Java的異常處理概述
防錯程式設計是一個優秀程式中不可或缺的一部分，一個好的軟體，應該將錯誤通過自身的程式進行消化，而不是將錯誤拋給使用者。因此，程式中要用到異常處理。Java看待異常的思想是將異常看成是異常類的物件來處理。
異常的概念
異常也就是導致程式不能正常執行的非正常情況，可以導致程式發生異常的情況有許多，Java自身也定義了一些異常類，比如：ArrayIndxOutOfBoundsException(陣列下標越界)，ArithmeticException(算數運算錯誤，如被0除)，ClassNotFoundeException(未找到裝載的類)，NullPointerException(空指標訪問)，NumberFormatException(數字格式錯誤)等。
1.異常的簡介
異常可以分為：檢查性異常和執行時異常。前者是在程式編寫時，系統就自動檢測到了異常，後者是在程式編譯完成後，系統出現的異常，常見的是由於使用者輸入的內容不符合要求而產生的異常。
【舉例】
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a=1;
int b=0;
System.out.println(a/b); //被除數不能為0
}
}
上面的程式碼屬於執行時異常，也就是在程式執行後，系統才顯示出異常，顯示的結果為：Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero at com.blog.Test.main(Test.java:6)。也就是改程式有ArithmeticException異常。
那麼如何修改程式已達到異常處理的目的呢？Java提供了幾種程式塊來處理異常或可能有異常的程式碼。它們分別是try,catch,finally,throw,throws。
那麼以上程式碼改如何修改系統才不會報出異常呢？可以利用try{}catch(){}來對出現異常的程式碼塊進行處理。修改結果如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a=1;
int b=0;
try{
System.out.println(a/b);
}catch (ArithmeticException e){
System.out.println("被除數不可為0");
}
}
}
輸出結果為：被除數不可為0。此外，IDEA有快速生成try catch的快捷鍵，步驟是：選中要異常處理的程式碼塊，然後按住Ctrl+Alt+T，就會在出現的列表中發現try catch程式塊。
2.異常的類層次
Java的異常類是處理異常時錯誤的特殊類，每一種異常對應一種特定的執行錯誤。所有的異常類都是系統類庫中Exception類的子類，其繼承結構如下：
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Throwable類：是異常類層次中的最高層，其中第一了一個異常描述串以及可獲取該描述的getMessage()方法。
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-
Exception類：該類就是我們要進行處理的異常類。
異常處理結構
進行異常處理必須使用try程式塊，將可能產生錯誤的程式碼放在try塊中，當JVM執行時發現異常時，會立即停止執行後續程式碼，然後查詢異常處理塊，對catch塊按次序進行匹配檢查，一但找到一個匹配者，就執行該catch塊中的程式碼，且不再檢查後面的catch塊。如果try塊中沒有異常，則忽略catch塊。
1.具體格式：
try{
語句塊;
}catch(異常型別 參變數名){語句塊;}
finally{語句塊;}
【說明】
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可以把try看成是提醒系統，在try塊中的程式可能會出現異常，try塊後可接多個catch塊。
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一旦發現異常，try中的剩餘語句不再執行。
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catch語句塊用於捕捉和處理異常物件。當try塊出現異常時，執行系統會將異常物件傳遞給catch中的參變數，在catch塊中可以通過該物件獲取具體的異常資訊。
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finally部分是可以沒用的，但如果存在，則無論異常是否發生，finally部分的語句必須執行。即便是try或catch中含有退出方法的語句return，也不能阻止finally中程式碼塊的執行。
2.throw與throws
一般情況下，程式執行過程中發現異常時，系統就會產生一個含有異常的描述資訊和異常的位置的異常物件，產生異常物件的過程就叫做異常的丟擲（throw）。當產生異常物件後，若為編寫異常處理的程式碼，系統將自動返回異常物件的資訊，即異常的描述和位置。而要使程式嚴密且好用，那麼我們就需要對異常進行處理，以接受和處理異常物件。
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throw
系統自定義的執行異常都可由系統在執行時自動丟擲，這種異常丟擲方式稱為隱式丟擲。而自己設計的異常，需要我們自己通過throw語句丟擲。
【例】丟擲MyException異常
class MyException extends Exception{//自定義的異常類
String id;//異常標識
public MyException(String str){//異常類的構造方法
id=str;
}
public String toString(){
return("異常："+id);
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try{
throw new MyException("輸入錯誤");//丟擲一個異常
}catch (MyException e){//捕捉並處理異常
System.out.println(e);
}
}
}
輸出結果：異常：輸入錯誤
【說明】
（1）一個throw語句只能丟擲一個異常物件。
（2）throw語句會改變程式的執行流程。一般來說，執行完throw語句後會結束其所在方法的執行。
（3）throw語句必須是某個語法結構的最後一條語句。當throw後面還有語句時，會顯示錯誤：該程式碼為不可達的程式碼
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throws
在方法的宣告部分可以加上throws子句——告知JRE該方法可能會丟擲某些異常。格式：
public void doSomething() throws IOException, ArithmeticException
{
//方法體
}
【說明】
關鍵字throws後面可以跟多個異常，逗號隔開，沒有先後順序，甚至可以是方法體中並未丟擲的異常。
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throw語句與throws子句區別：一個是丟擲異常，另一個是宣告方法中將產生什麼異常。
自定義異常
看到自定義異常，我就有個疑問：為什麼系統已經有了異常處理類還要來搞個自定義異常呢？估計老師上課時講過，估計我上課時走神了。那麼原因是什麼呢？其實，稍微想一想就會知道大概原因：由於異常的情況是千奇百怪的，而系統給我們提供的異常類卻是有限的，所以當我們的catch無法捕捉這個系統中沒有的異常型別時，我們就需要自己來設計一個異常類，來返回具體的異常資訊，比如說異常的型別或異常程式碼塊所處的位置。
1.自定義異常類設計
自定義的異常類要通過繼承Exception類來實現，自定義異常類中一般包括異常標識，構造方法和toString()方法。這三者的作用分別是：記錄異常程式碼塊的資訊，給異常標識賦值，輸出描述的異常。
【例】一個簡單的自定義異常類
class MyException extends Exception{
String id;//異常標識
public MyException(String str){
id=str;
}
public String toString(){
return("異常："+id);
}
}
【說明】自定義的異常類和普通類一樣，都是可以被繼承的。前面我們說過，catch捕獲異常的順序按的是catch塊由上到下的次序，一但找到匹配的catch塊，後面的catch塊不再匹配。所以，我們應該按照由子類到父類的順序來捕獲異常。
2.丟擲異常
異常的本質是物件，所以throw關鍵字後面跟的是new運算子來建立一個異常物件。 不管是自定義的還是系統本身的異常物件，都需要由try catch語句塊來對異常進行劃分區域，捕捉和處理。而自己定義的異常類，需要在try語句塊的末尾，通過throw來建立異常物件（可以建立多個自定義異常類，但要注意一個throw只能建立一個），並由catch對try中的所有可能出現的異常物件進行捕捉和處理。
3.方法的異常宣告
如果某一方法中有異常丟擲，有兩種選擇：一是在方法內對異常進行捕捉處理，；二是在方法中不處理異常，將異常處理交給外部呼叫程式，通常在方法頭使用throws子句列出方法可能出現哪些異常。
習題
【例1】設計一個方法計算一元二次方程的根
//設計一個方法計算一元二次方程的根
public class Ex9_1 {
static double[] root(double a,double b,double c) throws IllegalArgumentException {
//此為一個求一元二次方程根的方法，在方法聲明後，有throws子句宣告的異常類
double[] x = new double[2];
if (a == 0)
throw new IllegalArgumentException("a 不能為0");//通過throw丟擲異常,在新建的異常類的括號中，輸入異常標識。
else {
double dic = b * b - 4 * a * c;
if (dic < 0)
throw new IllegalArgumentException("此方程無根");//丟擲此異常後，此方法的後續程式碼不再執行
x[0] = (-b + Math.sqrt(dic) / (2 * a));
x[1] = (-b - Math.sqrt(dic) / (2 * a));
return x;
}
}
public static void main(String[] args) {
try{
double x[]=root(0,5,3);//建立一個double型別的陣列，並通過root方法的返回值對該陣列進行賦值
System.out.println("方程的根為："+x[0]+"和"+x[1]);
}catch (IllegalArgumentException e){
System.out.println(e);//返回該異常物件的資訊
}
}
}
輸出結果：java.lang.IllegalArgumentException: a 不能為0
總結
異常處理的作用主要有兩點：（1）通過程式自身來處理異常（2）讓程式遇到異常時仍能繼續執行其他程式碼。總之，都是為了提高使用者對程式的使用體驗。在catch語句塊中，不只是可以將異常的資訊返回，還可以根據異常的型別，對程式進行修改，使得異常被處理。此外，在多重catch塊中，最好加上一個catch(Exception e)以避免有異常情況被忽略。