写点什么

Java 异常 Exception 详解

作者:timerring
  • 2023-04-20
    山东
  • 本文字数:7235 字

    阅读完需:约 24 分钟

快速入门

将可能出现异常的代码块选中->快捷键 ctrl + alt + t -> 选中 try-catch


package com.hspedu.exception_;
public class Exception01 { public static void main(String[] args) { int num1 = 10; int num2 = 0;//Scanner(); //2. 当执行到 num1 / num2 因为 num2 = 0, 程序就会出现(抛出)异常 ArithmeticException //3. 当抛出异常后,程序就退出,崩溃了, 下面的代码就不再执行 //4. 不应该出现了一个不算致命的问题就导致整个系统崩溃 //5. java 设计者,提供了一个叫异常处理机制来解决该问题 //如果程序员,认为一段代码可能出现异常/问题,可以使用try-catch异常处理机制来解决,从而保证程序的健壮性 //将该代码块->选中->快捷键 ctrl + alt + t -> 选中 try-catch //6. 如果进行异常处理,那么即使出现了异常,程序可以继续执行 try { int res = num1 / num2; } catch (Exception e) { //e.printStackTrace(); System.out.println("出现异常的原因=" + e.getMessage());//输出异常信息 }
System.out.println("程序继续运行....");
}}
复制代码

异常介绍

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)


执行过程中所发生的异常事件可分为两大类:


1.Error(错误):Java 虚拟机无法解决的严重问题。如:JVM 系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如: StackOverflowError[栈溢出] 和 OOM(out of memory).


Error 是严重错误,程序会崩溃。


2.Exception:其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题,可以使用针对性的代码进行处理。例如空指针访问,试图读取不存在的文件,网络连接中断等等,Exception 分为两大类:


  • 运行时异常[程序运行时,发生的异常]

  • 编译时异常[编程时,编译器检查出的异常]

异常体系图一览!

异常体系图

异常体系图的小结

  1. 异常分为两大类,运行时异常和编译时异常.

  2. 运行时异常,编译器检查不出来。一般是指编程时的逻辑错误,是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException 类及它的子类都是运行时异常。

  3. 对于运行时异常,可以不作处理,因为这类异常很普遍,若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。

  4. 编译时异常,是编译器要求必须处置的异常。

常见的运行时异常

常见的运行时异常包括

  1. NullPointerException 空指针异常

  2. ArithmeticException 数学运算异常

  3. ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界异常

  4. ClassCastException 类型转换异常

  5. NumberFormatException 数字格式不正确异常[]

常见的运行时异常举例

  1. NullPointerException 空指针异常当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时,抛出该异常。


public class NullPointerException_ {    public static void main(String[] args) {
String name = null; // 空指针出现异常 System.out.println(name.length()); }}
复制代码


  1. ArithmeticException 数学运算异常

  2. 当出现异常的运算条件时,抛出此异常。例如,一个整数“除以零”时,抛出此类的一个实例。


  1. ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界异常用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小,则该索引为非法索引。


  1. ClassCastException 类型转换异常当试图将对象强制转换为不是实例的子类时,抛出该异常。例如,以下代码将生成一个ClassCastException


public class ClassCastException_ {    public static void main(String[] args) {        A b = new B(); //向上转型        B b2 = (B)b;//向下转型,这里是OK        C c2 = (C)b;//这里抛出ClassCastException    }}class A {}class B extends A {}class C extends A {}
复制代码


  1. NumberFormatException 数字格式不正确异常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=> 使用异常我们,可以确保输入是满足条件数字.


public class NumberFormatException_ {    public static void main(String[] args) {        String name = "timerring";        //将String 转成 int        int num = Integer.parseInt(name); // 抛出NumberFormatException        System.out.println(num);    }}
复制代码

编译异常

编译异常是指在编译期间,就必须处理的异常,否则代码不能通过编译。

常见的编译异常

SQLException:操作数据库时,查询表可能发生异常


IOException:操作文件时,发生的异常


FileNotFoundException:当操作一个不存在的文件时,发生异


ClassNotFoundException:加载类,而该类不存在时,异常


EOFException:操作文件,到文件末尾,发生异常


lllegalArguementException :参数异常

异常处理

基本介绍

异常处理就是当异常发生时,对异常处理的方式。

异常处理的方式

  1. try-catch-finally:程序员在代码中捕获发生的异常,自行处理

  2. throws:将发生的异常抛出,交给调用者(方法)来处理,最顶级的处理者就是 JVM。

示意图



如果程序员没有显示地处理异常,则默认是 throws。

try-catch 异常处理

try-catch 方式处理异常说明

  1. Java 提供 try 和 catch 块来处理异常。try 块用于包含可能出错的代码。catch 块用于处理 try 块中发生的异常。可以根据需要在程序中有多个 try...catch 块。

  2. 基本语法


try {  //可疑代码  //将异常生成对应的异常对象,传递给catch块}catch(异常){  //对异常的处理}//如果没有finally,语法是可以通过
复制代码

try-catch 方式处理异常细节

  1. 如果异常发生了,则异常发生后面的代码不会执行,直接进入到 catch 块。

  2. 如果异常没有发生,则顺序执行 try 的代码块,不会进入到 catch。

  3. 如果希望不管是否发生异常,都执行某段代码(比如关闭连接,释放资源等)则使用如下代码 finally {}

  4. 可以有多个 catch 语句,捕获不同的异常(进行不同的业务处理),要求父类异常在后,子类异常在前,比如( Exception 在后,NullPointerException 在前),如果发生异常,只会匹配一个 catch。(因为如果在前面都让Exception捕获了,后面写子类捕获就没有用了)。


   package com.hspedu.try_;      public class TryCatchDetail02 {       public static void main(String[] args) {                      //1.如果try代码块有可能有多个异常           //2.可以使用多个catch 分别捕获不同的异常,相应处理           //3.要求子类异常写在前面,父类异常写在后面           try {               Person person = new Person();               //person = null;               System.out.println(person.getName());//NullPointerException               int n1 = 10;               int n2 = 0;               int res = n1 / n2;//ArithmeticException           } catch (NullPointerException e) {               System.out.println("空指针异常=" + e.getMessage());           } catch (ArithmeticException e) {               System.out.println("算术异常=" + e.getMessage());           } catch (Exception e) {               System.out.println(e.getMessage());           } finally {           }       }   }      class Person {       private String name = "jack";       public String getName() {           return name;       }   }
复制代码


  1. 可以进行try-finally配合使用,这种用法相当于没有捕获异常,因此程序会直接崩掉/退出。应用场景就是执行一段代码,不管是否发生异常,都必须执行某个业务逻辑。


   public class TryCatchDetail03 {       public static void main(String[] args) {           /*           可以进行 try-finally 配合使用, 这种用法相当于没有捕获异常,           因此程序会直接崩掉/退出。应用场景,就是执行一段代码,不管是否发生异      常,都必须执行某个业务逻辑            */           try{               int n1 = 10;               int n2 = 0;               System.out.println(n1 / n2);           }finally {               System.out.println("执行了finally.."); // 执行完直接退出           }           System.out.println("程序继续执行.."); // 不会执行       }   }
复制代码

练习

package com.hspedu.try_;
public class TryCatchExercise01 {}
class Exception01 { public static int method() { try { String[] names = new String[3];//String[]数组 if (names[1].equals("tom")) {//NullPointerException System.out.println(names[1]); } else { names[3] = "hspedu"; } return 1; } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { return 2; } catch (NullPointerException e) {//捕获 return 3; // 但是不从这里返回 } finally { // 必须执行,相当于没有异常捕获 return 4; // 返回4 } }
public static void main(String[] args) { System.out.println(method()); // 输出4 }}
复制代码


package com.hspedu.try_;
public class TryCatchExercise03 {}
class ExceptionExe01 { public static int method() { int i = 1;//i = 1 try { i++;// i=2 String[] names = new String[3]; if (names[1].equals("tom")) { //空指针 System.out.println(names[1]); } else { names[3] = "hspedu"; } return 1; } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { return 2; } catch (NullPointerException e) { return ++i; // i = 3 => 保存临时变量 temp = 3; } finally { ++i; //i = 4 System.out.println("i=" + i);// i = 4 } }
public static void main(String[] args) { System.out.println(method());// 3 }}// 最终输出 i = 4 3
复制代码

try-catch-finally 执行顺序小结

  1. 如果没有出现异常,则执行 try 块中所有语句,不执行 catch 块中语句,如果有 finally,最后还需要执行 finally 里面的语句。

  2. 如果出现异常,则 try 块中异常发生后,try 块剩下的语句不再执行。将执行 catch 块中的语句,如果有 finally,最后还需要执行 finally 里面的语句。

课后练习题

如果用户输入的不是一个整数,就提示他反复输入,直到输入一个整数为止


package com.hspedu.try_;
import java.util.Scanner;
public class TryCatchExercise04 { public static void main(String[] args) {
//如果用户输入的不是一个整数,就提示他反复输入,直到输入一个整数为止 //思路 //1. 创建Scanner对象 //2. 使用无限循环,去接收一个输入 //3. 然后将该输入的值,转成一个int //4. 如果在转换时,抛出异常,说明输入的内容不是一个可以转成int的内容 //5. 如果没有抛出异常,则break 该循环 Scanner scanner = new Scanner(System.in); int num = 0; String inputStr = ""; while (true) {
System.out.println("请输入一个整数:"); // inputStr = scanner.next(); try { num = Integer.parseInt(inputStr); //这里是可能抛出异常 break; } catch (NumberFormatException e) { System.out.println("你输入的不是一个整数:"); } }
System.out.println("你输入的值是=" + num); }}
复制代码

throws 异常处理

基本介绍

  1. 如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常,但是并不能确定如何处理这种异常,则此方法应显示地声明抛出异常,表明该方法将不对这些异常进行处理,而由该方法的调用者负责处理

  2. 在方法声明中用 throws 语句可以声明抛出异常的列表,throws 后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型,也可以是它的父类。

快速入门案例

throws 后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型(也可以是异常列表,抛出多个异常),也可以是它的父类(例如 Exception)。


package com.hspedu.throws_;
import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;public class Throws01 { public static void main(String[] args) { }
public void f2() throws FileNotFoundException,NullPointerException,ArithmeticException { //创建了一个文件流对象 //1. 这里的异常是一个FileNotFoundException 编译异常 //2. 使用前面讲过的 try-catch-finally //3. 使用throws ,抛出异常, 让调用f2方法的调用者(方法)处理 //4. throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型,也可以是它的父类(例如 Exception) //5. throws 关键字后也可以是 异常列表, 即可以抛出多个异常 FileInputStream fis = new FileInputStream("d://aa.txt");
}}
复制代码

注意事项和使用细节

  1. 对于编译异常,程序中必须处理,比如 try-catch 或者 throws。

  2. 对于运行时异常,程序中如果没有处理,默认就是 throws 的方式处理(相当于方法后有一个 throws XXXException,这时逐级向上,最后 main 方法上可能也默认 throws,这时就给 JVM 处理)。

  3. 子类重写父类的方法时,对抛出异常的规定:子类重写的方法,所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致,要么为父类抛出的异常的类型的子类型。

  4. 在 throws 过程中,如果有方法 try-catch,就相当于处理异常,就可以不必 throws。

  5. 例如子类有一个编译异常,使用 throws 抛出,那么父类也必须对该异常做出反应,或是 throws,或者 try catch,否则同样是编译异常。

自定义异常

基本概念

当程序中出现了某些“错误”,但该错误信息并没有在 Throwable 子类中描述处理,这个时候可以自己设计异常类,用于描述该错误信息。

自定义异常的步骤

  1. 定义类:自定义异常类名(程序员自己写)继承 Exception 或 RuntimeException


  • 如果继承 Exception,属于编译异常

  • 如果继承 RuntimeException,属于运行异常(一般来说,继承 RuntimeException)

自定义异常的应用实例

当我们接收 Person 对象年龄时,要求范围在 18-120 之间,否则抛出一个自定义异常(要求继承 RuntimeException),并给出提示信息。


package com.hspedu.customexception_;
public class CustomException { // 方法声明处,throws 异常 public static void main(String[] args) /*throws AgeException*/ {
int age = 180; //要求范围在 18 – 120 之间,否则抛出一个自定义异常 if(!(age >= 18 && age <= 120)) { //这里我们可以通过构造器,设置信息 // 在方法体中,这里 throw 对象 throw new AgeException("年龄需要在 18~120之间"); } System.out.println("你的年龄范围正确."); }}// 自定义一个异常// 1. 一般情况下,我们自定义异常是继承 RuntimeException// 2. 即把自定义异常做成 运行时异常,好处是我们可以使用默认的处理机制,即自动向上throws异常,否则main中也得加throws。class AgeException extends RuntimeException { public AgeException(String message) {//构造器 super(message); // 调用父构造器,可以进入源码逐级查看。 }}
复制代码


父构造器:


    public Throwable(String message) {        fillInStackTrace();        detailMessage = message; // 传入 detailmessage    }
复制代码

throw 和 throws 的区别

练习


编程题


编写应用程序,接收命令行的两个参数(整数),计算两数相除。


计算两个数相除,要求使用方法 cal(int n1, int n2)


对数据格式不正确(NumberFormatException)、缺少命令行参数(ArrayIndexOutOfBoundsException)、除 0 进行异常处理(ArithmeticException)。


package com.hspedu.homework;
public class Homework01 { public static void main(String[] args) { /* 编写应用程序EcmDef.java,接收命令行的两个参数(整数),计算两数相除。 计算两个数相除,要求使用方法 cal(int n1, int n2) 对数据格式不正确(NumberFormatException)、缺少命令行参数(ArrayIndexOutOfBoundsException)、除0 进行异常处理(ArithmeticException)。 */
try { //先验证输入的参数的个数是否正确 两个参数 if(args.length != 2) { throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("参数个数不对"); }
//先把接收到的参数,转成整数 int n1 = Integer.parseInt(args[0]); int n2 = Integer.parseInt(args[1]);
double res = cal(n1, n2);//该方法可能抛出ArithmeticException System.out.println("计算结果是=" + res);
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println(e.getMessage()); } catch (NumberFormatException e) { System.out.println("参数格式不正确,需要输出整数"); } catch (ArithmeticException e) { System.out.println("出现了除0的异常"); }

} //编写cal方法,就是两个数的商 public static double cal(int n1, int n2) { return n1 / n2; }}
复制代码




文章和代码已经归档至【Github 仓库:https://github.com/timerring/java-tutorial 】或者公众号【AIShareLab】回复 java 也可获取。

发布于: 刚刚阅读数: 3
用户头像

timerring

关注

公众号【AIShareLab】 2022-07-14 加入

他日若遂凌云志

评论

发布
暂无评论
Java异常Exception详解_Java_timerring_InfoQ写作社区