什麼是java異常？ java異常是如何處理的？
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- 2018-10-19 18:01:445270瀏覽
本篇文章帶給大家的內容是介紹什麼是java異常？ java異常是如何處理的？有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你們有幫助。
一、JAVA異常
異常是指不期而至的各種情況，如：檔案找不到、網路連線失敗、非法參數等。異常是一個事件，它發生在程式運作期間，幹擾了正常的指令流程。 Java透過API中的Throwable類別的眾多子類別描述各種不同的異常。因而，Java異常都是對象，是Throwable子類別的實例，描述了出現在一段編碼中的錯誤條件。當條件生成時，錯誤將引發異常。
Java異常類別層次結構圖：
# Throwable：# 有兩個重要的子類別：Exception（異常）和Error（錯誤），二者都是Java 異常處理的重要子類，各自都包含大量子類別。
Error（錯誤）:#是程式無法處理的錯誤，表示執行應用程式中較嚴重問題。大多數錯誤與程式碼編寫者執行的操作無關，而表示程式碼執行時期 JVM（Java 虛擬機）出現的問題。例如，Java虛擬機器運行錯誤（Virtual MachineError），當 JVM 不再有繼續執行操作所需的記憶體資源時，就會出現 OutOfMemoryError。這些異常發生時，Java虛擬機器（JVM）一般會選擇執行緒終止。
Exception（例外）:是程式本身可以處理的例外。
Java的異常(包括Exception和Error)分為可查的異常（checked exceptions）和不可查的異常（unchecked exceptions）#。
可查異常（編譯器要求必須處置的異常）：正確的程式在運作中，很容易出現的、情理可容的異常狀況。可查異常雖然是異常狀況，但在某種程度上它的發生是可以預期的，而且一旦發生這種異常狀況，就必須採取某種方式進行處理。
除了RuntimeException及其子類別以外，其他的Exception類別及其子類別都屬於可查例外。 這種異常的特徵是Java編譯器會檢查它，也就是說，當程式中可能出現這類異常，要麼用try-catch語句捕獲它，要麼用throws子句聲明拋出它，否則編譯不會通過。
不可查異常(編譯器不要求強制處置的異常):包含執行時期異常（RuntimeException與其子類別）和錯誤（Error）。
附註：異常能被程式本身可以處理，錯誤是無法處理。
Exception 這種異常分兩大類運行時異常和非運行時異常(編譯異常)。 程式中應盡可能去處理這些異常。
執行階段異常：都是RuntimeException類別及其子類別異常，如NullPointerException(空指標例外)、IndexOutOfBoundsException(下標越界異常)等，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。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盡可能避免這類異常的發生。
執行時期異常的特點是Java編譯器不會檢查它，也就是說，當程式中可能出現這類異常，即使沒有用try-catch語句捕獲它，也沒有用throws子句聲明拋出它，也會編譯通過。
非執行時期異常 （編譯異常）：是RuntimeException以外的例外，類型上都屬於Exception類別及其子類別。從程式語法角度講是必須進行處理的異常，如果不處理，程式就不能編譯通過。如IOException、SQLException等以及使用者自訂的Exception異常，一般情況下不自訂檢查異常。
二、處理例外的機制
#在Java 應用程式中，例外處理機制為：拋出例外，捕捉異常。
拋出例外 ： 當一個方法出現錯誤引發例外狀況時，方法建立例外物件並交付執行時系統，異常物件中包含了異常類型和異常出現時的異常狀態等資訊。運行時系統負責尋找處置異常的程式碼並執行。
捕獲異常：在方法拋出異常後，運行時系統將轉為尋找合適的異常處理器（exception handler）.潛在的異常處理器是異常發生時依序存留在呼叫棧中的方法集合。當異常處理器，能處理的異常類型與方法拋出的異常類型相符時，即為合適的異常處理器。運行時系統從發生異常的方法開始，依序回查呼叫堆疊中的方法，直到找到含有合適異常處理器的方法並執行。當運行時系統遍歷呼叫堆疊而未找到合適 的異常處理器，則運行時系統終止。同時，意味著java程式終止。
由於運行時異常的不可查性，為了更合理、更容易實現應用程序，Java規定，運行時異常將由Java運行時系統自動拋出，允許應用程式忽略運行時異常。
方法運行中可能出現的Error，當運行方法不欲捕捉時，Java允許該方法不做任何拋出聲明。因為，大多數Error異常屬於永遠不能被允許發生的狀況，也屬於合理的應用程式不該捕捉的異常。
對於所有的可查異常，Java規定：一個方法必須捕捉，或宣告拋出方法之外。也就是說，當一個方法選擇不捕捉可查異常時，它必須聲明將拋出異常。
整體來說，Java規定：對於可查異常必須捕捉、或宣告拋出。允許忽略不可查的RuntimeException和Error。
三、捕獲異常：try、catch 與finally
##1.try-catch語句
2.try-catch-finally
#try-catch語句也可以包含第三部分，就是finally子句。它表示無論是否出現異常，都應執行的內容。 try-catch-finally語句的一般語法形式為：
#try 區塊：用於擷取例外。其後可接零個或多個catch區塊，如果沒有catch區塊，則必須跟一個finally區塊。
catch 區塊：用於處理try捕獲到的例外。
finally 區塊：無論是否捕獲或處理異常，finally區塊裡的語句都會被執行。當在try區塊或catch區塊中遇到return語句時，finally語句區塊將在方法回傳之前執行。在以下4種特殊情況下，finally區塊不會被執行：
1）在finally語句區塊中發生了異常。2）在前面的程式碼中用了System.exit()退出程式。
3）程式所在的執行緒死亡。
4）關閉CPU。
3. try-catch-finally 規則(異常處理語句的語法規則）：
1) 必須在try 之後新增catch 或finally 區塊。 try 區塊後可同時接 catch 和 finally 區塊，但至少有一個區塊。 2) 必須遵循區塊順序：若程式碼同時使用 catch 和 finally 區塊，則必須將 catch 區塊放在 try 區塊之後。 3) catch 區塊與對應的異常類別的類型相關。4) 一個 try 區塊可能有多個 catch 區塊。若如此，則執行第一個匹配區塊。即Java虛擬機會把實際拋出的異常物件依次和各個catch程式碼區塊聲明的異常類型匹配，如果異常物件為某個異常類型或其子類別的實例，就執行這個catch程式碼區塊，不會再執行其他的catch程式碼區塊
5) 可嵌套try-catch-finally 結構。
6) 在 try-catch-finally 結構中，可重新拋出例外。
7) 除了下列情況，總是會執行finally 做為結束：JVM 過早終止（呼叫System.exit(int)）；在finally 區塊中拋出一個未處理的例外；電腦斷電、失火、或遭遇病毒攻擊。
四、try、catch、finally語句區塊的執行順序:
1)當try沒有捕捉到異常時：try語句區塊中的語句逐一被執行，程式將跳過catch語句區塊，執行finally語句區塊和其後的語句；
2)當try捕獲到異常，catch語句區塊裡沒有處理此異常的情況：當try語句區塊裡的某條語句出現異常時，而沒有處理此異常的catch語句塊時，此異常將會拋給JVM處理，finally語句區塊裡的語句還是會被執行，但finally語句區塊後的語句不會被執行；
#3)當try捕獲到異常，catch語句區塊裡有處理此異常的情況：在try語句區塊中是按照順序來執行的，當執行到某一條語句出現異常時，程序將跳到catch語句塊，並與catch語句塊逐一匹配，找到與之對應的處理程序，其他的catch語句塊將不會被執行，而try語句區塊中，出現異常之後的語句也不會被執行，catch語句區塊執行完後，執行finally語句區塊裡的語句，最後執行finally語句區塊後的語句；
#圖示try、catch、finally語句區塊的執行：
五、拋出異常
任何Java程式碼都可以拋出異常，如：自己寫的程式碼、來自Java開發環境包中程式碼，或是Java執行時間系統。無論是誰，都可以透過Java的throw語句拋出異常。從方法中拋出的任何異常都必須使用throws子句。
1. throws拋出異常#
如果一個方法可能會出現異常，但沒有能力處理這種異常，可以在方法聲明處用throws子句聲明拋出異常。
方法名稱後的throws Exception1,Exception2,...,ExceptionN 為宣告要拋出的例外清單。當方法拋出異常列表的異常時，方法將不對這些類型及其子類別類型的異常作處理，而拋向調用該方法的方法，由他去處理。
Throws拋出異常的規則：
1) 如果是不可查異常（unchecked exception），即Error、RuntimeException或它們的子類，那麼可以不使用throws關鍵字來聲明要拋出的異常，編譯仍能順利通過，但在運行時會被系統拋出。
2）必須宣告方法可拋出的任何可查例外（checked exception）。即如果一個方法可能出現受可查異常，要么用try-catch語句捕獲，要么用throws子句聲明將它拋出，否則會導致編譯錯誤
3)僅當拋出了異常，該方法的呼叫者才必須處理或重新拋出該異常。當方法的呼叫者無力處理該異常的時候，應該繼續拋出.
4）呼叫方法必須遵循任何可查異常的處理和聲明規則。若覆寫一個方法，則不能聲明與覆蓋方法不同的異常。聲明的任何異常必須是被覆寫方法所聲明異常的同類或子類別。
判斷一個方法可能會出現例外的依據如下：
1）#方法中有throw語句。
2）呼叫了其他方法，其他方法用throws子句宣告拋出某種例外。
如果所有方法都層層上拋獲取的異常，最終JVM會進行處理，處理也很簡單，就是列印例外訊息和堆疊資訊。如果拋出的是Error或RuntimeException，則該方法的呼叫者可選擇處理該例外狀況。
2. Throwable類別中的常用方法
## getCause()：回傳拋出異常的原因。如果 cause 不存在或未知，則傳回 null。 getMeage()：傳回異常的訊息訊息。 printStackTrace()：物件的堆疊追蹤輸出至錯誤輸出流，作為欄位 System.err 的值。六、java常見異常
在Java中提供了一些異常用來描述經常發生的錯誤，對於這些異常，有的需要程式設計師進行捕獲處理或聲明拋出，有的是由Java虛擬機自動進行捕獲處理。 Java中常見的異常類別:
1. runtimeException子類別:（非檢查例外）##
- java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
陣列索引越界例外。當數組的索引值為負數或大於等於數組大小時拋出。
- java.lang.ArithmeticException
算術條件異常。譬如：整數除零等。
- java.lang.NullPointerException
空指標例外。當應用程式試圖在要求使用物件的地方使用了null時，拋出該異常。譬如：呼叫null物件的實例方法、存取null物件的屬性、計算null物件的長度、使用throw語句拋出null等等
- java.lang.ClassNotFoundException
找不到類異常。當應用程式試圖根據字串形式的類別名稱構造類，而在遍歷CLASSPAH之後找不到對應名稱的class檔案時，拋出該異常。
- java.lang.NegativeArraySizeException 數組長度為負異常
- java.lang.ArrayStoreException 數組中包含不相容的值拋出的異常
- java.lang.SecurityException 安全性例外
2.IOException（已檢查異常）
#IOException：操作輸入流和輸出流時可能出現的異常。 EOFException 檔案已結束異常 FileNotFoundException 檔案未找到異常3.其他
ClassCastException類型轉換例外類別ArrayStoreException 數組中包含不相容的值拋出的例外 SQLException 操作資料庫異常類別NoSuchFieldException 欄位未找到例外狀況NoSuchFieldException 欄位未找到例外狀況
## NoSuchMethodException 方法找不到拋出的例外 NumberFormatException 字串轉換為數字拋出的例外 StringIndexOutOfBoundsException 字串索引超出範圍拋出的例外狀況## IllegalAccess某一類別例外
InstantiationException 當應用程式試圖使用Class類別中的newInstance()方法建立一個類別的實例，而指定的類別物件無法被實例化時，拋出該例外狀況
4.自訂異常
使用Java內建的異常類別可以描述在程式設計時出現的大部分異常情況。除此之外，用戶還可以自訂異常。使用者自訂異常類，只需繼承Exception類別即可。
在程式中使用自訂異常類，大體可分為以下幾個步驟。
（1）建立自訂異常類別。
（2）在方法中透過throw關鍵字拋出異常物件。
（3）如果在目前拋出異常的方法中處理異常，可以使用try-catch語句捕獲並處理；否則在方法的聲明處透過throws關鍵字指明要拋出給方法呼叫者的異常，繼續進行下一步操作。
（4）在出現異常方法的呼叫者中捕獲並處理異常。
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