Java異常學習心得
本文重在Java中異常機制的一些概念，詳細介紹Java異常學習的個人心得。內容如下：
一. 異常機制
異常機制是指當程序出現錯誤后，程序如何處理。具體來說，異常機制提供了程序退出的安全通道。當出現錯誤后，程序執行的流程發生改變，程序的控制權轉移到異常處理器。
1. 處理異常的辦法
傳統的處理異常的辦法是，函數返回一個特殊的結果來表示出現異常(通常這個特殊結果是大家約定俗稱的)，調用該函數的程序負責檢查并分析函數返回的結果。這樣做有如下的弊端：例如函數返回-1代表出現異常，但是如果函數確實要返回-1這個正確的值時就會出現混淆;可讀性降低，將程序代碼與處理異常的代碼混爹在一起;由調用函數的程序來分析錯誤，這就要求客戶程序員對庫函數有很深的了解。
2. 異常處理的流程
遇到錯誤，方法立即結束，并不返回一個值;同時，拋出一個異常對象
調用該方法的程序也不會繼續執行下去，而是搜索一個可以處理該異常的異常處理器，并執行其中的代碼
二. 異常的分類
異常的繼承結構：基類為Throwable，Error和Exception繼承Throwable，RuntimeException和IOException等繼承Exception，具體的RuntimeException繼承RuntimeException。
Error和RuntimeException及其子類成為未檢查異常(unchecked)，其它異常成為已檢查異常(checked)。
1. 每個類型的異常的特點：
（1）Error體系
Error類體系描述了Java運行系統中的內部錯誤以及資源耗盡的情形。應用程序不應該拋出這種類型的對象(一般是由虛擬機拋出)。如果出現這種錯誤，除了盡力使程序安全退出外，在其他方面是無能為力的。所以，在進行程序設計時，應該更關注Exception體系。
（2）Exception體系
Exception體系包括RuntimeException體系和其他非RuntimeException的體系
（3）RuntimeException
RuntimeException體系包括錯誤的類型轉換、數組越界訪問和試圖訪問空指針等等。處理RuntimeException的原則是：如果出現RuntimeException，那么一定是程序員的錯誤。例如，可以通過檢查數組下標和數組邊界來避免數組越界訪問異常。
（4）其他(IOException等等)
這類異常一般是外部錯誤，例如試圖從文件尾后讀取數據等，這并不是程序本身的錯誤，而是在應用環境中出現的外部錯誤。
2. 與C++異常分類的不同
其實，Java中RuntimeException這個類名起的并不恰當，因為任何異常都是運行時出現的。(在編譯時出現的錯誤并不是異常，換句話說，異常就是為了解決程序運行時出現的的錯誤)。
C++中logic_error與Java中的RuntimeException是等價的，而runtime_error與Java中非RuntimeException類型的異常是等價的。
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三. 異常的使用方法
1. 為什么要聲明方法拋出異常?
方法是否拋出異常與方法返回值的類型一樣重要。假設方法拋出異常確沒有聲明該方法將拋出異常，那么客戶程序員可以調用這個方法而且不用編寫處理異常的代碼。那么，一旦出現異常，那么這個異常就沒有合適的異常控制器來解決。
2. 為什么拋出的異常一定是已檢查異常?
RuntimeException與Error可以在任何代碼中產生，它們不需要由程序員顯示的拋出，一旦出現錯誤，那么相應的異常會被自動拋出。而已檢查異常是由程序員拋出的，這分為兩種情況：客戶程序員調用會拋出異常的庫函數(庫函數的異常由庫程序員拋出);客戶程序員自己使用throw語句拋出異常。遇到Error，程序員一般是無能為力的;遇到RuntimeException，那么一定是程序存在邏輯錯誤，要對程序進行修改(相當于調試的一種方法);只有已檢查異常才是程序員所關心的，程序應該且僅應該拋出或處理已檢查異常。
注意：覆蓋父類某方法的子類方法不能拋出比父類方法更多的異常，所以，有時設計父類的方法時會聲明拋出異常，但實際的實現方法的代碼卻并不拋出異常，這樣做的目的就是為了方便子類方法覆蓋父類方法時可以拋出異常。
3. 拋出什么異常?
對于一個異常對象，真正有用的信息時異常的對象類型，而異常對象本身毫無意義。比如一個異常對象的類型是ClassCastException，那么這個類名就是***有用的信息。所以，在選擇拋出什么異常時，最關鍵的就是選擇異常的類名能夠明確說明異常情況的類。
異常對象通常有兩種構造函數：一種是無參數的構造函數;另一種是帶一個字符串的構造函數，這個字符串將作為這個異常對象除了類型名以外的額外說明。
創建自己的異常：當Java內置的異常都不能明確的說明異常情況的時候，需要創建自己的異常。需要注意的是，***有用的就是類型名這個信息，所以不要在異常類的設計上花費精力。
4. 捕獲異常
如果一個異常沒有被處理，那么，對于一個非圖形界面的程序而言，該程序會被中止并輸出異常信息;對于一個圖形界面程序，也會輸出異常的信息，但是程序并不中止，而是返回用戶界面處理循環中。
5. 異常處理做什么?
對于Java來說，由于有了垃圾收集，所以異常處理并不需要回收內存。但是依然有一些資源需要程序員來收集，比如文件、網絡連接和圖片等資源。
6. 應該聲明方法拋出異常還是在方法中捕獲異常?
原則：捕捉并處理哪些知道如何處理的異常，而傳遞哪些不知道如何處理的異常
7. 再次拋出異常，為什么要再次拋出異常?
在本級中，只能處理一部分內容，有些處理需要在更高一級的環境中完成，所以應該再次拋出異常。這樣可以使每級的異常處理器處理它能夠處理的異常。
8. 異常處理流程
對應與同一try塊的catch塊將被忽略，拋出的異常將進入更高的一級。
四. 關于異常的其他問題
1. 過度使用異常
首先，使用異常很方便，所以程序員一般不再愿意編寫處理錯誤的代碼，而僅僅是簡簡單單的拋出一個異常。這樣做是不對的，對于完全已知的錯誤，應該編寫處理這種錯誤的代碼，增加程序的魯棒性。另外，異常機制的效率很差。
2. 將異常與普通錯誤區分開
對于普通的完全一致的錯誤，應該編寫處理這種錯誤的代碼，增加程序的魯棒性。只有外部的不能確定和預知的運行時錯誤才需要使用異常。
3. 異常對象中包含的信息
一般情況下，異常對象***有用的信息就是類型信息。但使用異常帶字符串的構造函數時，這個字符串還可以作為額外的信息。調用異常對象的getMessage()、toString()或者printStackTrace()方法可以分別得到異常對象的額外信息、類名和調用堆棧的信息。并且后一種包含的信息是前一種的超集。
附言：以上純屬筆者java異常學習的個人心得，稍微整理的，也許有點混亂，也沒有很好的邏輯順序，不過還是希望大家或多或少能夠從中得到自己的體會吧。
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