【Java入門提高篇】Day16 Java異常處理（上）

噹噹噹噹噹噹，各位看官，好久不見，甚是想念。

今天我們來聊聊Java裡的一個小妖精，那就是異常。

異常嘛，顧名思義就是不正常，（逃），是Java程式執行時，發生的預料之外的事情，它阻止了程式按照程式設計師的預期正常執行。

異常處理，應該說異常處理機制，就是專門用來制服這個小妖精的法寶。Java中的異常處理機制能讓程式在異常發生時，按照程式碼的預先設定的異常處理邏輯，針對性地處理異常，讓程式盡最大可能恢復正常並繼續執行，且保持程式碼的清晰。

簡而言之，Java異常處理就是能讓我們主動迎擊可能到來的異常，並將它們以圓潤的方式處理掉。

還是先來看個小栗子，看看java裡的異常長什麼樣。

public class Test {
    public static void main(String args[]){
        int i = 0 / 0;
        System.out.println("i = " + i);
    }
}

別慌別慌，不要看到紅色提示就內心崩潰只想關掉IDE，來，抓緊我的手，帶你看清“異常”這個磨人的小妖精的真面目（滑稽）。

程式碼裡將0作為了分母，因此程式會發生算術異常，丟擲一個異常後，如果沒有任何處理，預設會終止程式，所以後面的列印內容並沒有輸出。在異常內容裡，有說明異常型別為：java.lang.ArithmeticException，也就是算術異常，後面跟著的是異常原因: / by zero，也就是說異常出現的原因是將0作為了分母，而且後面還有堆疊資訊，指出了異常丟擲的位置是在com.frank.chapter16.main.Test.main這個包下，Test類的第11行（這個行數如果跟你想的不一樣，不要在意，因為我的程式碼開始之前還有一些不可描述的說明資訊），因為只有一次方法呼叫，所以沒有很長的堆疊資訊，看起來也很簡潔明瞭。

所以你看，其實異常也沒那麼可怕吧，不僅給了異常原因，還告訴了你這個bug是出在第幾行，所以好好利用它，可以幫助你寫出更難以發現的bug，呸，說錯了，可以幫助你更容易找到bug（手動滑稽）。

如果不希望丟擲異常後程式就結束，而是希望它繼續執行呢？那麼就捕獲它。

我們來把上面那個栗子改改：

public class Test {
    public static void main(String args[]){
        try{
            int i = 0 / 0;
        }catch (Exception e){
            System.out.println("好像發生異常了，但是我不管，我還要繼續執行");
        }
        System.out.println("執行完畢!");
    }
}

輸出如下：

好像發生異常了，但是我不管，我還要繼續執行
執行完畢!

好的，很強勢，現在即使丟擲了異常，程式也繼續執行了。異常就像是一頭野獸，但你一旦捕獲它，馴服它，就可以為你所用，為所欲為了。

try...catch...是常用的異常處理搭配，如果在try語句塊中發生了異常，如果剛好這個異常被捕獲到了，那麼會直接跳到catch語句塊中，執行catch語句中的程式碼，像上面的栗子裡，因為對Exception類進行了捕獲處理，所以當它的子類異常java.lang.ArithmeticException被丟擲來的時候，也能捕獲它。關於Exception類的結構層次關係，後面再做詳細介紹。

還有另外一種搭配方式，那就是try...catch...finally，finally語句塊比catch要強勢的多，前面說了catch語句塊必須要捕獲到了特定的Exception才會執行裡面的程式碼，如果catch的是ArithmeticException但是丟擲的卻是空指標異常，那就不會被捕獲了，異常也就逃之夭夭了。這個時候，finally的優勢就展示出來了，不管丟擲什麼樣的異常，也不管是否丟擲了異常，finally中的程式碼都會被執行。所以一般的用法是在finally語句塊裡釋放掉那些需要被釋放的資源，如socket連線，關閉io流，關閉資料庫連線等等。也就是說一般在finally中收拾try中丟擲的爛攤子，心疼一秒finally，果然能者多勞啊。

當然，try...finally這樣的搭配也是ok的，需要注意的是，當try語句中發生了異常之後，在發生異常處之後的程式碼將不會再執行，而是跳到相應的catchu或者finally中去。

public class Test {
    public static void main(String args[]){
        try{
            int i = 0 / 0;
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("這裡捕獲空指標異常");
        }catch (ArithmeticException e){
            System.out.println("這裡捕獲算術異常");
        }finally {
            System.out.println("這裡是finally");
        }
        System.out.println("執行完畢!");
    }
}

　　輸出如下：

這裡捕獲算術異常
這裡是finally
執行完畢!

在上面的程式碼中，catch語句塊是可以同時使用多個的，第一個catch語句塊捕獲的是空指標異常，但由於丟擲的是算術異常，所以沒有捕獲住，但被第二個catch捕獲到了，所以第二個catch語句塊中的程式碼執行了。異常匹配是按照從上到下的順序進行匹配的，最後才執行finally中的程式碼塊。關於try...catch...finally，還有一個很有趣的return問題，如果三個語句塊裡都有return，最終返回結果會是怎樣呢？這裡做了詳細的說明， 有興趣的話可以看一看。

絕大多數情況下，finally中的程式碼都是會被執行的，只有一種情況下，finally中的程式碼不會被執行，那就是在try語句塊中結束掉了虛擬機器（如：使用 System.exit(0); ）。

關於異常，還有一個關鍵字需要介紹，那就是throw，使用throw可以主動丟擲一個異常。看到這你也許會一臉懵逼，主動丟擲？？？嫌異常不夠多，湊熱鬧不嫌事大？？別急別急，中間一定有什麼誤會，把刀放下，有話好好說。

throw關鍵字確實是用來丟擲異常的，你可以這樣使用：

public class Test {
    public static void main(String args[]){
        try{
            throw new NullPointerException("聽說你很閒，給你拋個異常。");
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("這裡捕獲空指標異常，提示內容：" + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

輸出如下：

這裡捕獲空指標異常，提示內容：聽說你很閒，給你拋個異常。
java.lang.NullPointerException: 聽說你很閒，給你拋個異常。
    at com.frank.chapter16.main.Test.main(Test.java:11)

用throw關鍵字可以丟擲任意型別的異常，當然，你想的話，還有拋Error，至於什麼是Error，已經跟Exception的關係，將在下一篇裡進行講解。暫時不用深究。

在throw異常的時候，可以加上丟擲異常的原因，這樣可以更方便定位問題所在，當然，一般來說不會像栗子中這樣使用的，這裡只是為了簡單起見。

到此為止，異常的上半篇已經講解完畢，在這一篇裡，說明了什麼是異常，什麼是異常處理，以及如何使用異常處理機制。相信大家對這個小妖精有了初步的認識，下一篇中，將會講解Exception家族都有哪些成員，如何使用自定義異常，已經異常處理的實際使用中的正確姿勢。歡迎大家繼續關注，之後計劃每週兩篇以上的更新，如果有講解遺漏或者不好的地方，歡迎大家及時指出，共同進步！