Java异常处理机制全网最详细总结（小白也能理解）

旧城等待， 2023-10-04 22:10 9阅读 0赞

**一、异常的定义与作用**  
**定义**：在程序运行时产生了问题，从而不得不中断程序的运行，这就是异常。就好比你今天准备出去爬山，结果爬着爬着却突然下雨了，这就是出现了异常。  
**作用**：通过打印出的异常信息，我们可以知道是哪里的代码出现了问题，并大概了解为什么会出现这个问题。

**二、产生异常的几种情况**  
1、Java内部产生的异常，如虚拟机产生了异常。  
2、我们自己编写的程序出现了异常，比如空指针异常、文件未找到异常等等。  
3、使用throw语句主动生成的异常。

**三、抛出异常和捕获异常的定义**  
Java是通过面向对象的方式来处理异常的，当一个方法运行的时候产生了一个异常，那么这个方法会生成一个代表该异常的对象，然后把它提交给运行时系统，运行时系统去寻找相应的代码来处理该异常。  
**1、抛出异常**：生成异常对象，并把它提交给运行时系统的这个过程称为抛出异常。  
**2、捕获异常**：运行时系统在方法的调用栈中去查找，找到能够处理该异常的对象的这个过程称为捕获异常。

**四、异常处理类体系**  
在Java中进行异常处理，依靠的是Java内部封装好的异常处理类。这些类都是**Throwable**类的子类，也就是说Throwable这个类位于异常处理类机制的顶层。该类有两个子类分支，即**Error**和**Exception**，分别表示错误和异常。  
Error 类指正常情况下不大可能会出现的情况，绝大部分的 Error 都会导致程序处于非正常、不可恢复状态。所以不需要被开发者捕获。一般指 JVM出现了错误，如堆栈溢出，我们一般不需要去关注这个类。  
Exception 类是程序正常运行过程中可以预料到的意外情况，并且应该被开发者捕获并进行相应的处理，所以这个就是需要我们去重点关注并处理的异常。  
Exception类下面包括**运行时异常**（也叫不受检查的异常）和**非运行时异常**（也叫编译时异常、受检查异常）两个分支。如下图所示：  
![在这里插入图片描述][ab11820fe7e54b03afdfc4206a02d1dd.png]  
**（1）运行时异常**  
其中所有的运行时异常类都是RuntimeException类（RuntimeException类继承了Exception类）及该类的子类，运行时异常是在我们正常的编码中可以避免的逻辑错误，可以根据需要来判断是否需要捕获，该异常并不会在编译期强制要求捕获处理，如 NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等。  
**（2）非运行时异常**  
非运行时异常类则是除RuntimeException类 以外的所有异常类，这些异常类属于Exception类及该类的子类，  
如IOException、ClassNotFoundException 等。非运行时异常一般必须得处理，如果不处理的话，程序编译的时候就通过不了。

**下图是常见的运行时异常和非运行时异常。**  
![在这里插入图片描述][49cb0b170b2a4b25b516fb3637785e2e.png]  
![在这里插入图片描述][289041277f9448f09ac08131bf1b8611.png]

**五、异常处理机制**  
Java异常处理机制主要是通过五个关键字，即**try、catch、finally、throw、throws**来实现的。  
（1）try、catch主要是用来捕获和处理异常的；  
（2）finally主要用于在任何情况下都必须执行的代码，也就是说不管你try块中有没有出现异常，我这些代码都必须要执行，那么这些代码就适合写在finally块中。比如关闭一些我们在try块中打开过的物理资源等等；  
（3）throw主要是用于我们开发者直接手动抛出一个异常对象；  
（4）throws主要用于声明所在的方法可能会出现的异常，简单来说就是告知这个方法的调用者，我这个方法可能会出现这个异常，但是我自己没有对这个方法进行异常处理，所以如果你要想调用我的话，那你记得处理我可能会抛出的这些异常。

**异常处理程序的基本使用模板：**

public static void test() throws ExceptionType1 {
        
            try {
        
                //可能出现异常的代码块
            } catch(ExceptionType2 e) {
        
                //对捕获的异常进行处理的代码块
                e.printStackTrace();//打印异常信息
            } catch (ExceptionType3 e) {
        
                //对捕获的异常进行处理的代码块
                throw(e);    // 再抛出这个"异常"
            } finally {
        
                //释放资源代码块
            }
        }

在以上语法中，把可能引发异常的语句封装在 try 语句块中，用以捕获可能发生的异常。catch 后的( )里放匹配的异常类，指明该catch 语句块可以处理的异常类型，发生异常时产生该异常类的实例化对象。

**在catch语句块中，我们可以使用以下 3 个方法输出相应的异常信息：**  
printStackTrace() 方法：指出异常的类型、性质、栈层次及出现在程序中的位置，是最常用的一种方法。  
getMessage() 方法：输出错误的性质。  
toString() 方法：给出异常的类型与性质。

**try catch finally 语句块的执行情况可以细分为以下 3 种情况：**  
（1）如果 try 代码块中没有拋出异常，则执行完 try 代码块之后直接执行 finally 代码块，然后执行 try catch finally 语句块之后的语句。  
（2）如果 try 代码块中拋出异常，并被 catch 子句捕捉，那么会在try 代码块拋出异常的地方终止执行，转而执行相匹配的 catch 代码块，之后执行 finally 代码块。如果 finally 代码块中没有拋出异常，则继续执行 try catch finally 语句块之后的语句；如果 finally 代码块中拋出异常，则把该异常传递给该方法的调用者。  
（3）如果 try 代码块中拋出的异常没有被任何 catch 子句捕捉到，那么将直接执行 finally 代码块中的语句，并把该异常传递给该方法的调用者。

**throws 和 throw 在使用上的几点区别：**  
（1）throws 用来声明一个方法可能抛出的所有异常信息，表示出现异常的一种可能性，但并不一定会发生这些异常；throw 则是指拋出的一个具体的异常类型，执行 throw 就一定会抛出了某种异常对象；  
（2）throws一次可以抛出多个异常，各异常之间用,分隔即可。而throw一次只能抛出一个异常；  
（3）throws用于方法头，表示的只是异常的申明，而throw用于方法体内部，抛出的是一个异常对象；  
（4）throws抛出异常时，它的上级调用者要么继续向上申明抛出异常，要么就对异常进行捕获，不然会编译报错。而throw的话，可以不申明或不捕获（但这是非常不负责任的方式）编译器也并不会报错，但是秉着负责的态度，还是需要我们自己去捕获相关的异常，而后再对其进行相关包装，最后将包装后的异常信息抛出。

**异常处理程序使用注意事项：**  
（1）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，就不会有后面的 catch 块和 finally 块；  
（2）catch 块和 finally 块都是可选的，但 catch 块和 finally 块至少出现其中之一，也可以同时出现；  
（3）可以有多个 catch 块，且多个 catch 块必须位于 try 块之后，finally 块也必须位于所有的 catch 块之后；  
（4）finally 块与 try 块匹配时，此种情况会导致异常丢失，一般不常使用；  
（5）当捕获的多个异常类之间存在父子关系时，捕获异常时一般需要先捕获子类异常，再捕获父类异常。子类异常必须在父类异常的前面，否则子类异常就会捕获不到；  
（6）try 块和catch块里声明的变量只是代码块内的局部变量，它只在当前所在的块内有效，其它地方不能访问该变量；  
（7）除非在 try 块、catch 块中调用了退出虚拟机的方法System.exit(int status)等特殊情况，否则不管在 try 块或者 catch 块中执行怎样的代码，出现怎样的情况，异常处理的 finally 块总会执行；  
（8）通常情况下不在 finally 代码块中使用 return 或 throw 等导致方法终止的语句，否则将会导致 try 和 catch 代码块中的 return 和 throw 语句失效。详细讲解参考[这篇博客。][Link 1]

**六、自定义异常**  
当Java内置的异常类型都不能满足我们程序设计的需求时，这时候我们就可以自定义一个我们想要的异常了。  
如果我们想要实现的自定义异常属于运行时异常那就继承RuntimeException或其子类,如果属于非运行时异常，那就继承Exception类。最后再在我们的自定义异常中实现两个构造方法就可以了，一个是无参的默认构造方法，另一个构造方法以字符串的形式接收一个定制的异常消息，并将该消息传递给超类的构造方法。  
代码如下：

//自定义异常MyException
    public class MyException extends Exception{
        
        public MyException() {
        
        }
    
        public MyException(String message) {
        
            super(message);
        }
    }
    
    //使用MyException
    public class Test {
        
        public static void main(String[] args) throws MyException {
        
            test();
        }
        public static void test() throws MyException {
        
            throw new MyException("我是自定义异常");
        }
    }

上述程序输出结果：  
![在这里插入图片描述][9fcd072e6f8245e5b16711d3327c135e.png]

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/m0_51358164/article/details/125179757?spm=1001.2014.3001.5502
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