认识异常
大家好 , Java 专栏本应该早就完成的
但是之前发表异常的文章的时候 , 超过当天发布文章限制了
所以那时候就没上传成功 , 真的深感抱歉
刚才发现竟然少文章了
另外祝大家新年快乐
大年初七别忘了吃面条
一、异常的概念与体系结构
1.1 异常的概念
在计算机程序运行的过程中，总是会出现各种各样的错误。
在Java中,将程序执行过程中发生的不正常的行为叫做异常.
我们以前也见到过许多异常,比如
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算数异常
//算术异常public static void main(String[] args) { System.out.println(10/0);}
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数组越界异常
//数组越界异常public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3};//只有三个元素 System.out.println(array[100]);//访问下标为100的元素,数组中没有就会报错}
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空指针异常
//空指针异常public static void main(String[] args) { int[] array = null;//先让数组什么都不指向 array[1] = 99;//报错:因为数组根本没指向任何对象,操作数组就会发生空指针异常}
那么我们可以看出来,每一个异常对应的都是一个类.
1.2 异常的体系结构
1.3 异常的分类
1.3.1 编译时异常(受查异常)
在编译期间发生的错误,叫做编译时异常(也叫受查异常)
1.3.2 运行时异常(非受查异常)
在程序执行期间发生的错误,叫做运行时异常(也叫非受查异常)
RunTimeException及其子类对应的异常.都叫做运行时异常
要注意:我们少写了个分号 括号这种算语法错误,不算异常
真正的异常是指程序变异之后得到
class文件,再通过JVM执行发现错误
二、异常的处理
2.1 防御型编程
2.1.1 LBYL
在操作前就做好充分的检查,即:事前防御型,每做一步都要检查
形象一点就是:刚交往的男女生,男生想要牵手之前先问问,想要抱抱时候也要先问问
boolean ret = false;ret = 登陆游戏();if (!ret) { 处理登陆游戏错误; return;}ret = 开始匹配();if (!ret) { 处理匹配错误; return;}ret = 游戏确认();if (!ret) { 处理游戏确认错误; return;}ret = 选择英雄();if (!ret) { 处理选择英雄错误; return;}ret = 载入游戏画面();if (!ret) { 处理载入游戏错误; return;}......缺陷：正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱。
2.1.2 EAFP
先进行操作,遇到问题再处理,即:事后认错性.
形象一点就是男女朋友,男生想亲亲,直接就霸王硬上攻,过后再说"宝宝我错了".
语法:
//捕获异常使用try...catch语句，把可能发生异常的代码放到try {...}中，然后使用catch捕获对应的Exception及其子类：try { } catch() { } catch() { }...刚才的例子接下来这么写
try { 登陆游戏(); 开始匹配(); 游戏确认(); 选择英雄(); 载入游戏画面(); ...} catch (登陆游戏异常) { 处理登陆游戏异常;} catch (开始匹配异常) {处理开始匹配异常;} catch (游戏确认异常) {处理游戏确认异常;} catch (选择英雄异常) {处理选择英雄异常;} catch (载入游戏画面异常) {处理载入游戏画面异常;}......
优势：正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码
在Java中，异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、final、throws。
2.2 异常的抛出
在编写程序时，如果程序中出现错误，此时就需要将错误的信息告知给调用者，比如：参数检测。
在Java中，可以借助throw关键字，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者。具体语法如下：
throw new XXXException("异常产生的原因");//自定义异常会出现的多一些举个栗子:
public class TestDemo1 { public static void func(int a) { if(a == 10) { throw new RuntimeException("a==10"); } } public static void main(String[] args) { func(10); }}
注意:
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throw必须写在方法体内部 -
抛出的对象必须是
Exception或者他的子类
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如果抛出的是
RuntimeException或者他的子类,那么我们可以不用处理,交给JVM帮我们处理
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如果抛出的是编译时异常，用户必须处理，否则无法通过编译
-
异常一旦抛出，其后的代码就不会执行
2.3 异常的捕获
异常的捕获，也就是异常的具体处理方式，主要有两种：异常声明throws 以及 try-catch 捕获处理。
2.3.1 异常的声明
在方法的参数列表后面写 throws , 当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助 throws 将异常抛
给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常，提醒方法的调用者处理异常。直到遇到某个 try ... catch 被捕获为止：
public class TestDemo1 { public static void func(int a) throws CloneNotSupportedException { if(a == 10) { throw new RuntimeException("a==10"); } } public static void main(String[] args) { func(10); }}注意:
-
throws必须跟在方法的参数列表之后 -
声明的异常必须是
Exception以及 他的子类 -
方法内部如果抛出了多个异常，
throws之后必须跟多个异常类型，之间用逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有父子关系，直接声明父类即可。public class TestDemo1 { //throws:声明了一下异常,但是并没有处理异常 public static void func(int a) throws RuntimeException,NullPointerException { if(a == 10) { throw new RuntimeException("a==10"); } else { throw new NullPointerException("a == 其他"); } } public static void main(String[] args) { func(10); }} -
调用声明抛出异常的方法时，调用者必须对该异常进行处理，或者继续使用
throws抛出public class TestDemo1 { public static void func(int a) throws RuntimeException,NullPointerException { if(a == 10) { throw new RuntimeException("a==10"); } else { throw new NullPointerException("a == 其他"); } } public static void main(String[] args) throws Exception { func(10); }}
2.3.2 try-catch捕获并处理
throws 对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch。
try { // 将可能出现异常的代码放在这里} catch (要捕获的异常类型 e) { // 如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时，或者是try中抛出异常的基类时，就会被捕获到 // 对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执行后序代码} catch (要捕获的异常类型 e) { // 对异常进行处理} finally { // 此处代码一定会被执行到}// 后序代码// 当异常被捕获到时，异常就被处理了，这里的后序代码一定会执行// 如果捕获了，由于捕获时类型不对，那就没有捕获到，这里的代码就不会被执行//注意：try中的代码可能会抛出异常，也可能不会举个栗子:
public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; } catch (NullPointerException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个空指针异常"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个数组越界异常"); } System.out.println("其他业务逻辑"); }}注意:
-
try后面的代码块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; System.out.println("上面那行出现异常,这行是执行不了的"); } catch (NullPointerException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个空指针异常"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个数组越界异常"); } System.out.println("其他业务逻辑"); }}
-
如果抛出异常类型与
catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序.public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0;//发生数组越界异常 System.out.println("上面那行出现异常,这行是执行不了的"); } catch (NullPointerException e) {//空指针异常 e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个空指针异常"); } System.out.println("其他业务逻辑"); }}//try语句中发生的是数组越界异常,而我们的catch里面是空指针异常,数组越界异常就不能被捕捉到.最后一行的其他业务逻辑也就不能被打印了 -
try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须用多个catch来捕获public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; } catch (NullPointerException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个空指针异常"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个数组越界异常"); } System.out.println("其他业务逻辑"); }}如果多个异常的处理方式是完全相同, 也可以写成这样：
public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; } catch (NullPointerException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("其他业务逻辑"); }}如果异常之间具有父子关系，一定是子类的异常在前
catch，父类的异常在后面catch，否则语法错误：public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); } }}
正确写法:
public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); } catch (Exception e) {//Exception可以捕捉到所有异常,所以我们可以拿它来兜底 e.printStackTrace(); } }} -
可以通过一个
catch捕获所有的异常，即多个异常，一次捕获(不推荐)public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; } catch (Exception e) {//Exception可以捕捉到所有异常,所以我们可以拿它来兜底,但是不能只有Exception e.printStackTrace(); } }} -
一个
try里面只能同时处理一个异常public class TestDemo2 { public static void func(int a) throws RuntimeException { if(a == 10) { throw new RuntimeException("a == 10"); } } public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; func(10); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); } catch (RuntimeException e) { e.printStackTrace(); } }}
-
编译时候的异常必须处理!运行时的异常可以不处理,交给
JVM来处理~程序员处理了异常,就没啥事了.程序猿没处理,
JVM就帮我们处理了
2.3.3 finally
在写程序时，有些特定的代码，不论程序是否发生异常，都需要执行，比如程序中打开的资源：网络连接、数据库连接、IO 流等，在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进行回收。另外，因为异常会引发程序的跳转，可能导致有些语句执行不到，finally 就是用来解决这个问题的。
语法:
try { // 可能会发生异常的代码} catch (异常类型 e) { // 对捕获到的异常进行处理} finally { // 此处的语句无论是否发生异常，都会被执行到}// 如果没有抛出异常，或者异常被捕获处理了，这里的代码也会执行举个栗子:
public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println("finally里面的这句话一定会被执行"); } }
那么有一个问题:既然 finally 和 try-catch-finally 后面的代码都会执行，那为什么还要有 finally 呢？
finally一般是用来做资源清理的扫尾操作的
public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); try { int a = scanner.nextInt(); System.out.println(10/a); } catch (ArithmeticException e) { System.out.println("捕捉到了算术异常"); e.printStackTrace(); } finally { scanner.close();//正常我们使用scanner就需要在最后close的 System.out.println("finally语句一定会被执行,所以这里面会执行一些关闭资源的语句"); } }当我们只有一个资源进行中的时候,我们也可以这么写
public static void main(String[] args) { try(Scanner scanner = new Scanner(System.in)) { int a = scanner.nextInt(); System.out.println(10/a); } catch (ArithmeticException e) { System.out.println("捕捉到了算术异常"); e.printStackTrace(); } finally { //这种情况就可以不用关闭资源了 System.out.println("finally语句一定会被执行,所以这里面会执行一些关闭资源的语句"); } }那么我们看这样一道题:
public static int func1() { try{ return 10; } finally { return 20; }}public static void main(String[] args) { System.out.println(func1());}输出结果是多少?
2.4 异常的处理流程
关于 “调用栈”
方法之间是存在相互调用关系的, 这种调用关系我们可以用 “调用栈” 来描述. 在
JVM中有一块内存空间称为 “虚拟机栈” 专门存储方法之间的调用关系. 当代码中出现异常的时候, 我们就可以使用e.printStackTrace();的方式查看出现异常代码的调用栈.
如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递.如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理, 程序就会异常终止
//这种就是抛出异常,有捕捉的public static void func3(int a) throws ArithmeticException { if(a == 10) { throw new ArithmeticException("a == 10"); }}public static void main(String[] args) { try { func3(10); } catch (ArithmeticException e) { e.printStackTrace(); }}//这种就是我们没有捕获异常,JVM帮我们直接把程序终止掉了public static void func3(int a) throws ArithmeticException { if(a == 10) { throw new ArithmeticException("a == 10"); }}public static void main(String[] args) { func3(10); System.out.println("这句话因为我们没有处理异常,JVM会帮我们直接把程序终止,这句话就执行不到了");}
2.5 异常处理流程总结
- 程序先执行
try中的代码 - 如果
try中的代码出现异常, 就会结束try中的代码, 看和catch中的异常类型是否匹配. - 如果找到匹配的异常类型, 就会执行
catch中的代码 - 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
- 无论是否找到匹配的异常类型,
finally中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行). - 如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.
- 一直到
main方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给JVM来进行处理, 此时程序就会异常终止.
三、自定义异常类
在一个大型项目中，可以自定义新的异常类型，但是，保持一个合理的异常继承体系是非常重要的。
语法:
-
自定义一个异常类,继承
Exception或者RunTimeException继承自
Exception的异常默认是受查异常
继承自RuntimeException的异常默认是非受查异常. -
在这个异常类当中,实现一个带有一个参数(
String)的构造方法,参数代表报错原因
//用户名错误,我们设计出来的异常类public class UserNameError extends RuntimeException { public UserNameError(String message) { super(message); }}//密码错误,我们设计出来的异常类public class PasswordError extends RuntimeException { public PasswordError(String message) { super(message); }}例如,我们实现一个简易的用户登录功能
我们先来自定义异常类
//用户名错误,我们设计出来的异常类public class UserNameError extends RuntimeException { public UserNameError(String message) { super(message); }}//密码错误,我们设计出来的异常类public class PasswordError extends RuntimeException { public PasswordError(String message) { super(message); }}再来写我们的测试逻辑
public class Login { private String userName = "admin"; private String pass = "123456"; public void LoginInfor(String userName,String password) throws UserNameError,PasswordError { if(!this.userName.equals(userName)) {//不相等的情况 throw new UserNameError("用户名错误"); } if(!this.pass.equals(password)) {//不相等的情况 throw new PasswordError("密码错误"); } //走到这里,代表登陆成功 System.out.println("登陆成功"); } public static void main(String[] args) { try { Login login = new Login(); login.LoginInfor("admin","avd"); } catch (UserNameError e) { System.out.println("用户名错误"); e.printStackTrace(); } catch (PasswordError e) { System.out.println("密码错误"); e.printStackTrace(); } }}至此 , Java 基础部分已经分享完毕 , 多线程以及文件操作等难度稍微有点高的内容我会放到 JavaWeb 阶段跟大家再来分享
来源地址：https://blog.csdn.net/m0_53117341/article/details/126091630
