【Java】13 异常

短命女 2023-05-22 04:53 13阅读 0赞

> 在程序设计和运行的过程中，尽管 Java 提供了便于写出简洁、安全代码的方法，并且程序员也尽可能规避错误，但使程序被迫停正的错误仍然不可避免。为此，Java 提供了异常处理机制来帮助程序员检查可能出现的错误，提高了程序的可读性和可维护性。

## 一、异常 ##

异常指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致 JVM 的非正常停止。异常指的并不是语法错误，语法错了，编译不通过，不会产生字节码文件，根本不能运行。在 Java 等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java 处理异常的方式是中断处理。  
![在这里插入图片描述][20200416151421161.png_pic_center]

### 1.1 异常的分类 ###

编译时期异常：checked 异常。在编译时期，就会检查，如果没有处理异常，则编译失败。  
运行时期异常：runtime异常。在运行时期，检查异常，在编译时期，运行异常不会编译器检测(不报错)。

![在这里插入图片描述][20200416152624205.png_pic_center]  
**常见异常**  
 `ParseException`：解析异常  
 `NullPointerException`：空指针异常  
 `ClassCastException`：类型转换异常  
 `ArithmeticException`：数学运算异常  
 `NumberFormatException`：数字格式化异常  
 `ArrayIndexOutOfBoundsException` ：数组下标越界异常

### 1.2 常用方法 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">方法名</th> 
   <th align="left">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">void printStackTrace( )</td> 
   <td align="left">将该异常的跟踪栈信息输出到标准错误输出</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">void printStackTrace( )</td> 
   <td align="left">将该异常的跟踪栈信息输出到指定输出流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">String getMessage( )</td> 
   <td align="left">返回该异常的详细描述字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">StackTraceElement[ ] getStackTrace( )</td> 
   <td align="left">返回异常的跟踪栈信息</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 1.3 异常产生的过程 ###

![在这里插入图片描述][20200416161119154.png]

--------------------

## 二、异常处理机制 ##

### 2.1 使用 try ··· catch 捕获异常 ###

如果执行 try 块里的业务逻辑代码时出现异常，JVM 创建一个异常对象，提交给异常发生的方法，这个过程被称为抛出（throw）异常。当接收到异常对象后，会寻找能处理该异常对象的 catch 块，如果找到合适的 catch 块，则把该异常对象交给该 catch 块处理，这个过程被称为捕获（catch）异常；如果找不到捕获异常的 catch 块，则程序终止。

#### 2.1.1 语法 ####

try { 
         编写可能会出现异常的代码
    } catch(异常类型  e){ 
         处理异常的代码
    }

#### 2.1.2 示例 ####

public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
            System.out.println("########## 程序开始 ##########");
            try { 
                System.out.println("########## 进入 try ##########");
                // 抛出异常后，直接进入 catch 中，不会执行 try 中剩余代码
                int i = 1 / 0;
                System.out.println("########## try 结束 ##########");
            } catch (Exception e) { 
                System.out.println("########## 处理异常 ##########");
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("########## 程序结束 ##########");
        }
    }

![在这里插入图片描述][20200416170618988.png_pic_left]

#### 2.1.3 注意 ####

try 块后可以有多个 catch 块(捕获父类异常的 catch 块必须位于捕获子类异常的后面)，这是为了针对不同的异常类提供不同的异常处理方式。当系统产生不同的异常时，系统会生成不同的异常对象，根据该异常对象所属的异常类来决定使用哪个 catch 块来处理该异常。 如果 try 块被执行一次，则 try 块后只有一个 catch 块会被执行，绝不可能有多个 catch 块被执行。  
   try 块后的花括号`{ }`不可以省略，即使 try 块里只有一行代码，也不可省略这个花括号。与之类似的是，catch块后的花括号`{ }`也不可以省略。try 块里声明的变量是局部变量，它只在 try 块内有效，在 catch 块中不能访问该变量。

### 2.2 使用 finally 回收资源 ###

异常处理机制提供了 finally 块。不管 try 块中的代码是否出现异常，也不管哪一个 catch 块被执行，甚至在 try 块或 catch 块中执行了 return 语句，finally 块总会被执行。

#### 2.2.1 语法 ####

try{ 
         编写可能会出现异常的代码
    }catch(异常类型  e){ 
         处理异常的代码
    }finally{ 
         不论怎样都要执行的代码
    }

#### 2.2.2 示例 ####

public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
            System.out.println("########## 程序开始 ##########");
            int[] arr = { 1, 2, 3};
            try { 
                int i = 1 / 0;
            } catch (Exception e) { 
                System.out.println(arr[3]);
            } finally { 
                // 不论怎样都会执行 finally 中的代码
                System.out.println("########## finally ##########");
            }
            System.out.println("########## 程序结束 ##########");
        }
    }

![在这里插入图片描述][20200416174135207.png]

#### 2.2.2 注意 ####

异常处理语法结构中只有 try 块是必需的，也就是说，如果没有 try 块，则不能有后面的 catch 块和 finally 块；catch 块和 finally 块都是可选的，可以同时出现，catch 块和 finally 块至少出现其中之一；不能只有 try 块，既没有 catch 块，也没有 finally 块；多个 catch 块必须位于 try 块之后，finally 块必须位于所有的 catch 块之后。

--------------------

## 三、自定义异常 ##

### 3.1 使用 throw 抛出异常 ###

系统是否要抛出异常，可能需要根据应用的业务需求来决定，如果程序中的数据、执行与既定的业务需求不符，这就是一种异常。由于与业务需求不符而产生的异常，必须由程序员来决定抛出，系统无法抛出这种异常。

#### 3.1.1 语法 ####

throw new 异常类型(参数);

#### 3.1.2 示例 ####

public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
            try { 
                throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("抛出了数组索引越界异常");
            } catch (Exception e) { 
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

![在这里插入图片描述][20200416175928538.png]

### 3.2 自定义异常 ###

在通常情况下，异常的类名通常也包含了该异常的有用信息。所以在选择抛出异常时，应该选择合适的异常类，从而可以明确地描述该异常情况。在这种情形下，应用程序常常需要抛出自定义异常。

#### 3.2.1 语法 ####

自定义异常都应该继承 Exception 基类，如果希望自定义 Runtime 异常，则应该继承 RuntimeException 基类。定义异常类时通常需要提供两个构造器：一个是无参数的构造器；另一个是带一个字符串参数的构造器，这个字符串将作为该异常对象的描述信息(也就是异常对象的 getMessage( ) 方法的返回值)。

#### 3.2.2 示例 ####

// 自定义异常
    public class MyException extends Exception { 
    
        public MyException() { 
        }
    
        public MyException(String message) { 
            super(message);
        }
    }
    
    ---------------------------------------------------------------
    
    // 测试类
    public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
            try { 
                throw new MyException("这是个自定义异常");
            } catch (Exception e) { 
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

![在这里插入图片描述][2020041618054551.png]

[20200416151421161.png_pic_center]: /images/20230521/c6c4f0d72a164866b11e46fcaa39b0a7.png
[20200416152624205.png_pic_center]: /images/20230521/a6adb97f0ceb42abba6a68b5090faf9f.png
[20200416161119154.png]: /images/20230521/d84d8950b99c4e4dadaaa4e56a849837.png
[20200416170618988.png_pic_left]: /images/20230521/8b512c59bd0242e88fbd28d7a4f44c6e.png
[20200416174135207.png]: /images/20230521/ebf2d87626504a228bcd6186a6af708d.png
[20200416175928538.png]: /images/20230521/6a5937ee1a6c44cbbb6cb5b9bf8a0153.png
[2020041618054551.png]: /images/20230521/df175f7dffc14ed2bdd3fd147293a1b2.png