在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)。Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类(都是属于Throwable下的)：

一个简单的异常演示:

程序会发生NullPointerException具体过程如下:

当执行str.indexOf("zx")的时候，Java发现str的值为null，无法继续执行，于是启用异常处理机制，首先创建一个异常对象，这里是类NullPointerException的对象，然后查找看谁能处理这个异常，在上面的代码中，没有代码能处理这个异常，于是Java就启用默认处理机制(异常发生点后的代码都不会执行)，那就是打印异常栈信息到屏幕，并退出程序。异常栈信息包括了从异常发生点到最上层调用者的轨迹、行号等。

再看一个例子:

从这个例子来看，为什么需要处理异常呢?

如果用户输入的不是数字，最后就会抛出NumberFormatException异常，对于屏幕输出中的异常栈信息，使用的用户无法理解，也不知道该怎么办，我们需要给用户一个较为友好的信息，告诉用户，他应该输入的是数字，要做到这一点，我们需要自己"捕获"异常。

查看NumberFormatException和Integer的源码可以发现:

分析:

就是创建了一个类的对象，只是这个类是一个异常类。throw就是抛出异常，会触发Java的异常处理机制。之前那个NullPointerException可以认为throw是由Java虚拟机自己实现的。

throw关键字可以与return关键字进行对比，return代表正常退出，throw代表异常退出，return的返回位置是确定的，就是上一级调用者，而throw后执行哪行代码则是不确定的，由异常处理机制动态确定。

异常处理机制会从当前函数开始查找看谁"捕获"了这个异常，当前函数没有就查看上一层，直到主函数，如果主函数也没有，就使用默认机制，即输出异常栈信息并退出，这正是我们在屏幕输出中看到的。

上面的程序改进加上异常处理 try - catch:

捕获异常后，程序就不会异常退出了，但try语句内异常点之后的其他代码就不会执行了，执行完catch内的语句后，程序会继续执行catch大括号外的代码。

整体的架构图:

对于这些错误，一般有两种解决方法：

捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生。比如：除数为0，数组下标越界等

关于Throwable类：

有四个构造方法:

有两个主要参数，一个是message，表示异常消息，另一个是cause，表示触发该异常的其他异常。异常可以形成一个异常链，上层的异常由底层异常触发，cause表示底层异常。

Throwable还有一个public方法用于设置cause：

Throwable的某些子类没有带cause参数的构造方法，就可以通过这个方法来设置，这个方法最多只能被调用一次。

所有构造方法中都有一句重要的函数调用：它会将异常栈信息保存下来，这是我们能看到异常栈的关键。

Throwable有一些常用方法用于获取异常信息：

分类：编译时异常和运行时异常

运行时异常:

编译时异常

区别

常见的运行时异常RuntimeException:

Java提供的异常处理机制是抓抛模型。

Java程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出(throw)异常。

异常对象的生成:

如果一个方法内抛出异常，该异常对象会被抛给调用者方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理，它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去，直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。如果一个异常回到main()方法，并且main()也不处理，则程序运行终止。(就是上面说的异常链)

异常处理的5个关键字

Java提供的"抓抛模型"

"抛"，当我们执行代码时，一旦出现异常，就会在异常的代码出生成一个对应的异常类型的对象，并将此对象抛出(自动抛出/手动抛出)。

"抓"，抓住上一步抛出来的异常类的对象，如何抓? 即为异常的处理方式。

"抓"的两种处理方式

第一种处理的方式: try catch

第二种处理的方式: throws (在方法的声明处，显示的抛出改异常对象的类型)

注意: 子类重写父类的方法，其抛出的异常类型只能是被重写的方法的异常类的子类或和异常类一样；

这里补充一下异常使用原则:

异常应该且仅用于异常情况，也就是说异常不能代替正常的条件判断。比如说，循环处理数组元素的时候，你应该先检查索引是否有效再进行处理，而不是等着抛出索引异常再结束循环。对于一个引用变量，如果正常情况下它的值也可能为null，那就应该先检查是不是null，不为null的情况下再进行调用。 另一方面，真正出现异常的时候，应该抛出异常，而不是返回特殊值，比如String的substring方法，它返回一个子字符串，代码如下：

代码会检查beginIndex的有效性，如果无效，会抛出StringIndexOutOfBoundsException。纯技术上一种可能的替代方法是不抛异常而返回特殊值null，但beginIndex无效是异常情况，异常不能假装当正常处理。

finally内的代码不管有无异常发生，都会执行。具体来说：

由于finally的这个特点，它一般用于释放资源，如数据库连接、文件流等。

注意: try/catch/finally语法中，catch不是必需的，也就是可以只有try/finally，表示不捕获异常，异常自动向上传递，但finally中的代码在异常发生后也执行。

finally有一个容易出错的地方，就是配合return 的使用：

看下面例子：

程序输出10。实际执行过程是，在执行到try内的return ret;语句前，会先将返回值ret保存在一个临时变量中，然后才执行finally语句，最后try再返回那个临时变量，finally中对ret的修改不会被返回。

如果在finally中也有return语句呢？ try和catch内的return会丢失，实际会返回finally中的返回值。finally中有return不仅会覆盖try和catch内的返回值，而且还会掩盖try和catch内的异常，就像异常没有发生一样，例如：

5/0会触发ArithmeticException，但是finally中有return语句，这个方法就会返回20，而不再向上传递异常了。

finally中不仅return语句会掩盖异常，如果finally中抛出了异常，则原异常就会被掩盖:

finally中抛出了RuntimeException，则原异常ArithmeticException就丢失了。

所以为避免混淆，应该避免在finally中使用return语句或者抛出异常，如果调用的其他代码可能抛出异常，则应该捕获异常并进行处理。

再看一个finally中使用return的例子:

输出:

throws关键字

throws跟在方法的括号后面，可以声明多个异常，以逗号分隔。 这个声明的含义是说:

对于RuntimeException和checked exception区别:

对于RuntimeException(unchecked exception)，是不要求使用throws进行声明的，但对于checked exception，则必须进行声明，换句话说，如果没有声明，则不能抛出。

对于checked exception，不可以抛出而不声明，但可以声明抛出但实际不抛出，不抛出声明它干嘛？主要用于在父类方法中声明，父类方法内可能没有抛出，但子类重写方法后可能就抛出了，子类不能抛出父类方法中没有声明的checked exception，所以就将所有可能抛出的异常都写到父类上了。

如果一个方法内调用了另一个声明抛出checked exception的方法，则必须处理这些checked exception，不过，处理的方式既可以是catch，也可以是继续使用throws，如下代码所示：

对于test抛出的SQLException，这里使用了catch，而对于AppException，则将其添加到了自己方法的throws语句中，表示当前方法也处理不了，还是由上层处理吧。

除了Java API中定义的异常类，也可以自己定义异常类，一般通过继承Exception或者它的某个子类，如果父类是RuntimeException或它的某个子类，则自定义异常也是unchecked exception，如果是Exception或Exception的其他子类，则自定义异常是checked exception。

如何自定义一个异常类:

再看自定义异常的一个案例:

1、不要推诿或延迟处理异常，就地解决最好，并且需要实实在在的进行处理，而不是只捕捉，不动作。 2、一个函数尽管抛出了多个异常，但是只有一个异常可被传播到调用端。最后被抛出的异常时唯一被调用端接收的异常，其他异常都会被吞没掩盖。如果调用端要知道造成失败的最初原因，程序之中就绝不能掩盖任何异常。 3、不要在finally代码块中处理返回值。 4、按照我们程序员的惯性认知：当遇到return语句的时候，执行函数会立刻返回。但是，在Java语言中，如果存在finally就会有例外。除了return语句，try代码块中的break或continue语句也可能使控制权进入finally代码块。 5、请勿在try代码块中调用return、break或continue语句。万一无法避免，一定要确保finally的存在不会改变函数的返回值。 6、函数返回值有两种类型：值类型与对象引用。对于对象引用，要特别小心，如果在finally代码块中对函数返回的对象成员属性进行了修改，即使不在finally块中显式调用return语句，这个修改也会作用于返回值上。

7、勿将异常用于控制流。

8、继承某个异常时，重写方法时，要么不抛出异常，要么抛出一模一样的异常。 9、当一个try后跟了很多个catch时，必须先捕获小的异常再捕获大的异常。