七千字带你了解异常处理

今天药忘吃喽~ 2023-09-28 20:24 2阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*  一、初始异常
 *  二、异常的层次
 *   *  2.1 异常的体系结构
     *  2.2 异常的分类
 *  三、异常的处理
 *   *  3.1 异常的捕获
     *  3.2 异常的抛出
     *  3.3 finally的使用
     *  3.4 JVM处理异常
 *  四、自定义异常类

## 一、初始异常 ##

异常是程序中的一些错误，但并不是所有的错误都是异常，并且错误有时候是可以避免的。

> 比如说，你的代码少了一个分号，那么运行出来结果是提示是错误 java.lang.Error；如果你用System.out.println(11/0)，那么你是因为你用0做了除数，会抛出 java.lang.ArithmeticException 的异常。

java中常见异常:  
**1.数组越界异常**

public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr = {
        1,2,3,4};
            System.out.println(arr[5]);
        }

![在这里插入图片描述][d4877c2610914671830dbfbcba890b08.png]  
**2.算术异常**

public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println(1/0);
        }

![在这里插入图片描述][ca3533771bdf44e49c70b9f25e84e5b2.png]  
**3.输入异常**

public static void main(String[] args) {
        
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int n = scanner.nextInt();//这里输入1.0
        }

![在这里插入图片描述][d5d0ffab085d43aba51d60b81e2e7936.png]  
**4.空指针异常**

public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr = null;
            System.out.println(arr.length);
        }

![在这里插入图片描述][9c61112999f14f039b86b8a8801ad67b.png]  
java中不同类型的异常,都有对象类型的提示.

## 二、异常的层次 ##

### 2.1 异常的体系结构 ###

![在这里插入图片描述][85beb02c9a954c179912a3033dd4e7a9.png]  
所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类。

> 1. Throwable：是异常体系的顶层类，其派生出两个重要的子类, Error 和 Exception  
> 2. Error：指的是Java虚拟机无法解决的严重问题，比如：JVM的内部错误、资源耗尽等，典型代表：StackOverflowError和OutOfMemoryError，一旦发生回力乏术。  
> 3. Exception：异常产生后程序员可以通过代码进行处理，使程序继续执行。比如：感冒、发烧。我们平时所说的异常就是Exception

### 2.2 异常的分类 ###

1.检查性异常也称为编译时异常(Checked Exception)：最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。  
2.运行时异常也称为非受检查异常(Unchecked Exception)： 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。比如:NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。

## 三、异常的处理 ##

在Java中，异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、final、throws。

### 3.1 异常的捕获 ###

使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。try/catch 代码块放在异常可能发生的地方。Catch 语句包含要捕获异常类型的声明，使用 try/catch 的语法如下：

try
    {
        
       // 程序代码
    }catch(ExceptionName e1)
    {
        
       //Catch 块
    }

**具体实例：**

public static void main(String[] args) {
        
            try{
        
                int[] arr = {
        1,2,3};
                arr[3] = 1;
            }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        
                e.printStackTrace();//打印异常信息
                System.out.println("数组越界异常!");
            }
            System.out.println("out");
        }

![在这里插入图片描述][8a7f19922a0447f6928e7f43c68d92f9.png]  
我们可以发现系统处理完异常后，程序正常进行到结束.

> 1.  try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行
> 2.  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----异常是按照类型来捕获的

**多重捕获块：**

public static void main(String[] args) {
        
            try{
        
                int arr[] = {
        0,1,2};
                arr[3] = 0;
                System.out.println(2/arr[0]);
            }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        
                e.printStackTrace();//打印异常信息
                System.out.println("数组越界异常!");
            }catch(ArithmeticException e) {
        
                e.printStackTrace();//打印异常信息
                System.out.println("算术异常!");
            }
            System.out.println("out");
        }

![在这里插入图片描述][989f954296ba4edb8a578794b5983f44.png]

> 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----即多种异常，多次捕获

**捕获多个异常:**

try{
        
    
    }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException | NullPointerException e) {
        
    
    }

如果异常之间具有父子关系，一定是子类异常在前catch，父类异常在后catch，否则编译报错.

public static void main(String[] args) {
        
            try{
        
                
            }catch(Exception e) {
        
                
            }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        
                
            }
        }

![在这里插入图片描述][d7d5f7d433b249e0bc73d0e108601a14.png]  
也可以一个catch捕获，不建议，代码可阅读性差:

public static void main(String[] args) {
        
            try{
        
    
            }catch(Exception e) {
        
    
            }
        }

![在这里插入图片描述][2529ce381cf54585b6b16c1c2a619e65.png]  
阅读时不知道这里的异常到底是什么异常.

### 3.2 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关键字：**

public static int fun(int[] arr,int index) {
        
            if(index < 0 || index >= arr.length) {
        
                throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组越界!");
            }
            if(null == arr) {
        
                throw new NullPointerException("数组为空!");
            }
            return arr[index];
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr = {
        0,1,2};
            System.out.println(fun(arr, 3));
        }

![在这里插入图片描述][7b621fb39b39443498b09867d9bb7690.png]  
我们可以自己指定异常信息.

> 1.  throw必须写在方法体内部
> 2.  抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
> 3.  如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类，则可以不用处理，直接交给JVM来处理
> 4.  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
> 5.  异常一旦抛出，其后的代码就不会执行

**throws关键字：**  
下面方法的声明抛出一个 RemoteException 异常：

public void deposit(double amount) throws RemoteException
      {
        
        throw new RemoteException();
      }

一个方法可以声明抛出多个异常，多个异常之间用逗号隔开。例如，下面的方法声明抛出 RemoteException 和 InsufficientFundsException：

public void withdraw(double amount) throws RemoteException,
                                  InsufficientFundsException
       {
        
    
       }

> 1.  throws必须跟在方法的参数列表之后
> 2.  声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类
> 3.  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。
> 4.  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

### 3.3 finally的使用 ###

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。

public static void main(String[] args) {
        
            try{
        
                int[] arr = {
        1,2,3};
                arr[3] = 1;
            }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }finally {
        
                System.out.println("finally已执行!");
            }
        }

![在这里插入图片描述][03818e0b1288422ca0c56ae859beec48.png]  
相信大家有一个疑问，try-catch后面的代码会执行，为什么还要使用finally?

public static int get() {
        
            Scanner scanner = null;
            int n = 0;
            try{
        
                scanner = new Scanner(System.in);
                n = scanner.nextInt();
                return n;
            }catch(InputMismatchException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }finally {
        
                System.out.println("finally!");
            }
            System.out.println("try-catch执行完毕!");
            if(null != scanner) {
        
                scanner.close();
            }
            return n;
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            int n = get();
        }

![在这里插入图片描述][2cc4cdabba594f50b1deefd8db5894ee.png]  
当我们输入的值为整型类型时，就会出现类型泄露.  
![在这里插入图片描述][58c2c43117414005b3dc9268c2fc29cd.png]  
这里执行到第二步程序就终止了，没有对scanner进行释放，只有在finally中加上才能实现程序的安全性.  
**finally的危险性:**

public static int func1() {
        
            try{
        
                return 1;
            }finally {
        
                return 2;
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println(func1());
        }

这里输出的是1还是2?

![在这里插入图片描述][e36a1ff08c2843beaf6a7381081c64fd.png]  
![在这里插入图片描述][3cdef9fab386474fbc9414e0368e6c61.png]

> finally 执行的时机是在方法返回之前(try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 finally). 但是如果finally 中也存在 return 语句, 那么就会执行 finally 中的 return, 从而不会执行到 try 中原有的 return.

### 3.4 JVM处理异常 ###

如果我们一直将异常向上抛，抛给主方法还没有处理，系统将会抛给JVM处理，异常终止程序.try中的异常如果没有catch捕捉处理也是一样的.

public static void func2() {
        
            int[] arr = {
        1,2,3};
            arr[3] = 1;
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            func2();
            System.out.println("main未处理异常!");
        }

![在这里插入图片描述][f6f6a92cc1c64cacac0f8b2555b51353.png]

> 1.程序先执行 try 中的代码  
> 2.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.  
> 3.如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码  
> 4.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.  
> 5.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).  
> 6.如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.  
> 7.一直到 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.

## 四、自定义异常类 ##

在 Java 中你可以自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点：

> 1.所有异常都必须是 Throwable 的子类。  
> 2.如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。  
> 3.如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。

可以像下面这样定义自己的异常类：

class MyException extends Exception{
        
    }

**实现一个登录功能，自定义异常类**

public class NameException extends Exception{
        
        public NameException(String message) {
        
            super(message);
        }
    }

public class PassException extends Exception{
        
        public PassException(String message) {
        
            super(message);
        }
    }

> 1.自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException  
> 2.继承自 Exception 的异常默认是受查异常  
> 3.继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常.

private String Name = "zd";
        private String Word = "000000";
        public static void login(String Name,String Word)throws NameException,WordException {
        
            if(!Name.equals(Name)) {
        
                throw new UserNameException("用户名错误!");
            }
            if(!Word.equals(Word)) {
        
                throw new PassWordException("密码错误!");
            }
            System.out.println("登录成功!");
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                login("zd","000000");
            }catch (NameException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }catch (WordException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
        }

[52ac294d24e643cfa34ceff0edc9a3c3.gif_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/52ac294d24e643cfa34ceff0edc9a3c3.gif#pic_center
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