JAVA异常处理

一、java异常处理机制

java 中所有错误的超类为 :Throwable 。其下有两个子类 :Error Exception
Error 的子类描述的都是系统错误,比如虚拟机内存溢出等。
Exception 的子类描述的都是程序错误,比如空指针,下表越界等。
通常我们程序中处理的异常都是 Exception

1.异常处理机制中的try-catch

代码演示如下:

package exception;
/**
* 异常处理机制中的try-catch
* 语法:
* try{
* 代码片段...
* }catch(XXXException e){
* 出现错误后的补救措施(B计划)
* }
*/
public class TryCatchDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("程序开始了...");
/*
try{}语句块不能单独写,后面要么跟catch语句块要么跟finally语句块
异常处理机制关注的是:明知道程序可能出现某种错误,但是该错误无法通过修改逻辑
完全规避掉时,我们会使用异常处理机制,在出现该错误是提供一种补救办法。
凡是能通过逻辑避免的错误都属于bug!就应当通过逻辑去避免!
*/
try {
// String str = null;
// String str = "";
String str = "a";
/*
若str=null的情况
当JVM执行到下面代码时:str.length()会出现空指针,此时虚拟机就会根据该情况
实例化一个对应的异常实例出来,即:空指针异常实例 NullPointerException实例
然后将程序从一开始执行到报错这句话的过程设置到该异常实例中,此时该异常通过
类型名字可以表达出现了什么错误,并将来可以通过输出错误信息来得知错误出现在那里
虚拟机会将该异常抛出
当某句代码抛出了一个异常时,JVM会做如下操作:
1:检查报错这句话是否有被异常处理机制控制(有没有try-catch)
如果有,则执行对应的catch操作,如果没有catch可以捕获该异常则视为没有
异常处理动作
2:如果没有异常处理,则异常会被抛出当当前代码所在的方法之外由调用当前方法的
代码片段处理该异常
*/
System.out.println(str.length());//抛出空指针异常
System.out.println(str.charAt(0));
System.out.println(Integer.parseInt(str));
/*
当try中某句代码报错后,就会跳出try执行下面对应的catch块,执行后就会
退出catch继续向后执行。因此try语句块中报错代码以下的内容都不会被执行
*/
System.out.println("!!!!!!!!!!!!!!");
// }catch(NullPointerException e){
// //这里实际开发中是写补救措施的,通常也会将异常信息输出便于debug
// System.out.println("出现了空指针,并解决了!");
// }catch(StringIndexOutOfBoundsException e){
// System.out.println("处理字符串下标越界问题!");
// }
/*
当try语句块中可能出现的几种不同异常对应的处理办法相同时,可以采取合并
catch的做法,用同一个catch来捕获这几种可能出现的异常,而执行措施使用
同一个。
*/
}catch(NullPointerException|StringIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println("处理空指针或下标越界!");
/*
当catch捕获某个超类型异常时,那么try语句块中出现它类型异常时都可以被这个
catch块捕获并处理。
如果多个catch捕获的异常之间存在继承关系时,一定是子类异常在上超类异常在下
*/
}catch(Exception e){
System.out.println("反正就是出了个错!");
}
System.out.println("程序结束了...");
}
}

2.异常处理机制中的finally

finally 块定义在异常处理机制中的最后一块。它可以直接跟在 try 之后,或者最后一个 catch 之后。
finally 可以保证只要程序执行到了 try 语句块中,无论 try 语句块中的代码是否出现异常,最终 finally
都必定执行。
finally 通常用来做释放资源这类操作。
代码演示如下:
package exception;
/**
* finally块
* finally块是异常处理机制中的最后一块,它可以直接跟在try语句块之后或者最后一个catch块
* 之后。
* finally可以保证只要程序执行到try语句块中,无论try语句块中的代码是否出现异常,finally
* 都【必定执行】!
* 通常finally块用于做释放资源这类操作,比如IO操作后的关闭流动作就非常适合在finally中进行
*/
public class FinallyDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("程序开始了...");
try{
String str = "abc";
System.out.println(str.length());
return;
}catch(Exception e){
System.out.println("出错了,并处理了");
}finally{
System.out.println("finally中的代码执行了!");
}
System.out.println("程序结束了");
}
}

3.IO操作时的异常处理机制应用

代码演示如下:

package exception;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
/**
* 异常处理机制在IO中的实际应用
*/
public class FinallyDemo2 {
public static void main(String[] args) {
FileOutputStream fos = null;
try {
fos = new FileOutputStream("fos.dat");
fos.write(1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if(fos!=null) {
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

4.自动关闭特性

JDK7 之后, java 提供了一个新的特性 : 自动关闭。旨在 IO 操作中可以更简洁的使用异常处理机制完成最后 的close 操作。
语法 :
try (
定义需要在 finally 中调用 close () 方法关闭的对象 .
){
IO 操作
} catch ( XXXException e ){
...
}
上述语法中可在 try "()" 中定义的并初始化的对象必须实现了 java.io.AutoCloseable 接口 , 否则编译不通 过.
代码演示如下:
package exception;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
/**
* JDK7之后java推出了一个特性:自动关闭特性
* 旨在让我们用更简洁的语法完成IO操作的异常处理机制(主要就是简化了finally关闭流的操作)
*/
public class AutoCloseableDemo {
public static void main(String[] args) {
/*
该特性是编译器认可的,并非虚拟机。实际上编译器编译完毕后的样子可参考FinallyDemo2
*/
try(
//只有实现了AutoCloseable接口的类才可以在这里定义!编译器最终会补充代码在
finally中调用其close关闭
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.dat");
){
fos.write(1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
上述代码是编译器认可的,而不是虚拟机。编译器在编译上述代码后会在编译后的 class 文件中改回成
FinallyDemo2 案例的代码样子 ( 上次课最后的案例 )

5.throw关键字

throw 用来对外主动抛出一个异常,通常下面两种情况我们主动对外抛出异常 :
1: 当程序遇到一个满足语法,但是不满足业务要求时,可以抛出一个异常告知调用者。
2: 程序执行遇到一个异常,但是该异常不应当在当前代码片段被解决时可以抛出给调用者。
package exception;
/**
* 测试异常的抛出
*/
public class Person {
private int age;
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) throws Exception {
if(age<0||age>100){
//使用throw对外抛出一个异常
throw new RuntimeException("年龄不合法!");
}
this.age = age;
}
}
package exception;
/**
* throw关键字,用来对外主动抛出一个异常。
* 通常下面两种情况我们主动对外抛出异常:
* 1:当程序遇到一个满足语法,但是不满足业务要求时,可以抛出一个异常告知调用者。
* 2:程序执行遇到一个异常,但是该异常不应当在当前代码片段被解决时可以抛出给调用者。
*/
public class ThrowDemo {
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
p.setAge(10000);//符合语法,但是不符合业务逻辑要求。
System.out.println("此人年龄:"+p.getAge());
}
}

当一个方法中使用 throw 抛出一个非 RuntimeException 的异常时,就要在该方法上使用 throws 声明这个
异常的抛出。此时调用该方法的代码就必须处理这个异常,否则编译不通过。
package exception;
/**
* 测试异常的抛出
*/
public class Person {
private int age;
public int getAge() {
return age;
}
/**
* 当一个方法使用throws声明异常抛出时,调用此方法的代码片段就必须处理这个异常
*/
public void setAge(int age) throws Exception {
if(age<0||age>100){
//使用throw对外抛出一个异常
// throw new RuntimeException("年龄不合法!");
//除了RuntimeException之外,抛出什么异常就要在方法上声明throws什么异常
throw new Exception("年龄不合法!");
}
this.age = age;
}
}
当我们调用一个含有 throws 声明异常抛出的方法时,编译器要求我们必须处理这个异常,否则编译不通
过。 处理手段有两种 :
使用 try-catch 捕获并处理这个异常
在当前方法 ( 本案例就是 main 方法 ) 上继续使用 throws 声明该异常的抛出给调用者解决。 具体选取
那种取决于异常处理的责任问题。
package exception;
/**
* throw关键字,用于主动对外抛出一个异常
*/
public class ThrowDemo {
public static void main(String[] args){
System.out.println("程序开始了...");
try {
Person p = new Person();
/*
当我们调用一个含有throws声明异常抛出的方法时,编译器要求
我们必须添加处理异常的手段,否则编译不通过.而处理手段有两种
1:使用try-catch捕获并处理异常
2:在当前方法上继续使用throws声明该异常的抛出
具体用哪种取决于异常处理的责任问题
*/
p.setAge(100000);//典型的符合语法,但是不符合业务逻辑要求
System.out.println("此人年龄:"+p.getAge()+"岁");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("程序结束了...");
}
}

注意,永远不应当在main方法上使用throws!!

6.含有throws的方法被子类重写时的规则

package exception;
import java.awt.*;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.sql.SQLException;
/**
* 子类重写超类含有throws声明异常抛出的方法时对throws的几种特殊的重写规则
*/
public class ThrowsDemo {
public void dosome()throws IOException, AWTException {}
}
class SubClass extends ThrowsDemo{
// public void dosome()throws IOException, AWTException {}
//可以不再抛出任何异常
// public void dosome(){}
//可以仅抛出部分异常
// public void dosome()throws IOException {}
//可以抛出超类方法抛出异常的子类型异常
// public void dosome()throws FileNotFoundException {}
//不允许抛出额外异常(超类方法中没有的,并且没有继承关系的异常)
// public void dosome()throws SQLException {}
//不可以抛出超类方法抛出异常的超类型异常
// public void dosome()throws Exception {}
}

7.含有throws的方法被子类重写时的规则

package exception;
import java.awt.*;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.sql.SQLException;
/**
* 子类重写超类含有throws声明异常抛出的方法时对throws的几种特殊的重写规则
*/
public class ThrowsDemo {
public void dosome()throws IOException, AWTException {}
}
class SubClass extends ThrowsDemo{
// public void dosome()throws IOException, AWTException {}
//可以不再抛出任何异常
// public void dosome(){}
//可以仅抛出部分异常
// public void dosome()throws IOException {}
//可以抛出超类方法抛出异常的子类型异常
// public void dosome()throws FileNotFoundException {}
//不允许抛出额外异常(超类方法中没有的,并且没有继承关系的异常)
// public void dosome()throws SQLException {}
//不可以抛出超类方法抛出异常的超类型异常
// public void dosome()throws Exception {}
}

8.Java异常可以分为可检测异常,非检测异常:

可检测异常:可检测异常经编译器验证,对于声明抛出异常的任何方法,编译器将强制执行处理或
声明规则,不捕捉这个异常,编译器就通不过,不允许编译
非检测异常:非检测异常不遵循处理或者声明规则。在产生此类异常时,不一定非要采取任何适当
操作,编译器不会检查是否已经解决了这样一个异常
RuntimeException 类属于非检测异常,因为普通 JVM 操作引起的运行时异常随时可能发生,此类
异常一般是由特定操作引发。但这些操作在 java 应用程序中会频繁出现。因此它们不受编译器检查
与处理或声明规则的限制。

9.常见的RuntimeException子类

IllegalArgumentException :抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数
NullPointerException :当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时,抛出该异常
ArrayIndexOutOfBoundsException :当使用的数组下标超出数组允许范围时,抛出该异常
ClassCastException :当试图将对象强制转换为不是实例的子类时,抛出该异常
NumberFormatException :当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型,但该字符串不能转换
为适当格式时,抛出该异常。

10.异常中常用的方法

package exception;
/**
* 异常常见的方法
*/
public class ExceptionApiDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("程序开始了");
try {
String str = "abc";
System.out.println(Integer.parseInt(str));
} catch (NumberFormatException e) {
//异常最常用的方法,用于将当前错误信息输出到控制台
e.printStackTrace();
//获取错误消息.记录日志的时候或提示给用户可以使用它
String message = e.getMessage();
System.out.println(message);
}
System.out.println("程序结束了");
}
}

11.自定义异常

自定义异常通常用来定义那些业务上的异常问题。
定义自定义异常需要注意以下问题 :
异常的类名要做到见名知义
需要是 Exception 的子类
提供超类异常提供的所有种类构造器
package exception;
/**
* 非法的年龄异常
*
* 自定义异常通常用来说明业务上的错误.
* 自定义异常要注意以下问题:
* 1:定义的类名要做到见名知义
* 2:必须是Exception的子类
* 3:提供Exception所定义的所有构造方法
*/
public class IllegalAgeException extends Exception{
public IllegalAgeException() {
}
public IllegalAgeException(String message) {
super(message);
}
public IllegalAgeException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
public IllegalAgeException(Throwable cause) {
super(cause);
}
public IllegalAgeException(String message, Throwable cause, boolean
enableSuppression, boolean writableStackTrace) {
super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);
}
}
package exception;
/**
* 测试异常的抛出
*/
public class Person {
private int age;
public int getAge() {
return age;
}
/**
* 当一个方法使用throws声明异常抛出时,调用此方法的代码片段就必须处理这个异常
*/
public void setAge(int age) throws IllegalAgeException {
if(age<0||age>100){
//使用throw对外抛出一个异常
// throw new RuntimeException("年龄不合法!");
//除了RuntimeException之外,抛出什么异常就要在方法上声明throws什么异常
// throw new Exception("年龄不合法!");
//抛出自定义异常
throw new IllegalAgeException("年龄超范围:"+age);
}
this.age = age;
}
}
package exception;
/**
* throw关键字,用于主动对外抛出一个异常
*/
public class ThrowDemo {
public static void main(String[] args){
System.out.println("程序开始了...");
try {
Person p = new Person();
/*
当我们调用一个含有throws声明异常抛出的方法时,编译器要求
我们必须添加处理异常的手段,否则编译不通过.而处理手段有两种
1:使用try-catch捕获并处理异常
2:在当前方法上继续使用throws声明该异常的抛出
具体用哪种取决于异常处理的责任问题
*/
p.setAge(100000);//典型的符合语法,但是不符合业务逻辑要求
System.out.println("此人年龄:"+p.getAge()+"岁");
} catch (IllegalAgeException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("程序结束了...");
}
}

总结:

1.java异常处理机制:

异常处理机制是用来处理那些可能存在的异常,但是无法通过修改逻辑完全规避的场景。
而如果通过修改逻辑可以规避的异常是 bug ,不应当用异常处理机制在运行期间解决!应当在编码
时及时修正
try 语句块用来包含可能出错的代码片段
catch 用来捕获并处理对应的异常,可以定义多个,也可以合并多个异常在一个 catch 中。 finally 是异常的最后一块,只要程序执行到 try 中则必走。一般用于释放资源这类操作。
throw 用于主动对外抛出异常。要么是满足语法不满足业务主动抛出异常,要么就是实际发生了异常但
是不应当在当前代码片段被解决是抛出。具体情况要结合实际业务分析。
throws 用于在方法声明时声明该异常的抛出,使得调用者必须处理该异常

异常的自我总结大概就这些,有不足和错误的地方望大家评论区留言!!! 

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