Java异常处理与自定义异常

一、何为异常

        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”。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)
        Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：
                Error: Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。一般不编写针对性的代码进行处理。
                Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如：
                        空指针访问
                        试图读取不存在的文件
                        网络连接中断

对于这些错误，一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时，就考虑到错误的检测、错误消息的提示，以及错误的处理。

捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生（分类：编译时异常和运行时异常）。比如：除数为0，数组下标越界等。

运行时异常，是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。对于这类异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。

编译时异常，是指编译器要求必须处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一般性异常。编译器要求java程序必须捕获或声明所有编译时异常。对于这类异常，如果程序不处理，可能会带来意想不到的结果。

二、常见异常

java.lang.RuntimeException 
ClassCastException
ArrayIndexOutOfBoundsException
NullPointerException
ArithmeticException
。。。
java.io.IOExeption
FileNotFoundException
EOFException
java.lang.ClassNotFoundException
java.lang.InterruptedException
java.io.FileNotFoundException
java.sql.SQLException

三、Java异常处理机制

Java采用异常处理机制，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，并易于维护。Java提供的是异常处理的抓抛模型。Java程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出(throw)异常。

异常对象的生成，可由虚拟机自动生成：程序运行过程中，虚拟机检测到程序发生了问题，如果在当前代码中没有找到相应的处理程序，就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出——自动抛出；也可由开发人员手动创建：Exception exception = new ClassCastException();——创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响，和创建一个普通对象一样。

如果一个方法内抛出异常，该异常对象会被抛给调用者方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理，它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去，直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。如果一个异常回到main()方法，并且main()也不处理，则程序运行终止。

程序员通常只能处理Exception，而对Error无能为力。异常处理是通过try-catch-finally语句实现的。

try{    
......    //可能产生异常的代码
}catch( ExceptionName1 e ){ 
   ......    //当产生ExceptionName1型异常时的处置措施
}catch( ExceptionName2 e ){......     //当产生ExceptionName2型异常时的处置措施}  
[ finally{
......     //无论是否发生异常，都无条件执行的语句       
 }  ]

四、捕获异常

1、try
捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现异常的代码放在try语句块中。
2、catch (Exceptiontype e)
在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理可能产生的不同类型的异常对象。
如果明确知道产生的是何种异常，可以用该异常类作为catch的参数；也可以用其父类作为catch的参数。
比如：可以用ArithmeticException类作为参数的地方，就可以用RuntimeException类作为参数，或者用所有异常的父类Exception类作为参数。但不能是与ArithmeticException类无关的异常，如NullPointerException（catch中的语句将不会执行）。

捕获异常的有关信息，与其它对象一样，可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法。

getMessage() 获取异常信息，返回字符串

printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置。返回值void。

3、finally
捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一的出口，使得在控制流转到程序的其它部分以前，能够对程序的状态作统一的管理。
不论在try代码块中是否发生了异常事件，catch语句是否执行，catch语句是否有异常，catch语句中是否有return，finally块中的语句都会被执行。finally语句和catch语句是任选的。

RuntimeException类或是它的子类，这些类的异常的特点是：即使没有使用try和catch捕获，Java自己也能捕获，并且编译通过 ( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常，则必须捕获，否则编译错误。也就是说，我们必须处理编译时异常，将异常进行捕捉，转化为运行时异常。

五、声明抛出异常

        声明抛出异常（throws）是Java中处理异常的第二种方式。如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。
        在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。
声明抛出异常举例：
   public void readFile(String file) throws FileNotFoundException {
       ……
       // 读文件的操作可能产生FileNotFoundException类型的异常
       FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
       ..……
}

　　重写方法声明抛出异常的原则：重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下，对其方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。

        Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并抛出，也可根据需要人工创建并抛出。
        首先，要生成异常类对象，然后通过throw语句实现抛出操作(提交给Java运行环境)。
                IOException e = new IOException();
                throw e;
        可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将会产生语法错误：
       throw new String("want to throw");

六、创建用户自定义异常类

一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器；自定义的异常类对象通过throw抛出；自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。
用户自定义异常类MyException，用于描述数据取值范围错误信息。用户自己的异常类必须继承现有的异常类。

#  自定义异常举例
public class MyRuntimeException extends RuntimeException {
    private static final long serialVersionUID = 998783281801529147L;

    public MyRuntimeException(String message) {
        super(message);
    }

    public MyRuntimeException(Throwable e) {
        super(ExceptionUtil.getMessage(e), e);
    }

    public MyRuntimeException(String messageTemplate, Object... params) {
        super(StrUtil.format(messageTemplate, params));
    }

    public MyRuntimeException(String message, Throwable throwable) {
        super(message, throwable);
    }

    public MyRuntimeException(Throwable throwable, String messageTemplate, Object... params) {
        super(StrUtil.format(messageTemplate, params), throwable);
    }
}