C# 優化記憶體和執行效率
異常機制
什麼是異常
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實際工作中，遇到的情況不可能是非常完美的。比如：你寫的某個模組，使用者輸入不一定符合你的要求、你的程式要開啟某個檔案，這個檔案可能不存在或者檔案格式不對，你要讀取資料庫的資料，資料可能是空的等。我們的程式在跑著，記憶體或硬碟可能滿了。等等。
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軟體程式在執行過程中，非常可能遇到剛剛提到的這些異常問題，我們叫異常，英文是：Exception，意思是例外。這些，例外情況，或者叫異常，怎麼讓我們寫的程式做出合理的處理。而不至於程式崩潰。
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異常指程式執行中出現的不期而至的各種狀況，如：檔案找不到、網路連線失敗、非法引數等。
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異常發生在程式執行期間，它影響了正常的程式執行流程。
Demo01
package 異常機制;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(11/0);//被除數不能為0
new Demo01().a();//a與b無限迴圈，報錯
}
//錯誤示範：
public void a(){
b();
}
public void b(){
a();
}
}
Demo02
package 異常機制; public class Test { public static void main(String[] args) { int a = 1; int b = 0; try {//try監控區域 new Test().a(); System.out.println(a/b);//報錯，除數不能為零。 }catch (ArithmeticException e){//catch(想要捕獲的型別！)捕獲異常 System.out.println("程式出現異常，變數b不能為0");//若try中程式出錯，則會輸出該語句 }catch (Throwable c){ System.out.println("程式異常"); }finally {//處理善後工作 System.out.println("finally");//無論程式是否出現異常，都會輸出該語句。 } //finally 可以不要finally， } void a(){b();} void b(){a();} //假設要捕獲多個異常，要從小到大的去捕獲。 }
Demo03
package 異常機制; public class Test2 { public static void main(String[] args) { int a = 1; int b = 0; try { System.out.println(a/b); } catch (Exception e) { e.printStackTrace();//列印錯誤的棧資訊 } finally { } //快捷鍵Ctrl+Alt+T：選中生成異常捕獲 } }
Demo04
package 異常機制;
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
try {
new Test3().test(1,0);
} catch (ArithmeticException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
}
}
//假設這個方法中處理不了這個異常，可以在方法上丟擲異常
void test(int a,int b)throws ArithmeticException{
if (b==0){//throw throws
throw new ArithmeticException();//主動丟擲異常,一般在方法中使用
}
}
}
簡單分類
- 要理解java異常處理是如何工作的，你需要掌握以下三種類型的異常：
- 檢查性異常：最具代表的檢查性異常是使用者錯誤或問題引起的異常，這是程式設計師無法預見的。例如要開啟一個不存在檔案時，一個異常就發生了，這些異常在編譯時不能被簡單地忽略。
- 執行時異常：執行時異常是可能被程式設計師避免的異常。與檢查性異常相反，執行時異常可以在編譯時被忽略。
- 錯誤ERROR：錯誤不是異常，而是脫離程式設計師控制的問題。錯誤在程式碼中通常被忽略。例如，當棧溢位時，一個錯誤就發生了，它們在編譯也檢查不到的。
異常體系結構
- java把異常當作物件來處理，並定義一個基類java.lang.Throwable作為所有異常的超類。
- 在javaAPI中已經定義了許多異常類，這些異常類分為兩大類，錯誤ERROR和異常Exception
Error
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Error類物件由java虛擬機器生成並丟擲，大多數錯誤與程式碼編寫者所執行的操作無關。
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java虛擬機器執行錯誤(Virtual MachineError)，當JVM不再有繼續執行操作所需的記憶體資源時，將出現OutOfMemoryError。這些異常發生時，java虛擬機器(JVM)一般會選擇執行緒終止。
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還有在虛擬機器試圖執行應用時，如類定義錯誤（NoClassDefFoundError）、連結錯誤（LinkageError）。這些錯誤是不可查的，因為它們在應用程式的控制和處理能力之外，而且絕大多數是程式執行時不允許出現的狀況。
Exception
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在Exception分支中有一個重要的子類RuntimeException（執行時異常）
- ArraylndexOutOfBoundsException（陣列下標越界）
- NullPointerException（空指標異常）
- ArithmeticException（算術異常）
- MissingResourceException（丟失資源）
- ClassNotFoundException（找不到類）等異常，這些異常是不檢查異常，程式中可以選擇捕獲處理，也可以不處理。
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這些異常一般是由程式邏輯錯誤引起的，程式應該從邏輯角度儘可能避免這類異常的發生；
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Error和Exception的區別：Error通常是災難性的致命的錯誤，是程式無法控制和處理的，當出現這些異常時，java虛擬機器（JVM）一般會選擇終止程式；Exception通常情況下是可以被程式處理的，並且在程式中應該儘可能的去處理這些異常。
異常處理機制
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丟擲異常
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捕獲異常
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異常處理五個關鍵字
- try、catch、finally、throw、throws
自定義異常
- 使用java內建的異常類可以描述在程式設計時出現的大部分異常情況。除此之外，使用者還可以自定義異常。使用者自定義異常類，只需繼承Exception類即可。
- 在程式中使用自定義異常類，大體可分為以下幾個步驟：
- 建立自定義異常類
- 在方法中通過throw關鍵字丟擲異常現象。
- 如果在當前丟擲異常的方法中處理異常，可以使用try-catch語句捕獲並處理；否則在方法的宣告處通過throws關鍵字指明要丟擲給方法呼叫者的異常，繼續進行下一步操作。
- 在出現異常方法的呼叫者中捕獲並處理異常。
實際應用中的經驗總結
- [ ] 處理執行異常時，採用邏輯去合理規避同時輔助try-catch處理
- [ ] 在多重catch塊後面，可以加一個catch（Exception）來處理可能會被遺漏的異常
- [ ] 對於不確定的程式碼，也可以加上try-catch，處理潛在的異常
- [ ] 儘量去處理異常，切忌只是簡單的呼叫printStackTrace()去列印輸出
- [ ] 具體如何處理異常，要根據不同的業務需求和異常型別去決定
- [ ] 儘量新增finally語句塊去釋放佔用的資源
Demo01
package 自定義異常;
//一個自定義的異常類
public class MyException extends Exception{
//傳遞數字大與10則丟擲異常
public int detail;
public MyException(int a) {
this. detail = a;
}
//toString：異常的列印資訊
@Override
public String toString() {
return "MyException{" + detail + '}';
}
}
Demo02
package 自定義異常;
//測試異常：
public class Test {
//首先寫一個存在異常的方法
static void test(int a) throws MyException {
System.out.println("傳遞的引數為："+a);
if (a>10){
throw new MyException(a);//選擇丟擲或捕獲
}
System.out.println("OK");
}
public static void main(String[] args){
try {
test(11);
} catch (MyException e) {
System.out.println("MyException=>"+e);
}
}
}