的代码会执⾏
System.out.println("异常如果被处理了，这⾥的代码也可以执⾏");
}
}异常的种类有很多，我们要根据不同的业务场景来决定：
（1）对于比较严重的问题（如算钱），应该直接让程序崩溃，减小损失
（2）对于不太严重的问题，可以记录错误日志，通过监控报警程序及时通知告知程序猿
（3）对于可能会恢复的问题（网络相关场景），可以尝试重试
以上代码采用的是简化的第二种方式。我们记录的错误日志可以帮助我们找到出现异常的位置。
#注：
（1）try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行
（2）如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的
（3）try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须⽤多个catch来捕获----即多种异常，多次捕获
如果多个异常完全相同，也可以这样写
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException | NullPointerException e) {
...
}如果异常之间具有父子关系，⼀定是子类异常在前catch，父类异常在后catch，否则语法错误
（4）可以通过⼀个catch捕获所有的异常，即多个异常，⼀次捕获(不推荐)（不演示，知道有就行）
5 finally
在写程序时，有些特定的代码，不论程序是否发⽣异常，都需要执⾏，比如程序中打开的资源：网络连接、数据库连接、IO流等，在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进⾏回收。另外，因为异常会引发程序的跳转，可能导致有些语句执行不到，finally就是用来解决这个问题的。
语法格式：
try{
// 可能会发⽣异常的代码
}catch(异常类型 e){
// 对捕获到的异常进⾏处理
}finally{
// 此处的语句⽆论是否发⽣异常，都会被执⾏到
}
// 如果没有抛出异常，或者异常被捕获处理了，这⾥的代码也会执⾏
这里只需要记住，finally中一般进行一些资源清理的扫尾工作，如果异常被捕获，那么将不会继续执行后续的内容，而是直接走完当前捕获异常的catch后直接走finally（除了finally其他的都不执行）
6 异常的处理流程
关于调用栈：方法之间是存在相互调⽤关系的,这种调用关系我们可以"调用栈"来描述.在JVM中有⼀块内存空间称为"虚拟机栈"专门存储⽅法之间的调用关系.当代码中出现异常的时候,我们就可以使⽤ e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈.
如果本方法中没有合适的处理异常的⽅式,就会沿着调用栈向上传递
public static void main(String[] args) {
try {
func();
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("after try catch");
}
public static void func() {
int[] array = {1, 2, 3};
System.out.println(array[100]);
}
//结果
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 100 out of bounds for length 3
at LibrarySystem.func(LibrarySystem.java:107)
at LibrarySystem.main(LibrarySystem.java:98)
after try catch
如果向上⼀直传递都没有合适的方法处理异常,最终就会交给JVM处理,程序就会异常终止
三、自定义异常类
1 实现自定义异常类
具体⽅式：
（1）自定义异常类，然后继承自Exception或者RunTimeException
（2）实现⼀个带有String类型参数的构造方法，参数含义：出现异常的原因
class UserNameException extends Exception {
public UserNameException(String message) {
super(message);
}
}
class PasswordException extends Exception {
public PasswordException(String message) {
super(message);
}
}#注：
（1）自定义异常通常会继承⾃Exception或者RuntimeException
（2）继承自Exception的异常默认是受查异常
（3）继承自RuntimeException的异常默认是非受查异常