JinLinC个人在线文档库

Appearance

异常 ​

在传统的情况下，当程序抛出异常时，程序就奔溃了，后续的所有代码都不会执行了，这种情况对实际项目中显然时不合理的，因此Java设计者提供了一个异常处理机制来解决这个问题

如果程序员认为一段代码可能会出现异常，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

java
int num1 = 10;
int num2 = 0;

try {
    int res = num1 / num2;
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}
System.out.println("程序继续执行");

可以使用快捷键，将你觉得会出现异常的代码块选中，输入快捷键ctrl+alt+t，再选中try-catch

如果进行了异常处理，那么即使程序出现了异常，程序也可以继续执行

在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以分为两类：

  • 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）（内存不足），Error是严重错误，程序奔溃

  • 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处理机制。例如空指针指向，试图读取不存在的文件，网络连接中断等。Expection分为两大类：

    • 运行时异常（在程序运行时发生的异常，上面的案例是一个运行时异常中算数异常）

      编译器不要求强制处理的异常，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

      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

    • 编译时异常（在编程时，由编译器检查出的异常）

异常体系图 ​

异常体系图是异常的一个重点，体系了继承和实现关系

image-20250416085324-1744764939123-2

Throwable是所有异常类的一个根类，这里的异常有很多，图中只是列举了几个常见的异常

图中绿色的虚线表示类实现了接口，蓝色的实线表示继承了父类

常见的运行时异常 ​

我们需要掌握几个常见的运行时异常：

  • 空指针异常：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（某个对象还没创建，就去使用了，就会抛出空指针异常）

    java
    public class NullPointerException {
    public static void main(String[] args) {
        String name = null;
        System.out.print(name.length());   // 会抛出空指针异常
    }
}

  • 数学运算异常：ArithmeticException

    当出现异常运算条件时，就抛出此异常。如，一个整数”除以零“时，就会抛出该异常

  • 数组下标越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException

    用非法索引访问数组时抛出的异常，如索引为负或大于等于数组大小，则该索引为非法索引

  • 类型转换异常：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

    java
    public class ClassCastException {
    public static void main(String[] args) {
        A b = new B();   // 向上转型，合理的
        B b2 = (B)b;     // 向下转型，合理的
        //B类和C类都是A的子类，但这两个类没有任何关系，不能将B类的对象转为C类的对象，会抛出类型转换异常
        C c2 = (C)b;     
    }
}

class A {}
class B extends A {}
class C extends A {}

  • 数字格式不正确异常：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，抛出该异常（这个异常机制可以确保输入是满足条件数字）

    java
    public class NumberFormatException {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "123";
        String name2 = "这个是字符串";
        
        // 将String类型转化为Int类型
        int num = Integer.parseInt(name);   // 正确的，不会抛出异常
        int num2 = Integer.parseInt(name2);   // 不正确，会抛出数字格式不正确异常
    }
}

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（编译异常一般是发生在网络、文件和数据库操作的时候出现）

常见的编译异常有：

  • 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，发生异常
  • 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
  • IllegalArguementException：参数异常

异常处理机制 ​

异常处理就是当异常发生时，对异常的处理方式

发生异常时，在Java中有两种异常处理方式：try-catch-finally和throws

try-catch-finally ​

程序员在代码中捕获发生的异常，自行处理

try-catch-finally的异常处理机制：

java
try {
    可能有异常的代码;
} catch(Exception e) {
    // 捕获到异常
    // 1. 当异常发生时，系统将异常封装成Exception对象e，传递给catch
    // 2. 得到异常对象后，程序员在这里自己处理异常
    // 如果没有发生异常，catch代码块内容不执行
} finally {
    // 不管try代码块是否有异常发生，始终要执行finally内容
    // 所有，通常将释放资源的代码，放到finally代码块中
}

如果没有finally，语法是可以正常通过的

可以在程序中存在多个try...catch异常处理代码块

注意事项：

  • 如果异常发生了，则异常发生后的代码就不会执行了（同在try中的代码块），直接进入到catch代码块中

  • 如果异常没有发生，则顺序执行try代码块，不会进入到catch代码块中

  • 如果希望不管是否发生异常，都执行某段代码（如关闭连接、释放资源等），则使用finally{}代码块

  • 可以有多个catch语句，捕获不同的异常（进行不同的业务处理），但是要求父类异常在后，子类异常在前（否则报错，因为会使后面的异常处理没有意义，永远不会进入到后面的异常处理语句），比如（Exception在后，NullPointerException在前），如果发生异常，只会匹配一个catch

    java
    public class TryCatchDetail {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Person person = new Person();
            person = null;
            System.out.println(person.getName());  // 会抛出NullPointerException
            int n1 = 10;
            int n2 = 0;
            int res = n1 / n2;  // 会抛出ArithmeticException异常
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("空指针异常=" + e.getMessage());
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("算数异常=" + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

class Person {
    private String name = "jlc";
    public String getName() {
        return name;
    }
}

  • 可以使用try-finally配合使用，这种用法相当于没有捕获异常，因此程序遇到异常后会执行完finally代码块的内容后，程序直接奔溃掉（应用场景：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，这个业务逻辑的代码放在finally代码块中）

  • 对于catch代码块中的return是不会立即返回，但是return的语句会执行，再执行完finally代码块中的内容后，进行return内容的返回

    java
    public static int method() {
    int i = 1;
    try {
        i++;
        String[] names = new String[3];
        names[1].equals("jlc");  // 空指针报错
    } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        return 2;
    } catch (NullPointerException e) {
        return ++i;   // 保存临时变量temp = 3;
    } finally {
        ++i;  // i = 4;
        System.out.print;n("i=", i);  // 4
    }
}

mothod();   // i=4  3  最终返回的是临时变量   但是在最后i是为4的
最佳实践 ​

如果用户输入的不是一个整数，就反复提示输入，直到输入一个整数为止：

java
public class TryCatchExercise {
    public static void main(String[] args) {
        // 思路：
        // 1. 创建Scanner对象
        // 2. 使用无限循环，去接收一个输入
        // 3. 将输入的值，转成一个int
        // 4. 如果转换时，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循环
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int num = 0;
        String inputStr = "";
        
        while (true) {
            System.out.println("输入一个整数");
            inputStr = scanner.next();
            try {
                num = Integer.parseInt(inputStr);  // 可能会抛出异常
                // 没有抛出异常就退出循环
                break;
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("输入的不是一个整数");
            }
        }
        System.out.println("输入的值是：", num);
    }
}

throws ​

throws异常处理：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（方法的调用者拿到异常后，可以继续抛出，也可以对异常进行处理）

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

throws的异常处理机制：对于某个方法中发生了异常，我们可以将异常向上抛出去，由上一级通过try-catch-finally的方式进行异常处理，或者上一级再往上抛异常，最顶级的处理者就是JVM

image-20250416145157779

如果异常被抛到了JVM处，那么JVM处理这个异常是非常简单暴力的：直接输出异常信息，并退出程序运行

在程序中，默认都是使用throws机制处理异常的，出现了异常，会由JVM简单暴力的进行处理

在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表（即可以抛出多个异常），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

java
public class Throws {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
}

public void f1() throws FileNotFoundException {
    // 这里的异常是一个FileNotFoundException编译异常
    // 我们可以使用try-catch来进行解决，也可以通过抛出异常进行解决：throws FileNotFoundException
    // 抛出异常，让调用f1方法的调用者（可能是另外一个方法）处理异常
    FileInputStream fis = new FileInputStream("d//aa.txt");
}

throws关键字后面也可以是异常列表，从而抛出多个异常，如：

throws FileNotFoundException, NullPointerException

如果觉得写throws FileNotFoundException太麻烦，我们可以直接写其异常的父类throws Exception

注意事项：

  • 对于编译异常，程序中必须处理（要么抛出要么处理）
  • 对于运行时异常，程序中如果没有处理，默认的方式是throws的方式进行抛出，最后由JVM进行处理
  • 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类型的子类型
  • 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

自定义异常 ​

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
  2. 如果继承Exception，属于编译异常
  3. 如果继承RuntimeException，属于运行时异常

当我们接收龄时，要求范围在18-120之间，否则抛出一个自定义异常

java
public class CustomException {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 80;
        // 要求年龄范围在18-120之间，否则抛出一个自定义异常
        if(!(age >= 18 && age <= 120)) {
            // 通过构造器设置异常信息
            throw new AgeException("年龄需要在18-120之间");  // throw后面跟的是具体的异常对象
        }
        System.out.println("年龄范围正确");
    }
}

// 自定义一个异常
class AgeException extends RuntimeException {
    // 构造器
    public AgeException(String message) {
        super(message);
    }
}

一般来说，我们自定义异常是继承RuntimeException，即把自定义异常做成运行时异常，因为可以使用默认的抛出异常处理机制，会比较方便

throw和throws的区别：

image-20250416171433840

throw不仅可以跟自定义的异常对象，也可以跟系统提供的异常类实例出的对象：

throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("参数个数不对") 通过构造器重写了异常消息

Released under the MIT License.

Copyright © 2023-present JinLinC