Java基礎——異常處理
在程序運行過程中，如果JVM檢測出一個不可能執行的操作，就會出現運行時錯誤。
在Java中，運行時錯誤會作為異常拋出。異常就是一個對象，表示阻止正常進行程序執行的錯誤或者情況。如果異常沒有被處理，那麽程序將會非正常終止。
異常是從方法拋出的。方法的調用者可以捕獲以及處理該異常。
throw語句的執行稱為拋出一個異常。異常就是一個從異常類創建的對象。
當異常被拋出時，正常的執行流程就被中斷。就像它的名字所提示的，“拋出異常”就是將異常從一個地方傳遞到另一個地方。調用方法的語句包含在一個try塊和一個catch塊中。
throw語句類似於方法調用，但不同於調用方法的是，它調用的是catch塊。從某種意義上講，catch塊就像帶參數的方法定義，這些參數匹配拋出的值的類型。但是，它不像方法，在執行完catch塊之後，程序控制不再返回到throw語句；而是執行catch塊後的下一條語句。
一個異常可能是通過try塊中的throw語句直接拋出的，或者調用一個可能會拋出異常的方法而拋出。
使用異常處理的優點：它能使方法拋出一個異常給它的調用者，並由調用者處理該異常。如果沒有這個能力，那麽被調用方法就必須自己處理異常或者終止該程序。被調用的方法通常不知道在出錯的情況下該做什麽，這是庫方法的一般情況。庫方法可以檢測出錯誤，但是只有調用者才知道出現錯誤時需要做些什麽。異常處理最根本的優勢就是將檢測錯誤（由被調用的方法完成）從處理錯誤（由調用方法完成）中分離出來。
異常時對象，而對象都采用類來定義。異常的根類是java.lang.Throwable。
Java API中有很多預定義的異常類。
Throwable類是所有異常類的根類。所有的Java異常類都直接或者間接地繼承自Throwable。可以通過繼承Exception或者Exception的子類來創建自己的異常類。
這些異常類可以分為三種主要類型：系統錯誤、異常和運行時異常。
系統錯誤是由Java虛擬機拋出的，用Error類表示。Error類描述的是內部系統錯誤。這樣的錯誤很少發生。如果發生了，除了通知用戶以及盡量穩妥地終止程序外，幾乎什麽也不能做。
異常是用Exception類表示的，它描述的是由程序和外部環境所引起的錯誤，這些錯誤能被程序捕獲和處理。ClassNotFoundException、IOException
運行時異常是用RuntimeException類表示的，它描述的是程序設計錯誤，例如，錯誤的類型轉換、訪問一個越界數組或數值錯誤。運行時異常通常是由Java虛擬機拋出的。ArithmeticException、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException
RuntimeException、Error以及它們的子類都稱為免檢異常。所有其他異常都稱為必檢異常，意思是指編譯器會強制程序員檢查並通過try-catch塊處理它們，或者在方法頭進行聲明。
在大多數情況下，免檢異常都會反映出程序設計上不可恢復的邏輯錯誤。例如，如果通過一個引用變量訪問一個對象之前並未將一個對象賦值給它，就會拋出NullPointerException；如果訪問一個數組的越界元素，就會拋出IndexOutOfBoundsException異常，這些都是程序中必須糾正的邏輯錯誤。免檢異常可能在程序的任何一個地方出現。為避免過多地使用try-catch塊，Java語言不強制要求編寫代碼捕獲或聲明免檢異常。
異常的處理器是通過從當前的方法開始，沿著方法調用鏈，按照異常的反向傳播方向找到的。
Java的異常處理模型基於三種操作：聲明一個異常、拋出一個異常和捕獲一個異常。
聲明異常
在Java中，當前執行的語句必屬於某個方法。Java解釋器調用main方法開始執行一個程序。每個方法都必須聲明它可能拋出的必檢異常類型。這稱為聲明異常。因為任何代碼都可能發生系統錯誤和運行時錯誤，因此，Java不要求在方法中顯示聲明Error和RuntimeException （免檢異常）。但是，方法要拋出的其他異常都必須在方法頭中顯示聲明，這樣，方法的調用者會被告知有異常。
如果方法沒有在父類中聲明異常，那麽就不能在子類中對其進行繼承來聲明異常。
拋出異常
檢測到錯誤的程序可以創建一個適合的異常類型的實例並拋出它，這就稱為拋出一個異常。
IllegalArgumentException ex = new IllegalArgumentException ("Wrong Argument");
throw ex;
或者，根據偏好，也可以使用下面的語句：
throw new IllegalArgumentException (“Wrong Argument”);
聲明異常的關鍵字是throws，拋出異常的關鍵字是throw。
捕獲異常
如果在執行try塊的過程中沒有出現異常，則跳過catch子句。
如果try塊中的某條語句拋出一個異常，Java就會跳過try塊中剩余的語句，然後開始查找處理這個異常的代碼的過程。處理這個異常的代碼稱為異常處理器；可以從當前的方法開始，沿著方法調用鏈，按照異常的反向傳播方向找到這個處理器。從第一個到最後一個逐個檢查catch塊，判斷在catch塊中的異常類實例是否是該異常對象的類型。如果是，就將該異常對象賦給所聲明的變量，然後執行catch塊中的代碼。如果沒有發現異常處理器，Java會退出這個方法，把異常傳遞給調用這個方法的方法，繼續同樣的過程來查找處理器。如果在調用的方法鏈中找不到處理器，程序就會終止並且在控制臺上打印出錯信息。尋找處理器的過程稱為捕獲一個異常。P393
從一個通用的父類可以派生出各種異常類。如果一個catch塊可以捕獲一個父類的異常對象，它就能捕獲那個父類的所有子類的異常對象。
在catch塊中異常被指定的順序是非常重要的。如果父類的catch塊出現在子類的catch之前，就會導致編譯錯誤。
Java強迫程序員處理必檢異常，如果方法聲明了一個必檢異常（即Error或RuntimeException之外的異常），就必須在try-catch中調用它，或者在調用方法中聲明要拋出異常。
從異常中獲取信息
異常對象包含關於異常的有價值的信息。可以利用下面這些java.lang.Throwable類中的實例方法獲取有關異常的信息。printStackTrace()方法在控制臺上打印棧跟蹤信息。getStackTrace()方法提供編程的方式，來訪問由printStackTrace()打印輸出的棧跟蹤信息。
在異常事件中，執行仍然會繼續。如果處理器沒有捕獲到這個異常，程序就會突然中斷。
finally子句
無論異常是否產生，finally子句總是會被執行。
有時候，不論異常是否出現或者是否被捕獲，都希望執行某些代碼。Java有一個finally子句，可以用來達到這個目的。
在任何情況下，finally塊中的代碼都會執行，不論try塊中是否出現異常或者是否被捕獲。考慮下面三種可能的情況：
（1）如果try塊中沒有出現異常，執行finalStatements，然後執行try語句的下一條語句。
（2）如果try塊中有一條語句引起異常，並被catch捕獲，然後跳過try塊的其他語句，執行catch塊和finally子句。執行try語句之後的下一條語句。
（3）如果try塊中有一條語句引起異常，但是沒有被任何catch塊捕獲，就會跳過try塊中的其他語句，執行finally子句，並且將異常傳遞給這個方法的調用者。
即使在到達finally塊之前有一個return語句，finally塊還是會執行。
何時使用異常
當錯誤需要被方法的調用者處理的時候，方法應該拋出一個異常。
try塊包含正常情況下執行的代碼。catch塊包含異常情況下執行的代碼。異常處理將處理錯誤的代碼從正常的程序設計任務中分離出來，這樣，可以使程序更易讀、更易修改。但是，應該註意，由於異常處理需要初始化新的異常對象，需要從調用棧返回，而且還需要沿著方法調用鏈來傳播異常（這裏註意方法調用的方向和異常傳播的方向是相反的）以便找到它的異常處理器，所以，異常處理通常需要更多的時間和資源。
異常出現在方法中。如果想讓該方法的調用者處理異常，應該創建一個異常對象並將其拋出。如果能在發生異常的方法中處理異常，無須拋出異常。
重新拋出異常
如果異常處理器不能處理一個異常，或者只是簡單地希望它的調用者註意到該異常，Java允許該異常的處理器重新拋出異常。
try{ statements; } catch(TheException ex) { perform operation before exits; throw ex; }
語句throw ex重新拋出異常給調用者，以便調用者的其他處理器獲得處理異常ex的機會。
創建自定義異常
可以通過派生java.lang.Exception類來定義一個自定義異常類
如果遇到一個不能用預定義異常恰當描述的問題，那就可以通過派生Exception類或其子類，例如IOException，來創建自己的異常類。
Java基礎——異常處理