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前言

很多事件并非總是按照人們自己設(shè)計意愿順利發(fā)展的，經(jīng)常出現(xiàn)這樣那樣的異常情況。例如：你計劃周末郊游，計劃從家里出發(fā)→到達目的→游泳→燒烤→回家。但天有不測風(fēng)云，當(dāng)你準(zhǔn)備燒烤時候突然天降大雨，只能終止郊游提前回家。“天降大雨”是一種異常情況，你的計劃應(yīng)該考慮到這樣的情況，并且應(yīng)該有處理這種異常的預(yù)案。

計算機程序的編寫也需要考慮處理這些異常情況。異常（exception）是在運行程序時產(chǎn)生的一種異常情況，已經(jīng)成為了衡量一門語言是否成熟的標(biāo)準(zhǔn)之一。目前的主流編程語言java也提供了異常處理機制。

異常簡介

Java中的異常又稱為例外，是一個在程序執(zhí)行期間發(fā)生的事件，它中斷正在執(zhí)行程序的正常指令流。為了能夠及時有效地處理程序中的運行錯誤，必須使用異常類，這可以讓程序具有極好的容錯性且更加健壯。

在 Java 中一個異常的產(chǎn)生，主要有如下三種原因：

Java 內(nèi)部錯誤發(fā)生異常，Java 虛擬機產(chǎn)生的異常。
編寫的程序代碼中的錯誤所產(chǎn)生的異常，例如空指針異常、數(shù)組越界異常等。
通過 throw 語句手動生成的異常，一般用來告知該方法的調(diào)用者一些必要信息。

Java 通過面向?qū)ο蟮姆椒▉硖幚懋惓！Ｔ谝粋€方法的運行過程中，如果發(fā)生了異常，則這個方法會產(chǎn)生代表該異常的一個對象，并把它交給運行時的系統(tǒng)，運行時系統(tǒng)尋找相應(yīng)的代碼來處理這一異常。

我們把生成異常對象，并把它提交給運行時系統(tǒng)的過程稱為拋出（throw）異常。運行時系統(tǒng)在方法的調(diào)用棧中查找，直到找到能夠處理該類型異常的對象，這一個過程稱為捕獲（catch）異常。

例 1

為了更好地理解什么是異常，下面來看一段非常簡單的 Java 程序。下面的示例代碼實現(xiàn)了允許用戶輸入 1~3 以內(nèi)的整數(shù)，其他情況提示輸入錯誤。

				?

									package io.renren.config;

									import java.util.Scanner;

									/**

									 * Created by LiYangYong 

									 */

									public class TestException {

									    public static void main(String[] args) {

									        System.out.println("請輸入您的選擇：（1~3 之間的整數(shù)）");

									        Scanner input = new Scanner(System.in);

									        int num = input.nextInt();

									        switch (num) {

									            case 1:

									                System.out.println("one");

									                break;

									            case 2:

									                System.out.println("two");

									                break;

									            case 3:

									                System.out.println("three");

									                break;

									            default:

									                System.out.println("error");

									                break;

									        }

									    }

									}

正常情況下，用戶會按照系統(tǒng)的提示輸入 1~3 之間的數(shù)字。但是，如果用戶沒有按要求進行輸入，例如輸入了字母，則程序在運行時將會發(fā)生異常，運行結(jié)果如下所示。

請輸入您的選擇：（1~3 之間的整數(shù)）
223sdf
Exception in thread "main" java.util.InputMismatchException
at java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:864)
at java.util.Scanner.next(Scanner.java:1485)
at java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2117)
at java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2076)
at io.renren.config.TestException.main(TestException.java:11)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:497)
at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:147)

Process finished with exit code 1

異常類型

為了能夠及時有效地處理程序中的運行錯誤，Java 專門引入了異常類。在 Java 中所有異常類型都是內(nèi)置類 java.lang.Throwable 類的子類，即 Throwable 位于異常類層次結(jié)構(gòu)的頂層。Throwable 類下有兩個異常分支 Exception 和 Error，如圖 1 所示。

? Java異常（Exception）處理以及常見異常總結(jié)

由圖 2 可以知道，Throwable 類是所有異常和錯誤的超類，下面有 Error 和 Exception 兩個子類分別表示錯誤和異常。其中異常類 Exception 又分為運行時異常和非運行時異常，這兩種異常有很大的區(qū)別，也稱為不檢查異常（Unchecked Exception）和檢查異常（Checked Exception）。

Exception 類用于用戶程序可能出現(xiàn)的異常情況，它也是用來創(chuàng)建自定義異常類型類的類。
Error 定義了在通常環(huán)境下不希望被程序捕獲的異常。一般指的是 JVM 錯誤，如堆棧溢出。

本節(jié)不討論關(guān)于 Error 類型的異常處理，因為它們通常是災(zāi)難性的致命錯誤，不是程序可以控制的。接下來將討論 Exception 類型的異常處理。

運行時異常都是 RuntimeException 類及其子類異常，如 NullPointerException、IndexOutOfBoundsException 等，這些異常是不檢查異常，程序中可以選擇捕獲處理，也可以不處理。這些異常一般由程序邏輯錯誤引起，程序應(yīng)該從邏輯角度盡可能避免這類異常的發(fā)生。

非運行時異常是指 RuntimeException 以外的異常，類型上都屬于 Exception 類及其子類。從程序語法角度講是必須進行處理的異常，如果不處理，程序就不能編譯通過。如 IOException、ClassNotFoundException 等以及用戶自定義的 Exception 異常（一般情況下不自定義檢查異常）。

表 1 和表 2 分別列出了 java.lang 中定義的運行時異常和非運行時異常的類型及作用。

異常類型	說明
ArithmeticException	算術(shù)錯誤異常，如以零做除數(shù)
ArraylndexOutOfBoundException	數(shù)組索引越界
ArrayStoreException	向類型不兼容的數(shù)組元素賦值
ClassCastException	類型轉(zhuǎn)換異常
IllegalArgumentException	使用非法實參調(diào)用方法
lIIegalStateException	環(huán)境或應(yīng)用程序處于不正確的狀態(tài)
lIIegalThreadStateException	被請求的操作與當(dāng)前線程狀態(tài)不兼容
IndexOutOfBoundsException	某種類型的索引越界
NullPointerException	嘗試訪問 null 對象成員，空指針異常
NegativeArraySizeException	再負數(shù)范圍內(nèi)創(chuàng)建的數(shù)組
NumberFormatException	數(shù)字轉(zhuǎn)化格式異常，比如字符串到 float 型數(shù)字的轉(zhuǎn)換無效
TypeNotPresentException	類型未找到

異常類型	說明
ClassNotFoundException	沒有找到類
IllegalAccessException	訪問類被拒絕
InstantiationException	試圖創(chuàng)建抽象類或接口的對象
InterruptedException	線程被另一個線程中斷
NoSuchFieldException	請求的域不存在
NoSuchMethodException	請求的方法不存在
ReflectiveOperationException	與反射有關(guān)的異常的超類