JavaSE——异常处理机制

妖狐艹你老母 2023-10-10 14:47 52阅读 0赞

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> 作者：敲代码の流川枫
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**文章目录**

1. 异常的概念与体系结构

1.1 异常的概念

1. 算术异常

2. 数组越界异常

3. 空指针异常

4. 输入不匹配异常

1.2 异常的体系结构

1.3 异常的分类

1. 编译时异常

2. 运行时异常

2. 异常的处理

2.1 抛出异常throw

2.2 异常的捕获(throws 以及try-catch)

异常声明throws

try-catch捕获并处理

finally

3. 总结

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

## 1. 异常的概念与体系结构 ##

### 1.1 异常的概念 ###

什么是异常呢？

在java中，将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常

java中不同类型的异常，都有与其对应的类来进行描述

接下来看看有哪些常见的异常：

#### 1. 算术异常 ####

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(10/0);
        }
    }

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#### 2. 数组越界异常 ####

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = {0,1,2,3};
            System.out.println(arr[100]);
        }
    }

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#### 3. 空指针异常 ####

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

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#### 4. 输入不匹配异常 ####

import java.util.Scanner;
    
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int n = scanner.nextInt();
            System.out.println(n);
        }
    }

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### 1.2 异常的体系结构 ###

> Throwable：是异常体系的顶层类，其派生出两个重要的子类, Error和Exception
> 
> 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
> 
> 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.我们平时所说的异常就是Exception

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### 1.3 异常的分类 ###

#### 1. 编译时异常 ####

在程序编译期间发生的异常，称为编译时异常，也称为受检查异常(Checked Exception)

程序想要编译，必须处理异常后才能继续编译

class Person{
        private String name;
        private String gender;
        int age;
    
            //想要让该类支持深拷贝，覆写Object类的clone方法即可
        public Person clone(){
            return (Person)super.clone();
        }
    }

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#### 2. 运行时异常 ####

> 在程序执行期间发生的异常，称为运行时异常，也称为非受检查异常(Unchecked Exception)
> 
> 运行时指的是程序已经编译通过得到class 文件了, 再由 JVM 执行过程中出现的错误
> 
> RunTimeException以及其子类对应的异常，都称为运行时异常。比如：NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException

## 2. 异常的处理 ##

异常处理主要的5个关键字：**throw、try、catch、final、throws**

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### **2.1 抛出异常throw** ###

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 new XXXException("异常产生的原因");

接下来我们写一个抛出异常的代码

public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = null;
            test(arr);
    
        }
        public static void test (int[] arrays){
            if(arrays == null){
                throw new NullPointerException("传递的数组为null");
            }
        }
    
    }

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> 注意事项:
> 
> 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

### 2.2 异常的捕获(throws 以及try-catch) ###

异常的捕获，也就是异常的具体处理方式，主要有两种：异常声明throws 以及 try-catch捕获处理

#### 异常声明throws ####

> 当前方法不处理异常，提醒方法的调用者处理异常
> 
> 即当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助throws将异常抛给方法的调用者来处理

语法格式：
    修饰符 返回值 类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1，异常类型2...{
            //...
    }

> 注意事项
> 
> 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

![1b013ccc7f38497d9ca7678cb8e20365.png][]

public class Test {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            int[] arr = null;
            test(arr);
    
        }
    
        public static void test(int[] arrays) throws Exception{
            if(arrays == null){
                throw new NullPointerException();
            }
        }
    
    }

#### ![f1626aef33bb48c8b9f2ef63c6c6ddd4.png][] ####

>  **当test只声明了异常却没有处理，会向上寻找调用者即main函数，它也没有处理，则JVM处理异常**

#### try-catch捕获并处理 ####

> throws对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch

语法格式：

try {
                //将可能出现异常的代码放在这里
                //可能会抛出异常，也可能不会
    }catch(要捕获的异常类型 e){
    
                //如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时，或者是try中抛出异常的基类时，就会被捕获到
                //对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执行后序代码
    }

注意事项:

1. try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

没有输出hello world

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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

抛出异常类型与catch时异常类型不匹配：

![fec5bde5b6104b448f110d31f515d7b8.png][]

3. 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

public class Test {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            try {
                int[] arr = null;
                System.out.println(arr[3]);
                System.out.println("hello world");
            } catch (ArithmeticException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (NullPointerException e){
                e.printStackTrace();
            } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

多个异常的处理方式是完全相同, 也可以写成这样：

public class Test {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            try {
                int[] arr = null;
                System.out.println(arr[3]);
                System.out.println("hello world");
            } catch (ArithmeticException | NullPointerException |ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
                e.printStackTrace();
            } 
        }
    }

**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，否则语法错误**

public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            try {
                int[] arr = null;
                System.out.println(arr[3]);
                System.out.println("hello world");
            } catch (ArithmeticException | NullPointerException |ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }

Exception可以捕获到所有异常

#### finally ####

有些特定的代码，不论程序是否发生异常，都需要执行；在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进行回收；异常还可能会引发程序的跳转，可能导致有些语句执行不到，就需要用到finally这个关键字了

语法格式

try {
              //...
              
    }catch(要捕获的异常类型 e){
    
                //...
    }finally{
    
            //此处的语句无论是否发生异常，都会被执行到
            //如果没有抛出异常，或者异常被捕获处理了，这里的代码也会执行
    }

public static void main(String[] args) throws Exception {
    
            try {
                int[] arr = null;
                System.out.println(arr[3]);
            } catch (ArithmeticException | NullPointerException |ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                System.out.println("hello world");
            }
        }

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> **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. 总结** ##

一个程序先执行 try 中的代码，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。如果找到匹配的异常类型，就会执行 catch 中的代码。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。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)。如果上层调用者也没有处理异常， 就继续向上传递直到 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。

> “ 本期的分享就到这里了， 记得给博主一个三连哈，你的支持是我创作的最大动力！

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