Java异常

1 异常的概述

1.1 什么是异常?

• 异常就是程序出现了不正常情况 , 程序在执行过程中 , 数据导致程序不正常 , 最终导致了JVM的非正常停止
• 注意 : 语句错误不算在异常体系中

1.2 异常的存在的形式

• 异常有类型之分，比如我们之前有接触过的比较熟悉的数组越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException），空指针异常（NullPointerException），类型转换异常（ClassCastException）。当程序中产生异常时，其实就是在异常的位置创建了一个该异常的对象，该对象携带了相关的异常信息。
  • 简单来说 : 异常就是Java中提供的类的对象

1.3 程序中异常产生后，是如何处理的

• 程序中一旦产生异常，首先会中断向下执行。异常的传递要根据处理方式（后面章节会讲到）而定，如果没有处理，默认是将异常传递给本方法的调用者。不断往回传递，直到JVM收到该异常，此时程序终止执行

2 异常的分类

• 编译时期异常
  • 非RuntimeException及其子类 : 编译时异常就是在编译的时候可能出现的异常, 编译时期必须处理,否则程序无法执行
• 运行时期异常
  • RuntimeException及其子类 : 运行时异常就是在运行时可能出现的异常, 在编译时期不需要处理

3 异常的处理方式

3.1 JVM处理异常的方式

• 如果程序出现了问题，我们没有做任何处理，最终JVM会做默认的处理 , 那么JVM是如何处理的呢 ?

  • 把异常的类型 , 原因 , 位置打印在控制台
  • 程序停止执行

• 注意 : 程序中出现了异常 , 会在当前位置创建此异常的对象 , 对象中包含了异常的信息 , 并把此异常交给本方法的调用者处理

• 缺点 : 用户体验不好

3.2 手动处理异常方式

3.2.1 声明异常

• 声明异常------ throws

  • 修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1 , 异常的类型2... { ... }
  • 举例 : public void show() throws NullPointerException , ArrayIndexOutOfBoundsException { ... }

• 作用 :

  • 表示调用当前的方法可能会出现某些异常,使用时需要注意哦!
  • 如果当前方法没有出现任何异常, 那么代码会正常执行
  • 如果当前方法中出现了异常 , 会把异常交给本方法调用者处理(甩锅)

package com.itheima.exception_demo;

import sun.java2d.pipe.SpanShapeRenderer;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/*
    声明异常------ throws
        格式 : 修饰符   返回值类型  方法名(参数列表) throws 异常类型1 , 异常的类型2...   {  ...  }
        举例 : public void show() throws NullPointerException , ArrayIndexOutOfBoundsException  { .... }
        作用 :
            1 表示告知调用者当前的方法可能会出现某些异常,使用时需要注意哦!
            2 如果当前方法没有出现任何异常, 那么代码会正常执行
            3 如果当前方法中出现了异常 , 会把异常交给本方法调用者处理(甩锅)

    需求 :
        练习 : 定义两个方法一个运行时期异常 , 一个声明编译时期异常 !

    注意 :
        1 编译时异常因为在编译时就会检查，所以必须要写在方法后面进行显示声明
        2 运行时异常因为在运行时才会发生，所以在方法后面可以不写
        3 如果声明多个异常有子父类关系 , 那么只要声明一个父类即可(多态)
 */
public class Exception_Throws {
    public static void main(String[] args) throws ParseException{
        printArr();// 如果此方法出现了异常 , 会交给jvm进行处理
        StringToDate();// 如果此方法出现了异常 , 会交给jvm进行处理
    }

    // 1 告诉调用者 , 此方法可能会出现异常哦
    // 2 如果此方法没有出现异常 , 那么会正常执行
    // 3 如果此方法中出现了异常 , 会把此异常交给调用者处理
    // 注意 : 如果声明的异常是一个运行时期异常 , 那么此声明可以省略
    public static void printArr() /*throws NullPointerException*/ {
        int[] arr = null;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

    // 1 告诉调用者 , 此方法可能会出现异常哦
    // 2 如果此方法没有出现异常 , 那么会正常执行
    // 3 如果此方法中出现了异常 , 会把此异常交给调用者处理
    // 注意 : 如果声明的异常 是一个编译时期异常 , 那么在编译时期必须处理 , 要么程序无法执行
    public static void StringToDate() throws ParseException {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        Date date = sdf.parse("2000-03-11 12:12:12");
    }
}

3.2.2 抛出异常

思考：

• 以前出现了异常，虚拟机帮我们创建一个异常对象，抛给调用者。但是如果我们需要自己手动创建一个异常对象该如何写？

格式 :

```java
修饰符    返回值类型    方法名(参数列表)  {
    throw new 异常对象();
}
```

注意 :

• 抛出异常的格式必须在方法的内部完成
• 如果手动抛出一个异常，下面的代码无法执行

package com.itheima.exception_demo;

/*
    抛出异常演示 :
        格式 :
            修饰符  返回值类型  方法名(参数列表)  {
                throw new 异常对象();
            }

        注意 :
            1 抛出异常的格式必须在方法的内部完成
            2 如果手动抛出一个异常，下面的代码无法执行
 */
public class Exception_Throw {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("家里有一个貌美如花的老婆");
        System.out.println("还有一个当官的兄弟");
        System.out.println("自己还有一个买卖");
        System.out.println("这样的生活你要不要?");

        // 程序不想往下执行了 ,怎么做 ???
        // 1 自己手动制造出一个异常
        // 2 当前异常也是交给了方法的调用者处理 , 也就是jvm处理
        // 3 下面代码无法执行
        throw new RuntimeException();

        // System.out.println("武大郎的标准生活!");
    }
}

作用 :

• 在方法中，当传递的参数有误，没有继续运行下去的意义了，则采取抛出处理，表示让该方法结束运行。
• 告诉调用者方法中出现的问题原因

package com.itheima.exception_demo;

/*
    抛出异常存在的意义所在 :
        1 在方法中，当传递的参数有误，没有继续运行下去的意义了，则采取抛出处理，表示让该方法结束运行。
        2 告诉调用者方法中出现了问题

    练习   : 定义一个方法 , 方法的参数接收一个数组 , 在方法中遍历数组 .
    需求1  : 如果方法接收的数组为null  , 使用输出语句提示
    需求2  : 如果方法接收的数组为null  , 使用抛出异常解决
    思考   : 两种方式的区别在哪里 ?
 */
public class Exception_Throw2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
        arr = null;
        // printArr1(arr);
        printArr2(arr);// 接收方法返回的异常 , 但是此异常有jvm进行处理
    }

    // 需求1  : 如果方法接收的数组为null  , 使用输出语句提示
    public static void printArr1(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            System.out.println("数组为null");
        } else {
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                System.out.println(arr[i]);
            }
        }
    }

    // 需求2  : 如果方法接收的数组为null  , 使用抛出异常解决
    public static void printArr2(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            throw new RuntimeException();
        } else {
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                System.out.println(arr[i]);
            }
        }
    }
}

3.2.3 throws和throw的区别

• throws :
  • 用在方法声明后面，跟的是异常类名
  • 表示声明异常，告知调用者调用该方法有可能会出现这样的异常
• throw :
  • 用在方法体内，跟的是异常对象名
  • 表示手动抛出异常对象，告知调用者数据传入有误

3.2.4 捕获异常

• 捕获处理异常介绍 : try, catch

  • 之前的声明或者抛出都是将异常传递出去,让调用者知道异常信息。
    而捕获处理是本方法内部进行处理 , 能够阻止异常的传递，从而保证程序能够继续往下执行。

• 捕获异常的格式

  try {
      try中存放可能会出现问题的代码
          1.代码...
          2.代码...
          3.代码...
  } catch (异常类型 变量名) {
      	4.处理异常方案
         打印异常，获取异常原因记录日志......）
  }
  5.其他代码...

• 执行方式

  • 如果 try 中没有遇到问题，怎么执行？
    • 从上往下依次执行 , catch中不执行
  • 如果 try 中代码2遇到了问题，问题下面的代码还会执行吗？
    • 不会执行,会拿当前异常对象和异常类型匹配,匹配成功执行处理异常代码
  • 如果出现的问题没有被捕获，那么程序如何运行？
    • 如果异常没有捕获到 , 虚拟机会帮助我们处理

• 多异常捕获处理方案

  • 多个异常，每个异常单独处理

    try{
        异常1
    }catch(异常1){
    
    } 
    try{
        异常2
    }catch(异常2){
    
    }

  • 多个异常，一次捕获，多次处理

    try{
        异常1
        异常2
    }catch(异常1){
    }catch(异常2){
    }

  • 多个异常，异常一次捕获，一次处理

    try{
        异常1
        异常2
    }catch(Exception e){
    }

3.3 Throwable 的成员方法

方法名	说明
public String getMessage()	返回此 throwable 的详细消息字符串
public String toString()	返回此可抛出的简短描述
public void printStackTrace()	把异常的错误信息输出在控制台

3.4 异常练习

package com.itheima.exception_demo;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;

/*
    定义一个方法接收一个生日日期字符串(xxxx年xx月xx)
    main方法中让用户输入一个生日日期字符串，调用设计好的方法计算在地球上活了多少天。

    要求：如果解析发生异常，捕获异常，提示用户要重新输入生日日期字符串，直到输入正确的日期为止。
    思考：设计代此码的过程中想想什么时候捕获异常，什么时候声明异常？

 */
public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入生日(xxxx-xx-xx):");
        
        while (true) {
            String birthday = sc.nextLine();
            try {
                method(birthday);
                break;// 如果生日没有问题结束死循环
            } catch (ParseException e) {
                System.out.println("录入生日格式有误!");
            }
        }
    }

    public static void method(String strDate) throws ParseException {
        // 创建日期模板对象
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");

        // 解析字符串
        Date date = sdf.parse(strDate);

        // 获取生日到1970/1/1 经历的毫秒值
        long time1 = date.getTime();

        // 当前系统时间到1970/1/1 经历的毫秒值
        Date d2 = new Date();
        long time2 = d2.getTime();


        System.out.println("活了" + (time2 - time1) / (1000L * 60 * 60 * 24) + "天");
    }
}

4 自定义异常

4.1 概述

• 当JDK中的异常类型，不满足实际的业务需要时。就可以自己定义异常。例如，学生的年龄数据，如果是负数或者数据 超过了150认为是不合法的，就需要抛出异常。JDK中就没有表示年龄的异常，就需要自己定义异常了

4.2 实现步骤

• 定义异常类
• 写继承关系
• 空参构造
• 带参构造

4.3 自定义异常注意

• 如果要自定义编译时异常，就继承Exception
• 如果要自定义运行时异常，就继承RuntimeException