異常指不期而至的各種狀況，如：文件找不到、網絡連接失敗、非法參數等。異常是一個事件，它發生在程序運行期間，干擾了正常的指令流程。而在我們的程序中需要對這些異常進行捕獲和處理來避免程序卡死等情況。
我們先看一張異常的層次結構圖：
在 Java 中，所有的異常都有一個共同的祖先 Throwable（可拋出）。Throwable 指定代碼中可用異常傳播機制通過 Java 應用程序傳輸的任何問題的共性。
有兩個重要的子類：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。
是程序無法處理的錯誤，表示運行應用程序中較嚴重問題。大多數錯誤與代碼編寫者執行的操作無關，而表示代碼運行時 JVM（Java 虛擬機）出現的問題。例如，Java虛擬機運行錯誤（Virtual MachineError），當 JVM 不再有繼續執行操作所需的內存資源時，將出現 OutOfMemoryError。這些異常發生時，Java虛擬機（JVM）一般會選擇線程終止。
這些錯誤表示故障發生于虛擬機自身、或者發生在虛擬機試圖執行應用時，如Java虛擬機運行錯誤（Virtual MachineError）、類定義錯誤（NoClassDefFoundError）等。這些錯誤是不可查的，因為它們在應用程序的控制和處理能力之 外，而且絕大多數是程序運行時不允許出現的狀況。對于設計合理的應用程序來說，即使確實發生了錯誤，本質上也不應該試圖去處理它所引起的異常狀況。在 Java中，錯誤通過Error的子類描述。
是程序本身可以處理的異常。
Exception 類有一個重要的子類 RuntimeException。RuntimeException 類及其子類表示“JVM 常用操作”引發的錯誤。例如，若試圖使用空值對象引用、除數為零或數組越界，則分別引發運行時異常（NullPointerException、ArithmeticException）和 ArrayIndexOutOfBoundException。
注意：異常和錯誤的區別：異常能被程序本身可以處理，錯誤是無法處理。
通常，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）：正確的程序在運行中，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，但在一定程度上它的發生是可以預計的，而且一旦發生這種異常狀況，就必須采取某種方式進行處理。
除了RuntimeException及其子類以外，其他的Exception類及其子類都屬于可查異常。這種異常的特點是Java編譯器會檢查它，也就是說，當程序中可能出現這類異常，要么用try-catch語句捕獲它，要么用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):包括運行時異常（RuntimeException與其子類）和錯誤（Error）。
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)。程序中應當盡可能去處理這些異常。
運行時異常：都是RuntimeException類及其子類異常，如NullPointerException(空指針異常)、IndexOutOfBoundsException(下標越界異常)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。這些異常一般是由程序邏輯錯誤引起的，程序應該從邏輯角度盡可能避免這類異常的發生。
運行時異常的特點是Java編譯器不會檢查它，也就是說，當程序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。
非運行時異常 （編譯異常）：是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、SQLException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。
總體來說，Java規定：對于可查異常必須捕捉、或者聲明拋出。允許忽略不可查的RuntimeException和Error。
在Java中，異常通過try-catch語句捕獲。其一般語法形式為：
1 try {2 // 可能會發生異常的程序代碼3 } catch (Type1 id1){4 // 捕獲并處置try拋出的異常類型Type15 }6 catch (Type2 id2){7 //捕獲并處置try拋出的異常類型Type28 }需要注意的是，一旦某個catch捕獲到匹配的異常類型，將進入異常處理代碼。一經處理結束，就意味著整個try-catch語句結束。其他的catch子句不再有匹配和捕獲異常類型的機會。
catch到指定異常的類型或子類型都會進入該catch語句。
我們來看一個例子：
1 package org.hammerc.study; 2 3 public class Main 4 { 5 public static void main(String[] args) 6 { 7 try 8 { 9 System.out.catch語句需要從子類開始寫起，如果第一個catch就是Exception，那么就沒有進入下面Exception的機會了。try{}包含的代碼塊一旦有異常拋出，下面的代碼就會暫停執行。
finally
try-catch語句還可以包括第三部分，就是finally子句。它表示無論是否出現異常，都應當執行的內容。try-catch-finally語句的一般語法形式為：
1 try {2 // 可能會發生異常的程序代碼3 } catch (Type1 id1) {4 // 捕獲并處理try拋出的異常類型Type15 } catch (Type2 id2) {6 // 捕獲并處理try拋出的異常類型Type27 } finally {8 // 無論是否發生異常，都將執行的語句塊9 }
try-catch-finally規則
必須在 try 之后添加 catch 或 finally 塊。try 塊后可同時接 catch 和 finally 塊，但至少有一個塊。必須遵循塊順序：若代碼同時使用 catch 和 finally 塊，則必須將 catch 塊放在 try 塊之后。catch 塊與相應的異常類的類型相關。一個 try 塊可能有多個 catch 塊。若如此，則執行第一個匹配塊。即Java虛擬機會把實際拋出的異常對象依次和各個catch代碼塊聲明的異常類型匹配，如果異常對象為某個異常類型或其子類的實例，就執行這個catch代碼塊，不會再執行其他的 catch代碼塊可嵌套 try-catch-finally 結構。在 try-catch-finally 結構中，可重新拋出異常。除了下列情況，總將執行 finally 做為結束：JVM 過早終止（調用 System.exit(int)）；在 finally 塊中拋出一個未處理的異常；計算機斷電、失火、或遭遇病毒攻擊。try-catch-finally執行順序
當try沒有捕獲到異常時：try語句塊中的語句逐一被執行，程序將跳過catch語句塊，執行finally語句塊和其后的語句；當try捕獲到異常，catch語句塊里沒有處理此異常的情況：當try語句塊里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語句塊里的語句還是會被執行，但finally語句塊后的語句不會被執行；當try捕獲到異常，catch語句塊里有處理此異常的情況：在try語句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，并與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語句塊中，出現異常之后的語句也不會被執行，catch語句塊執行完后，執行finally語句塊里的語句，最后執行finally語句塊后的語句；圖示
小結
try 塊：用于捕獲異常。其后可接零個或多個catch塊，如果沒有catch塊，則必須跟一個finally塊。
catch 塊：用于處理try捕獲到的異常。
finally 塊：無論是否捕獲或處理異常，finally塊里的語句都會被執行。當在try塊或catch塊中遇到return語句時，finally語句塊將在方法返回之前被執行。在以下4種特殊情況下，finally塊不會被執行：
在finally語句塊中發生了異常。在前面的代碼中用了System.exit()退出程序。程序所在的線程死亡。關閉CPU。finally和return
這兩個的關系在面試題中經常會被問到，我們來看一個經典的面試題：
1 package org.hammerc.study; 2 3 public class Main 4 { 5 public static void main(String[] args) 6 { 7 System.out.print(tt()); 8 } 9 10 public static int tt()11 {12 int b = 23;13 try14 {15 System.out.println("yes");16 return b += 88;17 }18 catch (Exception e)19 {20 System.out.println("error: " + e);21 }22 finally23 {24 if (b > 25)25 {26 System.out.println("b>25: " + b);27 }28 System.out.println("finally");29 }30 return b;31 }32 }大家可以先想想再看結果：
1 yes2 b>25: 1113 finally4 111我們可以看做finally語句是在try的return語句執行之后，return返回之前執行。
下面再看看：
1 package org.hammerc.study; 2 3 public class Main 4 { 5 public static void main(String[] args) 6 { 7 System.out.print(tt()); 8 } 9 10 public static int tt()11 {12 int b = 23;13 try14 {15 System.out.println("yes");16 return b += 88;17 }18 catch (Exception e)19 {20 System.out.println("error: " + e);21 }22 finally23 {24 if (b > 25)25 {26 System.out.println("b>25: " + b);27 }28 System.out.println("finally");29 return 100;30 }31 //return b;32 }33 }如果在finally中進行返回，則會覆蓋上面的返回：
1 yes2 b>25: 1113 finally4 100還有一種情況：
1 package org.hammerc.study; 2 3 public class Main 4 { 5 public static void main(String[] args) 6 { 7 System.out.print(tt()); 8 } 9 10 public static int tt()11 {12 int b = 23;13 try14 {15 System.out.println("yes");16 return b += 88;17 }18 catch (Exception e)19 {20 System.out.println("error: " + e);21 }22 finally23 {24 if (b > 25)25 {26 System.out.println("b>25: " + b);27 }28 System.out.println("finally");29 b = 100;30 }31 return b;32 }33 }結果是：
1 yes2 b>25: 1113 finally4 111可以發現，在finally中修改返回的變量是無效的，可以理解為return時返回的值已經壓入棧中了，接著運行finally的代碼不會影響返回的值。
拋出異常
任何Java代碼都可以拋出異常，如：自己編寫的代碼、來自Java開發環境包中代碼，或者Java運行時系統。無論是誰，都可以通過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。
throw
throw總是出現在函數體中，用來拋出一個Throwable類型的異常。程序會在throw語句后立即終止，它后面的語句執行不到，然后在包含它的所有try塊中（可能在上層調用函數中）從里向外尋找含有與其匹配的catch子句的try塊。
如果拋出了檢查異常，則還應該在方法頭部聲明方法可能拋出的異常類型。該方法的調用者也必須檢查處理拋出的異常。
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，就是打印異常消息和堆棧信息。如果拋出的是Error或RuntimeException，則該方法的調用者可選擇處理該異常。
1 package Test; 2 import java.lang.Exception; 3 public class TestException { 4 static int quotient(int x, int y) throws MyException { // 定義方法拋出異常 5 if (y < 0) { // 判斷參數是否小于0 6 throw new MyException("除數不能是負數"); // 異常信息 7 } 8 return x/y; // 返回值 9 }10 public static void main(String args[]) { // 主方法11 int a =3;12 int b =0; 13 try { // try語句包含可能發生異常的語句14 int result = quotient(a, b); // 調用方法quotient()15 } catch (MyException e) { // 處理自定義異常16 System.out.println(e.getMessage()); // 輸出異常信息17 } catch (ArithmeticException e) { // 處理ArithmeticException異常18 System.out.println("除數不能為0"); // 輸出提示信息19 } catch (Exception e) { // 處理其他異常20 System.out.println("程序發生了其他的異常"); // 輸出提示信息21 }22 }23 24 }25 class MyException extends Exception { // 創建自定義異常類26 String message; // 定義String類型變量27 public MyException(String ErrorMessagr) { // 父類方法28 message = ErrorMessagr;29 }30 31 public String getMessage() { // 覆蓋getMessage()方法32 return message;33 }34 }throws
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子句來聲明拋出異常。
throws語句用在方法定義時聲明該方法要拋出的異常類型，如果拋出的是Exception異常類型，則該方法被聲明為拋出所有的異常。多個異常可使用逗號分割。
methodname throws Exception1,Exception2,..,ExceptionN{}方法名后的throws Exception1,Exception2,…,ExceptionN 為聲明要拋出的異常列表。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類型的異常作處理，而拋向調用該方法的方法，由他去處理。
1 import java.lang.Exception; 2 public class TestException { 3 static void pop() throws NegativeArraySizeException { 4 // 定義方法并拋出NegativeArraySizeException異常 5 int[] arr = new int[-3]; // 創建數組 6 } 7 8 public static void main(String[] args) { // 主方法 9 try { // try語句處理異常信息10 pop(); // 調用pop()方法11 } catch (NegativeArraySizeException e) {12 System.out.println("pop()方法拋出的異常");// 輸出異常信息13 }14 }15 16 }Throws拋出異常的規則
如果是不可查異常（unchecked exception），即Error、RuntimeException或它們的子類，那么可以不使用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。必須聲明方法可拋出的任何可查異常（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僅當拋出了異常，該方法的調用者才必須處理或者重新拋出該異常。當方法的調用者無力處理該異常的時候，應該繼續拋出，而不是囫圇吞棗。調用方法必須遵循任何可查異常的處理和聲明規則。若覆蓋一個方法，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蓋方法所聲明異常的同類或子類。異常鏈
Java方法拋出的可查異常將依據調用棧、沿著方法調用的層次結構一直傳遞到具備處理能力的調用方法，最高層次到main方法為止。如果異常傳遞到main方法，而main不具備處理能力，也沒有通過throws聲明拋出該異常，將可能出現編譯錯誤。
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