声明：本文章内容主要摘选自尚硅谷宋红康Java教程、《Java核心卷一》、《Java语言程序设计-基础篇》、廖雪峰Java教程，示例代码部分出自本人，更多详细内容推荐直接观看以上教程及书籍，若有错误之处请指出，欢迎交流。
一、处理错误
1.异常的类型
在理想状态下，用户输入数据的格式永远都是正确的，选择打开的文件也一定存在，并且永远不会出现bug。然而，在现实世界中却充满了不良的数据和带有问题的代码，现在是讨论Java程序设计语言处理这些问题的机制的时候了。
假设在一个Java程序运行期间出现了一个错误。这个错误可能是由于文件包含了错误信息，或者网络连接出现问题造成的，也有可能是因为使用无效的数组下标，或者试图使用一个没有被赋值的对象引用而造成的。用户期望在出现错误时，程序能够采用一些理智的行为。如果由于出现错误而使得某些操作没有完成，程序应该：返回到一种安全状态，并能够让用户执行一些其他的命令；或者允许用户保存所有操作的结果，并以妥善的方式终止程序。这个时候就轮到异常处理登场了，在讲到如何处理之前，我们可以认识一下异常的所有类型：
Exception
│
├─ RuntimeException
│ │
│ ├─ NullPointerException
│ │
│ ├─ IndexOutOfBoundsException
│ │
│ ├─ SecurityException
│ │
│ └─ IllegalArgumentException
│ │
│ └─ NumberFormatException
│
├─ IOException
│ │
│ ├─ UnsupportedCharsetException
│ │
│ ├─ FileNotFoundException
│ │
│ └─ SocketException
│
├─ ParseException
│
├─ GeneralSecurityException
│
├─ SQLException
│
└─ TimeoutException
例如，如果使用一个越界的下标访问数组，程序就会产生一个ArrayIndexoutofBoundsException的运行时错误。为了从文件中读取数据，需要使用new Scanner（new File（filename））创建一个Scanner对象。如果该文件不存在，程序将会出现一个FileNotFoundException的运行时错误。
这些异常我们并不需要一一记住，在IDEA等软件上都可以帮助我们抛出异常，但在调试过程中出现异常提示时，如果我们知道该异常的具体意思，那么我们就可以迅速找出错误，所以建议记住常见的异常类型。
2.声明与抛出异常
如果遇到了无法处理的情况，那么Java的方法可以抛出一个异常。这个道理很简单：一个方法不仅需要告诉编译器将要返回什么值，还要告诉编译器有可能发生什么错误。例如，一段读取文件的代码知道有可能读取的文件不存在，或者内容为空，因此，试图处理文件信息的代码就需要通知编译器可能会抛出IOException类的异常。
方法应该在其首部声明所有可能抛出的异常。这样可以从首部反映出这个方法可能抛出哪类受查异常。例如，下面是标准类库中提供的FilelnputStream类的一个构造器的声明。
如：public FileInputStream（String name）throws FileNotFoundException
这个声明表示这个构造器将根据给定的String参数产生一个FileInputStream对象，但也有可能抛出一个FileNotFoundException异常。如果发生了这种糟糕情况，构造器将不会初始化一个新的FileInputStream对象，而是抛出一个FileNotFoundException类对象。如果这个方法真的抛出了这样一个异常对象，运行时系统就会开始搜索异常处理器，以便知道如何处理FileNotFoundException对象。
在自己编写方法时，不必将所有可能抛出的异常都进行声明。至于什么时候需要在方法中用throws子句声明异常，什么异常必须使用throws子句声明，需要记住在遇到下面4种情况时应该抛出异常：
- 1）调用一个抛出受查异常的方法，例如，FilelnputStream构造器。
- 2）程序运行过程中发现错误，并且利用throw语句抛出一个受查异常。
- 3）程序出现错误，例如，a[-1]=0会抛出一个ArraylndexOutOfBoundsException这样的非受查异常。
- 4）Java虚拟机和运行时库出现的内部错误。
RuntimeException、Error以及它们的子类都称为免检异常（unchecked exception）。所有其他异常都称为必检异常（checked exception），意思是指编译器会强制程序员检查并处理它们。
在大多数情况下，免检异常都会反映出程序设计上不可恢复的逻辑错误。例如，如果通过一个引用变量访问一个对象之前并未将一个对象赋值给它，就会抛出NullPointerException异常；如果访问一个数组的越界元素，就会抛出IndexoutofBoundsException异常。这些都是程序中必须纠正的逻辑错误。免检异常可能在程序的任何一个地方出现。为避免过多地使用try-catch块，Java语言不允许编写代码捕获或声明免检异常。
检测一个错误的程序可以创建一个正确异常类型的实例并抛出它。这就称为抛出一个异常（throwing an exception）。这里有一个例子，假如程序发现传递给方法的参数与方法的合约不符（例如，方法中的参数必须是非负的，但是传入的是一个负参数），这个程序就可以创建IllegalArgumentException的一个实例并抛出它，如下所示：
IllegalArgumentException ex = new IllegalArgumentException（"Wrong Argument"）;
throw ex;
或者，如果你愿意，也可以使用下面的语句：
throw new IllegalArgumentException（"Wrong Argument"）；
注意IllegalArgumentException是JavaAPI中的一个异常类。通常，JavaAPI中的每个异常类至少有两个构造方法：一个无参构造方法和一个带可描述这个异常的String参数的构造方法。该参数称为异常消息（exception message），它可以用getMessage（）获取。
注意：声明异常的关键字是throws，抛出异常的关键字是throw。
3.创建异常类*
*表示了解即可，创建自定义异常类在初学时一般不需要使用，在实际开发中才会用到
在程序中，可能会遇到任何标准异常类都没有能够充分地描述清楚的问题。在这种情况下，创建自己的异常类就是一件顺理成章的事情了。我们需要做的只是定义一个派生于Exception的类，或者派生于Exception子类的类。例如，定义一个派生于IOException的类。
习惯上，定义的类应该包含两个构造器，一个是默认的构造器；另一个是带有详细描述信息的构造器（超类Throwable的toString方法将会打印出这些详细信息，这在调试中非常有用）。
/*
一个常见的做法是自定义一个BaseException作为“根异常”，然后，派生出各种业务类型的异常。
BaseException需要从一个适合的Exception派生，通常建议从RuntimeException派生：
*/
public class BaseException extends RuntimeException {
}
//其他业务类型的异常就可以从BaseException派生：
public class UserNotFoundException extends BaseException {
}
public class LoginFailedException extends BaseException {
}
...
//自定义的BaseException应该提供多个构造方法：
public class BaseException extends RuntimeException {
public BaseException() {
super();
}
public BaseException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
public BaseException(String message) {
super(message);
}
public BaseException(Throwable cause) {
super(cause);
}
}
//上述构造方法实际上都是原样照抄RuntimeException。这样，抛出异常的时候，就可以选择合适的构造方法。通过IDE可以根据父类快速生成子类的构造方法。
二、捕获异常
1.try-catch
如果某个异常发生的时候没有在任何地方进行捕获，那程序就会终止执行，并在控制台上打印出异常信息，其中包括异常的类型和堆栈的内容。对于图形界面程序（applet和应用程序），在捕获异常之后，也会打印出堆栈的信息，但程序将返回到用户界面的处理循环中。
//要想捕获一个异常，必须设置try/catch语句块。如下所示：
try{
……
}catch(Exception1 exVar1){
……
}
catch(Exception2 exVar2){
……
}
catch(Exception3 exVar3){
……
}
//注意在catch块中异常被指定的顺序是非常重要的。如果父类的catch块出现在子类的catch块之前，就会导致编译错误。具体子父关系在文首的异常类型中可以查看
如果在try语句块中的任何代码抛出了一个在catch子句中说明的异常类，那么程序将跳过try语句块的其余代码，执行catch子句中的处理器代码。
如果在try语句块中的代码没有抛出任何异常，那么程序将跳过catch子句。
如果方法中的任何代码抛出了一个在catch子句中没有声明的异常类型，那么这个方法就会立刻退出。
//这就是一个简单的例子，涉及IO流的内容，在接下来的笔记将会讲到
public void read(String fileName) throws IOException {
try {
InputStream ips = new FileInputStream(fileName);
int len;
byte[] data = new byte[10];
while((len = ips.read(data)) != -1){
String str = new String(data, 0, len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
2.finally
引言：世界上最遥远的距离，是我在if里你在else里，似乎一直相伴又永远分离；世界上最痴心的等待，是我当case你是switch，或许永远都选不上自己；世界上最真情的相依，是你在try我在catch。无论你发神马脾气，我都默默承受，静静处理。到那时，再来期待我们的finally。
有时候，不论异常是否出现或者是否被捕获，都希望执行某些代码。Java有一个finally子句，可以用来达到这个目的。finally子句的语法如下所示：
try{
……
}catch(Exception1 exVar1){
……
}
finally{
……
}
在任何情况下，finally块中的代码都会执行，不论try块中是否出现异常或者是否被捕获。考虑下面三种可能出现的情况：
1）如果try块中没有出现异常，执行finalstatements，然后执行try语句的下一条语句。
2）如果try块中有一条语句会引起异常，并被catch块捕获，然后跳过try块的其他语句，执行catch块和finally子句。执行try语句之后的下一条语句。
3）如果try块中有一条语句引起异常，但是没有被任何catch块捕获，就会跳过try块中的其他语句，执行finally子句，并且将异常传递给这个方法的调用者。
即使在到达finally块之前有一个return语句，finally块还是会执行。
public void read(String fileName) throws IOException {
InputStream ips = null;
//注意我们在try-catch-finally外声明ips，因为按照原来的做法，有可能try语句内的声明ips语句未能执行，但此时我们执行finally语句时便会出错
try {
ips = new FileInputStream(fileName);
int len;
byte[] data = new byte[10];
while((len = ips.read(data)) != -1){
String str = new String(data, 0, len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally{
ips.close();
}
}
//实际上，最后的finally语句改为以下形式更好，不过上面为了便于理解
finally {
if (ips != null) {
try {
ips.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
警告：当finally子句包含return语句时，将会出现一种意想不到的结果。假设利用returm语句从try语句块中退出。在方法返回前，finally子句的内容将被执行。如果finally子句中也有一个return语句，这个返回值将会覆盖原始的返回值。请看一个复杂的例子：
public static int f(int n){
try{
int r = n * n;
return r;
}finally{
if(n == 2) return 0;
}
}
/*
如果调用f（2），那么try语句块的计算结果为r=4，并执行return语句。然而，在方法真正返回前，还要执行finally子句。
finally子句将使得方法返回0，这个返回值覆盖了原始的返回值4。
*/
Tips:选择需要增加try/catch/finally保护的代码，注意要完整的一行，在Eclipse中，可以通过快捷键Alt+ Shift + Z 快速调用try/catch/finally等结构，在IDEA中，快捷键则是Ctrl + Alt + T(实际上这些快捷键的是用来为选中的代码块快速添加结构，叫做surround with）
此笔记仅针对有一定编程基础的同学，且本人只记录比较重要的知识点，若想要入门Java可以先行观看相关教程或书籍后再阅读此笔记。
最后附一下相关链接：
Java在线API中文手册
Java platform se8下载
尚硅谷Java教学视频
《Java核心卷一》