Java особенности класса error

Классы исключений

Последнее обновление: 23.04.2018

Базовым классом для всех исключений является класс Throwable. От него уже наследуются два класса: Error
и Exception. Все остальные классы являются производными от этих двух классов.

Класс Error описывает внутренние ошибки в исполняющей среде Java. Программист имеет очень ограниченные возможности для обработки подобных ошибок.

Собственно исключения наследуются от класса Exception. Среди этих исключений следует выделить класс RuntimeException.
RuntimeException является базовым классом для так называемой группы непроверяемых исключений (unchecked exceptions) —
компилятор не проверяет факт обработки таких исключений и их можно не указывать вместе с оператором throws в объявлении метода.
Такие исключения являются следствием ошибок разработчика, например, неверное преобразование типов или выход за пределы массива.

Некоторые из классов непроверяемых исключений:

• ArithmeticException: исключение, возникающее при делении на ноль

• IndexOutOfBoundException: индекс вне границ массива

• IllegalArgumentException: использование неверного аргумента при вызове метода

• NullPointerException: использование пустой ссылки

• NumberFormatException: ошибка преобразования строки в число

Все остальные классы, образованные от класса Exception, называются проверяемыми исключениями (checked exceptions).

Некоторые из классов проверяемых исключений:

• CloneNotSupportedException: класс, для объекта которого вызывается клонирование, не реализует интерфейс Cloneable

• InterruptedException: поток прерван другим потоком

• ClassNotFoundException: невозможно найти класс

Подобные исключения обрабатываются с помощью конструкции try..catch. Либо можно передать обработку методу, который будет вызывать данный метод,
указав исключения после оператора throws:

public Person clone() throws CloneNotSupportedException{
    
    Person p = (Person) super.clone();
    return p;
}

В итоге получается следующая иерархия исключений:

Поскольку все классы исключений наследуются от класса Exception, то все они наследуют ряд его методов, которые позволяют получить информацию о
характере исключения. Среди этих методов отметим наиболее важные:

• Метод getMessage() возвращает сообщение об исключении

• Метод getStackTrace() возвращает массив, содержащий трассировку стека исключения

• Метод printStackTrace() отображает трассировку стека

Например:

try{
    int x = 6/0;
}
catch(Exception ex){
        
    ex.printStackTrace();
}

Исключения

try
Оператор throw
Оператор throws
Оператор finally
Встроенные исключения Java
Создание собственных классов исключений

Исключение — это нештатная ситуация, ошибка во время выполнения программы. Самый простой пример — деление на ноль. Можно вручную отслеживать возникновение подобных ошибок, а можно воспользоваться специальным механизмом исключений, который упрощает создание больших надёжных программ, уменьшает объём необходимого кода и повышает уверенность в том, что в приложении не будет необработанной ошибки.

В методе, в котором происходит ошибка, создаётся и передаётся специальный объект. Метод может либо обработать исключение самостоятельно, либо пропустить его. В любом случае исключение ловится и обрабатывается. Исключение может появиться благодаря самой системе, либо вы сами можете создать его вручную. Системные исключения возникают при неправильном использовании языка Java или запрещённых приёмов доступа к системе. Ваши собственные исключения обрабатывают специфические ошибки вашей программы.

Вернёмся к примеру с делением. Деление на нуль может предотвратить проверкой соответствующего условия. Но что делать, если знаменатель оказался нулём? Возможно, в контексте вашей задачи известно, как следует поступить в такой ситуации. Но, если нулевой знаменатель возник неожиданно, деление в принципе невозможно, и тогда необходимо возбудить исключение, а не продолжать исполнение программы.

Существует пять ключевых слов, используемых в исключениях: try, catch, throw, throws, finally. Порядок обработки исключений следующий.

Операторы программы, которые вы хотите отслеживать, помещаются в блок try. Если исключение произошло, то оно создаётся и передаётся дальше. Ваш код может перехватить исключение при помощи блока catch и обработать его. Системные исключения автоматически передаются самой системой. Чтобы передать исключение вручную, используется throw. Любое исключение, созданное и передаваемое внутри метода, должно быть указано в его интерфейсе ключевым словом throws. Любой код, который следует выполнить обязательно после завершения блока try, помещается в блок finally

Схематически код выглядит так:

try {
    // блок кода, где отслеживаются ошибки
}
catch (тип_исключения_1 exceptionObject) {
    // обрабатываем ошибку
}
catch (тип_исключения_2 exceptionObject) {
    // обрабатываем ошибку
}
finally {
    // код, который нужно выполнить после завершения блока try
}

Существует специальный класс для исключений Trowable. В него входят два класса Exception и Error.

Класс Exception используется для обработки исключений вашей программой. Вы можете наследоваться от него для создания собственных типов исключений. Для распространённых ошибок уже существует класс RuntimeException, который может обрабатывать деление на ноль или определять ошибочную индексацию массива.

Класс Error служит для обработки ошибок в самом языке Java и на практике вам не придётся иметь с ним дело.

Прежде чем научиться обрабатывать исключения, нам (как и нормальному любопытному коту) хочется посмотреть, а что происходит, если ошибку не обработать. Давайте разделим число котов в вашей квартире на ноль, хотя мы и знаем, что котов на ноль делить нельзя!

int catNumber;
int zero;
catNumber = 1; // у меня один кот
zero = 0; // ноль, он и в Африке ноль
int result = catNumber / zero;

Я поместил код в обработчик щелчка кнопки. Когда система времени выполнения Java обнаруживает попытку деления на ноль, она создаёт объект исключения и передаёт его. Да вот незадача, никто не перехватывает его, хотя это должны были сделать вы. Видя вашу бездеятельность, объект перехватывает стандартный системный обработчик Java, который отличается вредных характером. Он останавливает вашу программу и выводит сообщение об ошибке, которое можно увидеть в журнале LogCat:

Caused by: java.lang.ArithmeticException: divide by zero at ru.alexanderklimov.test.MainActivity.onClick(MainActivity.java:79)

Как видно, созданный объект исключения принадлежит к классу ArithmeticException, далее системный обработчик любезно вывел краткое описание ошибки и место возникновения.

Вряд ли пользователи вашей программы будут довольны, если вы так и оставите обработку ошибки системе. Если программа будет завершаться с такой ошибкой, то скорее всего вашу программу просто удалят. Посмотрим, как мы можем исправить ситуацию.

Поместим проблемный код в блок try, а в блоке catch обработаем исключение.

int catNumber;
int zero;

try { // мониторим код
    catNumber = 1; // у меня один кот
    zero = 0; // ноль, он и в Африке ноль
    int result = catNumber / zero;
    Toast.makeText(this, "Не увидите это сообщение!", Toast.LENGTH_LONG).show();
} catch (ArithmeticException e) {
    Toast.makeText(this, "Нельзя котов делить на ноль!", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
Toast.makeText(this, "Жизнь продолжается", Toast.LENGTH_LONG).show();

Теперь программа аварийно не закрывается, так как мы обрабатываем ситуацию с делением на ноль.

В данном случае мы уже знали, к какому классу принадлежит получаемая ошибка, поэтому в блоке catch сразу указали конкретный тип. Обратите внимание, что последний оператор в блоке try не срабатывает, так как ошибка происходит раньше строчкой выше. Далее выполнение передаётся в блок catch, далее выполняются следующие операторы в обычном порядке.

Операторы try и catch работают совместно в паре. Хотя возможны ситуации, когда catch может обрабатывать несколько вложенных операторов try.

Если вы хотите увидеть описание ошибки, то параметр e и поможет увидеть ёго.

catch (ArithmeticException e) {
	Toast.makeText(this, e + ": Нельзя котов делить на ноль!", Toast.LENGTH_LONG).show();
}

По умолчанию, класс Trowable, к которому относится ArithmeticException возвращает строку, содержащую описание исключения. Но вы можете и явно указать метод e.toString.

Несколько исключений

Фрагмент кода может содержать несколько проблемных мест. Например, кроме деления на ноль, возможна ошибка индексации массива. В таком случае вам нужно создать два или более операторов catch для каждого типа исключения. Причём они проверяются по порядку. Если исключение будет обнаружено у первого блока обработки, то он будет выполнен, а остальные проверки пропускаются и выполнение программы продолжается с места, который следует за блоком try/catch.

int catNumber;
int zero;

try { // мониторим код
    catNumber = 1; // у меня один кот
    zero = 1; // ноль, он и в Африке ноль
    int result = catNumber / zero;
    // Создадим массив из трёх котов
    String[] catNames = {"Васька", "Барсик", "Мурзик"};
    catNames[3] = "Рыжик";
    Toast.makeText(this, "Не увидите это сообщение!", Toast.LENGTH_LONG).show();
} catch (ArithmeticException e) {
    Toast.makeText(this, e.toString() + ": Нельзя котов делить на ноль!", Toast.LENGTH_LONG).show();
}
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
	Toast.makeText(this, "Ошибка: " + e.toString(), Toast.LENGTH_LONG).show();
}
Toast.makeText(this, "Жизнь продолжается", Toast.LENGTH_LONG).show();

В примере мы добавили массив с тремя элементами, но обращаемся к четвёртому элементу, так как забыли, что отсчёт у массива начинается с нуля. Если оставить значение переменной zero равным нулю, то сработает обработка первого исключения деления на ноль, и мы даже не узнаем о существовании второй ошибки. Но допустим, что в результате каких-то вычислений значение переменной стало равно единице. Тогда наше исключение ArithmeticException не сработает. Но сработает новое добавленное исключение ArrayIndexOutOfBoundsException. А дальше всё пойдёт как раньше.

Тут всегда нужно помнить одну особенность. При использовании множественных операторов catch обработчики подклассов исключений должные находиться выше, чем обработчики их суперклассов. Иначе, суперкласс будет перехватывать все исключения, имея большую область перехвата. Иными словами, Exception не должен находиться выше ArithmeticException и ArrayIndexOutOfBoundsException. К счастью, среда разработки сама замечает непорядок и предупреждает вас, что такой порядок не годится. Увидев такую ошибку, попробуйте перенести блок обработки исключений ниже.

Вложенные операторы try

Операторы try могут быть вложенными. Если вложенный оператор try не имеет своего обработчика catch для определения исключения, то идёт поиск обработчика catch у внешнего блока try и т.д. Если подходящий catch не будет найден, то исключение обработает сама система (что никуда не годится).

Оператор throw

Часть исключений может обрабатывать сама система. Но можно создать собственные исключения при помощи оператора throw. Код выглядит так:

throw экземпляр_Throwable

Вам нужно создать экземпляр класса Throwable или его наследников. Получить объект класса Throwable можно в операторе catch или стандартным способом через оператор new.

Мы могли бы написать такой код для кнопки:

Cat cat;

public void onClick(View view) {
    if(cat == null){
        throw new NullPointerException("Котик не инициализирован");
    }
}

Мы объявили объект класса Cat, но забыли его проинициализировать, например, в onCreate(). Теперь нажатие кнопки вызовет исключение, которое обработает система, а в логах мы можем прочитать сообщение об ошибке. Возможно, вы захотите использовать другое исключение, например, throw new UnsupportedOperationException(«Котик не инициализирован»);.

В любом случае мы передали обработку ошибки системе. В реальном приложении вам нужно обработать ошибку самостоятельно.

Поток выполнения останавливается непосредственно после оператора throw и другие операторы не выполняются. При этом ищется ближайший блок try/catch соответствующего исключению типа.

Перепишем пример с обработкой ошибки.

public void onClick(View view) {
    if (cat == null) {
        try {
            throw new NullPointerException("Кота не существует");
        } catch (NullPointerException e) {
            Toast.makeText(this, e.getMessage(), Toast.LENGTH_LONG).show();
        }
    }
}

Мы создали новый объект класса NullPointerException. Многие классы исключений кроме стандартного конструктора по умолчанию с пустыми скобками имеют второй конструктор с строковым параметром, в котором можно разместить подходящую информацию об исключении. Получить текст из него можно через метод getMessage(), что мы и сделали в блоке catch.

Теперь программа не закроется аварийно, а будет просто выводить сообщения в всплывающих Toast.

Оператор throws

Если метод может породить исключение, которое он сам не обрабатывает, он должен задать это поведение так, чтобы вызывающий его код мог позаботиться об этом исключении. Для этого к объявлению метода добавляется конструкция throws, которая перечисляет типы исключений (кроме исключений Error и RuntimeException и их подклассов).

Общая форма объявления метода с оператором throws:

тип имя_метода(список_параметров) throws список_исключений {
    // код внутри метода
}

В фрагменте список_исключений можно указать список исключений через запятую.

Создадим метод, который может породить исключение, но не обрабатывает его. А в щелчке кнопки вызовем его.

// Метод без обработки исключения
public void createCat(){
	Toast.makeText(this, "Вы создали котёнка", Toast.LENGTH_LONG).show();
	throw new NullPointerException("Кота не существует");
}

// Щелчок кнопки
public void onClick(View v) {
	createCat();
}

Если вы запустите пример, то получите ошибку. Исправим код.

// Без изменений
public void createCat() throws NullPointerException {
	Toast.makeText(this, "Вы создали котёнка", Toast.LENGTH_LONG).show();
	throw new NullPointerException("Кота не существует");
}

// Щелчок кнопки
public void onClick(View v) {
	try {
		createCat();
	} catch (NullPointerException e) {
		// TODO: handle exception
		Toast.makeText(this, e.getMessage(), Toast.LENGTH_LONG).show();
	}
}

Мы поместили вызов метода в блок try и вызвали блок catch с нужным типом исключения. Теперь ошибки не будет.

Оператор finally

Когда исключение передано, выполнение метода направляется по нелинейному пути. Это может стать источником проблем. Например, при входе метод открывает файл и закрывает при выходе. Чтобы закрытие файла не было пропущено из-за обработки исключения, был предложен механизм finally.

Ключевое слово finally создаёт блок кода, который будет выполнен после завершения блока try/catch, но перед кодом, следующим за ним. Блок будет выполнен, независимо от того, передано исключение или нет. Оператор finally не обязателен, однако каждый оператор try требует наличия либо catch, либо finally.

Существуют несколько готовых системных исключений. Большинство из них являются подклассами типа RuntimeException и их не нужно включать в список throws. Вот небольшой список непроверяемых исключений.

• ArithmeticException — арифметическая ошибка, например, деление на нуль
• ArrayIndexOutOfBoundsException — выход индекса за границу массива
• ArrayStoreException — присваивание элементу массива объекта несовместимого типа
• ClassCastException — неверное приведение
• EnumConstantNotPresentException — попытка использования неопределённого значения перечисления
• IllegalArgumentException — неверный аргумент при вызове метода
• IllegalMonitorStateException — неверная операция мониторинга
• IllegalStateException — некорректное состояние приложения
• IllegalThreadStateException — запрашиваемая операция несовместима с текущим потоком
• IndexOutofBoundsException — тип индекса вышел за допустимые пределы
• NegativeArraySizeException — создан массив отрицательного размера
• NullPointerException — неверное использование пустой ссылки
• NumberFormatException — неверное преобразование строки в числовой формат
• SecurityException — попытка нарушения безопасности
• StringIndexOutOfBounds — попытка использования индекса за пределами строки
• TypeNotPresentException — тип не найден
• UnsupportedOperationException — обнаружена неподдерживаемая операция

Список проверяемых системных исключений, которые можно включать в список throws.

• ClassNotFoundException — класс не найден
• CloneNotSupportedException — попытка клонировать объект, который не реализует интерфейс Cloneable
• IllegalAccessException — запрещен доступ к классу
• InstantiationException — попытка создать объект абстрактного класса или интерфейса
• InterruptedException — поток прерван другим потоком
• NoSuchFieldException — запрашиваемое поле не существует
• NoSuchMethodException — запрашиваемый метод не существует
• ReflectiveOperationException — исключение, связанное с рефлексией

Создание собственных классов исключений

Система не может предусмотреть все исключения, иногда вам придётся создать собственный тип исключения для вашего приложения. Вам нужно наследоваться от Exception (напомню, что этот класс наследуется от Trowable) и переопределить нужные методы класса Throwable. Либо вы можете наследоваться от уже существующего типа, который наиболее близок по логике с вашим исключением.

• final void addSuppressed(Throwable exception) — добавляет исключение в список подавляемых исключений (JDK 7)
• Throwable fillInStackTrace() — возвращает объект класса Throwable, содержащий полную трассировку стека.
• Throwable getCause() — возвращает исключение, лежащее под текущим исключение или null
• String getLocalizedMessage() — возвращает локализованное описание исключения
• String getMessage() — возвращает описание исключения
• StackTraceElement[] getStackTrace() — возвращает массив, содержащий трассировку стека и состояний из элементов класса StackTraceElement
• final Throwable[] getSuppressed() — получает подавленные исключения (JDK 7)
• Throwable initCause(Throwable exception) — ассоциирует исключение с вызывающим исключением. Возвращает ссылку на исключение.
• void printStackTrace() — отображает трассировку стека
• void printStackTrace(PrintStream stream) — посылает трассировку стека в заданный поток
• void printStackTrace(PrintWriter stream) — посылает трассировку стека в заданный поток
• void setStackTrace(StackTraceElement elements[]) — устанавливает трассировку стека для элементов (для специализированных приложений)
• String toString() — возвращает объект класса String, содержащий описание исключения.

Самый простой способ — создать класс с конструктором по умолчанию.

// Если этот код работает, его написал Александр Климов,
// а если нет, то не знаю, кто его писал.

package ru.alexanderklimov.exception;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.view.View;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    public void testMethod() throws HungryCatException{
        System.out.println("Возбуждаем HungryCatException из метода testMethod()");
        throw new HungryCatException(); // конструктор по умолчанию
    }

    public void onClick(View view) {
        try {
            testMethod();
        } catch (HungryCatException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Наше исключение перехвачено");
        }
    }

    class HungryCatException extends Exception{
    }
}

Мы создали собственный класс HungryCatException, в методе testMethod() его возбуждаем, а по нажатию кнопки вызываем этот метод. В результате наше исключение сработает.

Создать класс исключения с конструктором, который получает аргумент-строку, также просто.

// Если этот код работает, его написал Александр Климов,
// а если нет, то не знаю, кто его писал.

package ru.alexanderklimov.exception;

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.view.View;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    public void testMethod() throws HungryCatException {
        System.out.println("Возбуждаем HungryCatException из метода testMethod()");
        throw new HungryCatException(); // конструктор по умолчанию
    }

    public void testMethod2() throws HungryCatException {
        System.out.println("Возбуждаем HungryCatException из метода testMethod2()");
        throw new HungryCatException("Создано во втором методе");
    }

    public void onClick(View view) {
        try {
            testMethod();
        } catch (HungryCatException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("Наше исключение перехвачено");
        }

        try {
            testMethod2();
        } catch (HungryCatException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    class HungryCatException extends Exception {
        HungryCatException() {
        }

        HungryCatException(String msg) {
            super(msg);
        }
    }
}

Ещё вариант. Добавим также метод toString().

class CustomException extends Exception {
    String message;

    CustomException(String str) {
        message = str;
    }

    public String toString() {
        return ("Custom Exception Occurred: " + message);
    }
}

// где-то вызываем
try {
    throw new CustomException("This is a custom message");
} catch (CustomException e) {
    System.out.println(e);
}

Теперь класс содержит два конструктора. Во втором конструкторе используется конструктор родительского класса с аргументом String, вызываемый ключевым словом super.

Перехват произвольных исключений

Можно создать универсальный обработчик, перехватывающий любые типы исключения. Осуществляется это перехватом базового класса всех исключений Exception:

cacth(Exception e) {
    Log.w("Log", "Перехвачено исключение");
}

Подобная конструкция не упустит ни одного исключения, поэтому её следует размещать в самом конце списка обработчиков, во избежание блокировки следующих за ней обработчиков исключений.

Основные правила обработки исключений

Используйте исключения для того, чтобы:

• обработать ошибку на текущем уровне (избегайте перехватывать исключения, если не знаете, как с ними поступить)
• исправить проблему и снова вызвать метод, возбудивший исключение
• предпринять все необходимые действия и продолжить выполнение без повторного вызова действия
• попытаться найти альтернативный результат вместо того, который должен был бы произвести вызванный метод
• сделать все возможное в текущем контексте и заново возбудить это же исключение, перенаправив его на более высокий уровень
• сделать все, что можно в текущем контексте, и возбудить новое исключение, перенаправив его на более высокий уровень
• завершить работу программы
• упростить программу (если используемая схема обработки исключений делает все только сложнее, значит, она никуда не годится)
• добавить вашей библиотеке и программе безопасности

Реклама

В нашей жизни нередко возникают ситуации, которые мы не планировали. К примеру, пошли вы утром умываться и с досадой обнаружили, что отключили воду. Вышли на улицу, сели в машину, а она не заводится. Позвонили другу, а он недоступен. И так далее и тому подобное… В большинстве случаев человек без труда справится с подобными проблемами. А вот как с непредвиденными ситуациями справляется Java, мы сейчас и поговорим.

Что называют исключением. Исключения в мире программирования

В программировании исключением называют возникновение ошибки (ошибок) и различных непредвиденных ситуаций в процессе выполнения программы. Исключения могут появляться как в итоге неправильных действий юзера, так и из-за потери сетевого соединения с сервером, отсутствии нужного ресурса на диске и т. п. Также среди причин исключений — ошибки программирования либо неверное использование API.

При этом в отличие от «человеческого мира», программное приложение должно чётко понимать, как поступать в подобной ситуации. И вот как раз для этого в Java и существует механизм исключений (exception).

Используемые ключевые слова

При обработке исключений в Java применяются следующие ключевые слова:
— try – служит для определения блока кода, в котором может произойти исключение;
— catch – необходим для определения блока кода, где происходит обработка исключения;
— finally – применяется для определения блока кода, являющегося необязательным, однако при его наличии он выполняется в любом случае вне зависимости от результата выполнения блока try.

Вышеперечисленные ключевые слова необходимы для создания в коде ряда специальных обрабатывающих конструкций: try{}finally{}, try{}catch, try{}catch{}finally.

Кроме того:
1. Для возбуждения исключения используем throw.
2. Для предупреждения в сигнатуре методов о том, что метод может выбросить исключение, применяем throws.

Давайте на примере посмотрим, как используются ключевые слова в Java-программе:

//метод считывает строку с клавиатуры

public String input() throws MyException {//предупреждаем с помощью throws,
// что метод может выбросить исключение MyException
      BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    String s = null;
//в блок try заключаем код, в котором может произойти исключение, в данном
// случае компилятор нам подсказывает, что метод readLine() класса
// BufferedReader может выбросить исключение ввода/вывода
    try {
        s = reader.readLine();
// в блок  catch заключаем код по обработке исключения IOException
    } catch (IOException e) {
        System.out.println(e.getMessage());
// в блоке finally закрываем поток чтения
    } finally {
// при закрытии потока тоже возможно исключение, например, если он не был открыт, поэтому “оборачиваем” код в блок try
        try {
            reader.close();
// пишем обработку исключения при закрытии потока чтения
        } catch (IOException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }

    if (s.equals("")) {
// мы решили, что пустая строка может нарушить в дальнейшем работу нашей программы, например, на результате этого метода нам надо вызывать метод substring(1,2), поэтому мы вынуждены прервать выполнение программы с генерацией своего типа исключения MyException с помощью throw
        throw new MyException("String can not be empty!");
    }
    return s;
}


Зачем нам механизм исключений?
Для понимания опять приведём пример из обычного мира. Представьте, что на какой-нибудь автодороге имеется участок с аварийным мостом, на котором ограничена грузоподъёмность. И если по такому мосту проедет грузовик со слишком большой массой, мост разрушится, а в момент этого ЧП ситуация для шофёра станет, мягко говоря, исключительной. И вот, дабы такого не произошло, дорожные службы заранее устанавливают на дороге соответствующие предупреждающие знаки. И тогда водитель, посмотрев на знак, сравнит массу своего авто со значением разрешённой грузоподъёмности и примет соответствующее решение, например, поедет по другой дороге. 
То есть мы видим, что из-за правильных действий дорожной службы шоферы крупногабаритных транспортных средств:

1) получили возможность заранее изменить свой путь;

2) были предупреждены об опасности;

3) были предупреждены о невозможности проезжать по мосту при определённых условиях.
Вот как наш жизненный пример соотносится с применением исключения на Java:

Исходя из вышесказанного, мы можем назвать одну из причин применения исключений в Java. Заключается она в возможности предупреждения исключительной ситуации для её последующего разрешения и продолжения работы программы. То есть механизм исключений позволит защитить написанный код от неверного применения пользователем путём валидации входящих данных. 
Что же, давайте ещё раз побудем дорожной службой. Чтобы установить знак, мы ведь должны знать места, где водителей ТС могут ждать различные неприятности. Это первое. Далее, нам ведь надо заготовить и установить знаки. Это второе. И, наконец, надо предусмотреть маршруты объезда, позволяющие избежать опасности. 
В общем, механизм исключений в Java работает схожим образом. На стадии разработки программы мы выполняем «ограждение» опасных участков кода в отношении наших исключений, используя блок try{}. Чтобы предусмотреть запасные пути, применяем блок catch{}. Код, выполняемый в программе при любом исходе, пишем в блоке finally{}. 
Иногда бывает, что мы не можем предусмотреть «запасной аэродром» либо специально желаем предоставить право его выбора юзеру. Но всё равно мы должны как минимум предупредить пользователя об опасности. Иначе он превратится в разъярённого шофёра, который ехал долго, не встретил ни одного предупреждающего знака и в итоге добрался до аварийного моста, проехать по которому не представляется возможным.



  


                       
  




Что касается программирования на Java, то мы, когда пишем свои классы и методы, далеко не всегда можем предвидеть контекст их применения другими программистами в своих программах, а значит, не можем со стопроцентной вероятностью предвидеть правильный путь для разрешения исключительных ситуаций. Но предупредить коллег о возможной исключительной ситуации мы всё-таки должны, и это не что иное, как правило хорошего тона. 
Выполнить это правило в Java нам как раз и помогает механизм исключений с помощью throws. Выбрасывая исключение, мы, по сути, объявляем общее поведение нашего метода и предоставляем пользователю метода право написания кода по обработке исключения. 
Предупреждаем о неприятностях
Если мы не планируем обрабатывать исключение в собственном методе, но желаем предупредить пользователей метода о возможной исключительной ситуации, мы используем, как это уже было упомянуто, ключевое слово throws. В сигнатуре метода оно означает, что при некоторых обстоятельствах метод может выбросить исключение. Это предупреждение становится частью интерфейса метода и даёт право пользователю на создание своего варианта реализации обработчика исключения. 
После упоминания ключевого слова throws мы указываем тип исключения. Как правило, речь идёт о наследниках класса Exception Java. Но так как Java — это объектно-ориентированный язык программирования, все исключения представляют собой объекты. 

Иерархия исключений в Java
Когда возникают ошибки при выполнении программы, исполняющая среда Java Virtual Machine обеспечивает создание объекта нужного типа, используя иерархию исключений Java — речь идёт о множестве возможных исключительных ситуаций, которые унаследованы от класса Throwable — общего предка. При этом исключительные ситуации, которые возникают в программе, делят на 2 группы:

1. Ситуации, при которых восстановление нормальной дальнейшей работы невозможно.

2. Ситуации с возможностью восстановления. 
К первой группе можно отнести случаи, при которых возникают исключения, которые унаследованы из класса Error. Это ошибки, возникающие во время выполнения программы при сбое работы Java Virtual Machine, переполнении памяти либо сбое системы. Как правило, такие ошибки говорят о серьёзных проблемах, устранение которых программными средствами невозможно. Данный вид исключений в Java относят к неконтролируемым исключениям на стадии компиляции (unchecked). К этой же группе относятся и исключения-наследники класса Exception, генерируемые Java Virtual Machine в процессе выполнения программы — RuntimeException. Данные исключения тоже считаются unchecked на стадии компиляции, а значит, написание кода по их обработке необязательно. 
Что касается второй группы, то к ней относят ситуации, которые можно предвидеть ещё на стадии написания приложения, поэтому для них код обработки должен быть написан. Это контролируемые исключения (checked). И в большинстве случаев Java-разработчики работают именно с этими исключениями, выполняя их обработку. 
Создание исключения
В процессе исполнения программы исключение генерируется Java Virtual Machine либо вручную посредством оператора throw. В таком случае в памяти происходит создание объекта исключения, выполнение основного кода прерывается, а встроенный в JVM обработчик исключений пробует найти способ обработать это самое исключение. 
Обработка исключения
Обработка исключений в Java подразумевает создание блоков кода и производится в программе посредством конструкций try{}finally{}, try{}catch, try{}catch{}finally. 



  


                       
  





В процессе возбуждения исключения в try обработчик исключения ищется в блоке catch, который следует за try. При этом если в catch присутствует обработчик данного вида исключения, происходит передача управления ему. Если же нет, JVM осуществляет поиск обработчика данного типа исключения, используя для этого цепочку вызова методов. И так происходит до тех пор, пока не находится подходящий catch. После того, как блок catch выполнится, управление переходит в необязательный блок finally. Если подходящий блок catch найден не будет, Java Virtual Machine остановит выполнение программы, выведя стек вызовов методов под названием stack trace. Причём перед этим выполнится код блока finally при наличии такового. 
Рассмотрим практический пример обработки исключений:
public class Print {

     void print(String s) {
        if (s == null) {
            throw new NullPointerException("Exception: s is null!");
        }
        System.out.println("Inside method print: " + s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Print print = new Print();
        List list= Arrays.asList("first step", null, "second step");

        for (String s:list) {
            try {
                print.print(s);
            }
            catch (NullPointerException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
                System.out.println("Exception was processed. Program continues");
            }
            finally {
                System.out.println("Inside bloсk finally");
            }
            System.out.println("Go program....");
            System.out.println("-----------------");
        }

    }
    }


А теперь глянем на результаты работы метода main: 
Inside method print: first step
Inside bloсk finally
Go program....
-----------------
Exception: s is null!
Exception was processed. Program continues
Inside bloсk finally
Go program....
-----------------
Inside method print: second step
Inside bloсk finally
Go program....
-----------------


Блок finally чаще всего используют, чтобы закрыть открытые в try потоки либо освободить ресурсы. Но при написании программы уследить за закрытием всех ресурсов возможно не всегда. Чтобы облегчить жизнь разработчикам Java, была предложена конструкция try-with-resources, автоматически закрывающая ресурсы, открытые в try. Используя try-with-resources, мы можем переписать наш первый пример следующим образом:
public String input() throws MyException {
    String s = null;
    try(BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))){
        s = reader.readLine();
   } catch (IOException e) {
       System.out.println(e.getMessage());
   }
    if (s.equals("")){
        throw new MyException ("String can not be empty!");
    }
    return s;
}


А благодаря появившимся возможностям Java начиная с седьмой версии, мы можем ещё и объединять в одном блоке перехват разнотипных исключений, делая код компактнее и читабельнее:
public String input() {
    String s = null;
    try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))) {
        s = reader.readLine();
        if (s.equals("")) {
            throw new MyException("String can not be empty!");
        }
    } catch (IOException | MyException e) {
        System.out.println(e.getMessage());
    }
    return s;
}


Итоги
Итак, применение исключений в Java повышает отказоустойчивость программы благодаря использованию запасных путей. Кроме того, появляется возможность отделить код обработки исключительных ситуаций от логики основного кода за счёт блоков catch и переложить обработку исключений на пользователя кода посредством throws.
Основные вопросы об исключениях в Java
1.Что такое проверяемые и непроверяемые исключения?

Если говорить коротко, то первые должны быть явно пойманы в теле метода либо объявлены в секции throws метода. Вторые вызываются проблемами, которые не могут быть решены. Например, это нулевой указатель или деление на ноль. Проверяемые исключения очень важны, ведь от других программистов, использующих ваш API, вы ожидаете, что они знают, как обращаться с исключениями. К примеру, наиболее часто встречаемое проверяемое исключение — IOException, непроверяемое — RuntimeException.

2.Почему переменные, определённые в try, нельзя использовать в catch либо finally?

Давайте посмотрим на нижеследующий код. Обратите внимание, что строку s, которая объявлена в блоке try, нельзя применять в блоке catch. То есть данный код не скомпилируется.
try {
    File file = new File("path");
    FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
    String s = "inside";
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
    System.out.println(s);
}


А всё потому, что неизвестно, где конкретно в try могло быть вызвано исключение. Вполне вероятно, что оно было вызвано до объявления объекта.

3.Почему Integer.parseInt(null) и Double.parseDouble(null) вызывают разные исключения?

Это проблема JDK. Так как они были разработаны разными людьми, то заморачиваться вам над этим не стоит:
Integer.parseInt(null);
// вызывает java.lang.NumberFormatException: null

Double.parseDouble(null);
// вызывает java.lang.NullPointerException


4.Каковы основные runtime exceptions в Java?

Вот лишь некоторые из них:



  


                       
  




IllegalArgumentException
ArrayIndexOutOfBoundsException


Их можно задействовать в операторе if, если условие не выполняется:
if (obj == null) {
   throw new IllegalArgumentException("obj не может быть равно null");


5.Возможно ли поймать в одном блоке catch несколько исключений?

Вполне. Пока классы данных исключений можно отследить вверх по иерархии наследования классов до одного и того же суперкласса, возможно применение только этого суперкласса.

6.Способен ли конструктор вызывать исключения?

Способен, ведь конструктор — это лишь особый вид метода. 
class FileReader{
    public FileInputStream fis = null;

    public FileReader() throws IOException{
        File dir = new File(".");//get current directory
        File fin = new File(dir.getCanonicalPath() + File.separator + "not-existing-file.txt");
        fis = new FileInputStream(fin);
    }
}


7.Возможен ли вызов исключений в final?

В принципе, можете сделать таким образом:
public static void main(String[] args) {
    File file1 = new File("path1");
    File file2 = new File("path2");
    try {

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            FileInputStream fis = new FileInputStream(file2);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}


Но если желаете сохранить читабельность, объявите вложенный блок try-catch в качестве нового метода и вставьте вызов данного метода в блок finally.
finally. 
public static void main(String[] args) {
    File file1 = new File("path1");
    File file2 = new File("path2");
    try {

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        methodThrowException();
    }
}