异常处理机制以及包的应用

# 异常处理机制
异常是Java中的重要机制，也使用了面向对象的思想，进行了封装。我们通常使用的异常类。而异常类中所描述的就是程序中可能出现的错误或者问题。就像人生病一样，不一定经常有，但总有生病的时候，而且生病的原因不同，性质不同，对其的治疗自然也不一样。这些都可以在异常类中得以展现

## 异常概述
* 异常：就是程序在运行时出现不正常情况。
* 异常由来：问题也是现实生活中一个具体的事物，也可以通过java的类的形式进行描述。并封装成对象。其实就是java对不正常情况进行描述后的对象体现
* 程序可能出现的错误或问题
    1. 用户输入错误导致的异常：如用户不正常使用程序，输入一些非法参数
    2. 设备硬件等发生的错误：如硬盘损坏等
    3. 物理限制：如存储空间不足等
    4. 代码错误：在程序编写的方法可能不正确，返回错误参数等

## 异常体系
|--Throwable
|-----Error
|-----Exception
|--------RuntimeException

> Exception和Error的子类名都是以父类名作为后缀

特点：异常体系中的所有类以及建立的对象都具备可抛性，也就是说可以被throw和throws关键字所操作，只有异常体系具备这个特点

## 两种异常
1. 编译时被检测异常：该异常在编译时，如果没有处理(没有抛也没有try)，编译失败。该异常被标识，代表着可以被处理
2. 运行时异常(编译时不检测)在编译时，不需要处理，编译器不检查。该异常的发生，建议不处理，让程序停止。需要对代码进行修正

## 异常的处理
java提供了特有的语句进行处理
```java
try {
    //需要被检测的代码。
} catch（异常类  变量）{
    //处理异常的代码；（处理方式）
} finally {
    //一定会执行的语句
}
```
1. finally中定义的通常是关闭资源代码。因为资源必须释放。
2. 如果在一个功能中，定义了一些必须要执行的代码，可以用try{}finally{}的方式，将一定执行的代码放在finally代码块中。
3. finally只有一种情况不会执行。当执行到System.exit(0);finally不会执行

### throw和throws的用法
1. throw定义在函数内，用于抛出异常对象
2. throws定义在函数上，用于抛出异常类，可以抛出多个用逗号隔开
当函数内容有throw抛出异常对象，并未进行try处理。必须要在函数上声明，否则编译失败
注意：RuntimeException除外。函数内如果抛出的RuntimeException异常，函数上可以不用声明

### 调用者对抛出信息的处理
当在函数内部出现了throw抛出异常对象，那么就必须要给对应的处理动作
要么在内部try catch处理。要么在函数上声明让调用者处理
一般情况下，函数内出现异常，函数上需要声明。在功能上通过throws的关键字声明了该功能有可能会出现异常类型

特殊之处：Exception中有一个特殊的子类异常RuntimeException 运行时异常
1. 如果在函数内抛出该异常，函数上可以不用声明，编译一样通过
2. 如果在函数上声明了该异常。调用者可以不用进行处理。编译一样通过

之所以不用在函数上声明，是因为不需要让调用者处理，当该异常发生，希望程序停止
因为在运行时，出现了无法继续运算的情况，希望停止程序后，对代码进行修正
如果函数声明了异常，调用者需要进行处理。处理方法可以throws可以try
对捕获到的异常对象进行常见方法操作：
* String getMessage()：获取异常的信息。返回字符串。
* toString()：获取异常类名和异常信息，返回字符串。
* printStackTrace()：获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置.返回值void。其实JVM默认的异常处理机制，就是在调用printStackTrace方法，打印异常的堆栈的跟踪信息
* printStackTrace(PrintStream s)：通常用该方法将异常内容保存在日志文件中，以便查阅

## 自定义异常
因为项目中会出现特有的问题，而这些问题并未被java所描述并封装对象
所以对这些特有的问题可以按照java中的面向对象思想，将特有的问题，进行自定义的异常封装，定义类继承Exception或者RuntimeException

自定义异常的目的
1. 为了让该自定义类具备可抛性
2. 让该类具备操作异常的共性方法

当自定义了异常类继承Exception后，如果未在类中定义异常信息，那么通过toString方法打印出来的结果就只有自定义的异常类名，不会显示异常信息。那么应该如何定义异常信息呢？

要定义自定义异常的信息时，可以使用父类已经定义好的功能。异常信息传递给父类的构造函数。因为父类中已经把异常信息的操作都完成了。所以子类只要在构造时，将异常信息传递给父类通过super语句。那么就可以直接通过getMessage方法获取自定义的异常信息。

```java 
class MyException extends Exception
{
     MyException(String message)
     {
          super(message);
     }
}
```

自定义异常时：如果该异常的发生，无法再继续进行运算，就让自定义异常继承RuntimeException。
注：自定义异常：必须是自定义类有继承关系，通常继承Exception。
继承Exception原因：
1. 异常体系有一个特点：因为异常类和异常对象都被抛出，他们都具备可抛性，这个可抛性是Throwable这个体系中独有特点
2. 只有这个体系中的类和对象才可以被throws和throw操作

## 异常的好处与原则
好处：
1. 将问题进行封装
2. 将正常流程代码和问题处理代码相分离，方便于阅读

原则：
1. 处理方式有两种：try 或者 throws
2. 调用到抛出异常的功能时，抛出几个，就处理几个，一个try对应多个catch
3. 多个catch时，父类的catch放到最下面。否则编译会报错，因为其余的catch语句执行不到
4. catch内，需要定义针对性的处理方式。不要简单的定义printStackTrace，输出语句，也不要不写

举例说明：
汇款的例子。A向B汇款100元，如果汇款失败(出现异常)，需要处理异常(退回给A100元)，并反馈给A异常原因，反馈给A的异常信息只是告诉A汇款失败，没必要告诉A为什么失败，即使告诉了，A也处理不了

## 异常的注意事项
1. 问题在内部被解决就不需要声明
2. catch是用于处理异常。如果没有catch就代表异常没有被处理，如果该异常是检测时异常。那么必须声明
3. 在子父类覆盖时：
    * 子类抛出的异常必须是父类的异常的子类或者子集
    * 如果父类或者接口没有异常抛出时，子类覆盖出现异常，只能try不能抛

## 异常练习
一、
```java
/*
毕老师用电脑上课
 
开始思考上课中出现的问题
 
比如问题是：
    电脑蓝屏
    电脑坏了
要对问题进行描述，封装成对象
 
当冒烟发生后，出现讲课进度无法继续
 
出现了讲师的问题：课时计划无法完成
 
*/
class LanPingException extends Exception
{
    LanPingException(String message)
    {
        super(message);
    }
}
class MaoYanException extends Exception
{
    MaoYanException(String message)
    {
        super(message);
    }
}
 
class NoPlanException extends Exception
{
    NoPlanException(String message)
    {
        super(message);
    }
}
class Computer
{
    private int state = 2;
    public void run()throws LanPingException,MaoYanException
    {
        if(state==2)
            throw new LanPingException("蓝屏了");
        if(state==3)
            throw new MaoYanException("电脑冒烟了");
        System.out.println("Computer run");
    }
    public void reset()
    {
        state = 1;
        System.out.println("Computer reset");
    }
}
class Teacher
{
    private String name;
    private Computer com;
    Teacher(String name)
    {
        this.name = name;
        com = new Computer();
    }
    public void prelect()throws NoPlanException
    {
        try
        {
            com.run();
        }
        catch (LanPingException e)
        {
            System.out.println(e.toString());
            com.reset();
        }
        catch (MaoYanException e)
        {
            test();
            throw new NoPlanException("课时无法继续,因为"+e.getMessage());
        }
        System.out.println("speak");
    }
    public void test()
    {
        System.out.println("做练习");
    }
}
class ExceptionTest
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Teacher t = new Teacher("毕老师");
        try
        {
            t.prelect();
        }
        catch (NoPlanException e)
        {
            System.out.println(e.toString());
            System.out.println("换老师或者放假");
        }
    }
}
```

二、
```java
/*
有一个长方形和圆形
都可以获取面积，对于面积中出现的非法值，视为获取面积时出现的问题
问题通过异常描述
*/
class NoValueException extends RuntimeException
{
    NoValueException(String msg)
    {
        super(msg);
    }
}
interface AbsGraphics
{
    public double getArea();
}
class Square implements AbsGraphics
{
    private double side;
    Square(double side)
    {
        if(side<0)
            throw new NoValueException("边长不能小于0");
        this.side = side;
    }
    public double getArea()
    {
        return side*side;
    }
}
class Round implements AbsGraphics
{
    private double Radius;
    public static final double PI = 3.1415926;
    Round(double Radius)
    {
        if(Radius<0)
            throw new NoValueException("半径不能小于0");
        this.Radius = Radius;
    }
    public double getArea()
    {
        return Radius*Radius*PI;
    }
}
class ExceptionTest2
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Square s = new Square(15);
        System.out.println("正方形的面积是："+s.getArea()); 
        Round r = new Round(-15);
        System.out.println("圆形的面积是："+r.getArea());          
        System.out.println("over");
    }
}
```

# 包的相关知识
## package
在java中，管叫包，相当于文件夹。包里通常存放的是类文件，因为我们在编写程序的时候，难免会有类名相同的情况，就如我们人名一样。为了对类进行分类管理，java就有了包的出现，在不同包中可以有相同的类名，调用的时候连同包名一起就行
包也是一种封装形式。在包中可以有很多类文件，但是只提供一个类文件，供外界使用

## 包的作用
1. 为避免多个类重名的情况，如果出现两个相同名字的类，可通过包将两者区分，从而避免冲突
2. 对类文件进行分类管理，可以将相关的一些类放在同一个包中
3. 给类提供多层命名空间，如a包中的Demo.class文件，如果要创建Demo对象，就要在使用时加上a.如：a.Demo demo=new a.Demo();
4. 包的出现可以将java的类文件和源文件相分离

## 包的规则
1. 包必须写在程序的第一行。因为要先有包，才知道类文件的存放地方
2. 类的全称：包名.类名
3. 编译定义了包的程序文件时，在编译时要指定包的存储目录，如：javac –d c:\myPack类名.java

## 包之间的访问
1. 要访问其他包中的类，需要定义类的全称：包名.类名
2. 包如果不在当前路径，需要使用classpath设定环境变量，为JVM指明路径
3. 被访问的包中的类权限必须是public的
4. 类中的成员权限：public或者protected，protected是为其他包中的子类提供的一种权限。类公有后，被访问的成员也要公有才可以被访问。不同包中的子类可以直接访问父类中被protected权限修饰的成员。同一个包中，protected只作用为覆盖

## 四种权限
|     |   public  | protected  | default(默认)  | private  |
| --------   | -------- |-------- |-------- |-------- |
| 同一个类中      |    ok    |    ok    |    ok    |    ok    |
| 同一个包中      |    ok    |    ok    |    ok    |     -   |
| 不同包但有继承关系      |    ok    |    ok    |    -    |   -     |
| 不同包中      |    ok    |    -     |    -     |   -   |

> 注：一个.java文件里面，不能出现两个以上的公有类或者接口。因为被public修饰的类名必须与java文件名相同

## 包的导入——import
1. 可以简化类名。在调用其他包中的类时，需要写类的全称，也就是连同包名一起书写。当类存在多层包中时，如：ha.he.pack.Demo，使用import导入后，使用其类时，就可以不加包名了。导入格式如：import ha.he.pack.Demo;
2. 一个程序文件中只有一个package，可以有多个import。import导入的是包中的类，不导入包中的包
3. 注意事项：
    1. 在导入包时，如果包中有很多类，可以使用通配符 *来替代包中的所有类。但是，建议不要使用通配符 * ，因为将不需要使用的类导入后，会占用内存空间。所有在编写程序时，要使用包中的哪些类，就导入哪些类
    2. 定义包名不要重复，可以使用url来完成定义，url是唯一的。如：package cn.it.Demo
    3. 导入的不同包中有相同类时，必须写类的全名以区分，否则将会报错

## jar包
类越来越多，我们可以用包来装，当包越来越多时，我们可以将包进行压缩。而java中用jar这个工具来对包进行压缩。压缩后的后缀名为jar
jar.exe工具的一些命令：
* 创建jar包：jar -cvf myPack.jar packA packB
* 查看jar包：jar -tvf myPack.jar \[\>定向文件\]
* 解压缩：jar -xvf myPack.jar
* 自定义jar包的清单文件：jar –cvfm myack.jar mf.txt packA packB

jar包的好处：
1. 可以将多个包进行压缩到为一个文件，方便项目的携带
2. 方便于使用，只要在classpath设置jar路径，即可以执行jar包中的java程序
3. 数据库驱动，SSH框架等都是以jar包体现的
-separator-