【JavaSE专栏67】谈谈异常的那些事，学会预判异常、捕获异常、转移异常

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-10-14 13:48 41阅读 0赞

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> **作者简介**：3年JAVA全栈开发经验，专注JAVA技术、系统定制、远程指导，致力于企业数字化转型，CSDN学院、蓝桥云课认证讲师。  
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本文讲解了 Java 中异常的基础概念及语法，并给出了样例代码。异常是指程序在运行过程中遇到的错误或异常情况，当程序出现异常时，会抛出一个异常对象，这会中断正常的程序执行流程，并将控制权转移到异常处理机制。

#### 目录 ####

*  一、什么是异常
 *  二、异常如何产生
 *  三、异常的种类
 *  四、如何捕获异常
 *  五、异常面试题
 *  六、总结

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## 一、什么是异常 ##

在 Java 中，**异常是指程序在运行过程中遇到的错误或异常情况**。

> 当程序出现异常时，会抛出一个异常对象，这会中断正常的程序执行流程，并将控制权转移到异常处理机制。

异常可以分为两种类型，**受检异常**和**非受检异常**。

1.  **受检异常**：受检异常是指编译器要求程序**必须显式**地进行处理或者声明抛出的异常。这些异常通常代表程序中的一些预料到的错误或异常情况，需要程序员在代码中进行处理。例如，`IOException`（输入输出异常）或 `SQLException`（数据库异常）等。
2.  **非受检异常**：非受检异常是指编译器**不要求程序显式**地处理或者声明抛出的异常。这些异常通常是由程序中的逻辑错误或者运行时错误引起的，无法在编译期间被发现，而是在程序运行时抛出。例如，`NullPointerException`（空指针异常）、`ArrayIndexOutOfBoundsException`（数组索引越界异常）或 `ArithmeticException`（算术异常）等。

处理异常的方式是使用 `try-catch` 语句块来捕获并处理异常。在 `try` 块中编写可能抛出异常的代码，而在 `catch` 块中处理异常并采取相应的措施，例如输出错误信息或进行其他操作。

此外，还可以使用 `throws` 关键字来声明方法可能抛出的异常，使得调用该方法的代码必须对异常进行处理或继续声明抛出。

> 异常处理机制的目的是增加程序的健壮性和容错性，使程序可以优雅地处理异常情况，保证程序的正常运行。

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## 二、异常如何产生 ##

在 Java 中，异常是**由于程序在运行过程中遇到了错误或异常情况而导致的**，以下是  4 4 4 种常见的异常产生的情况，请同学们认真学习。

1.  **运行时错误**：这些错误是由于程序的逻辑错误或运行时错误导致的。例如，空指针引用、数组索引越界、算术异常等。
2.  **调用方法抛出异常**：当调用一个方法时，如果该方法声明了可能抛出异常，而在方法内部发生了异常情况，就会抛出该异常。例如，读写文件时可能发生的 `IOException` 异常。
3.  **显式抛出异常**：在代码中可以使用 `throw` 关键字来显式地抛出异常。这通常是在程序中检测到错误或异常情况时，人为地抛出异常。例如，自定义异常类并抛出特定的异常对象。
4.  **JVM 抛出异常**：有一些异常是由 Java 虚拟机自动抛出的，这些异常通常表示严重的错误或系统级异常。例如，`OutOfMemoryError` 表示内存不足，`StackOverflowError` 表示栈溢出等。

无论是哪种情况，当程序发生异常时，会创建一个异常对象，并且程序的正常执行流程会被中断。异常对象会被抛出，然后在调用栈中寻找能够处理该异常的代码块。

*  如果找到了合适的异常处理器（catch 块），则异常会被捕获并在处理器中进行相应的处理。
 *  如果没有找到合适的异常处理器，异常会一直向上层调用栈传递，直到遇到能够处理异常的地方或者程序终止。

> 通过合理地处理异常，可以增加程序的健壮性和容错性，保证程序的稳定性和可靠性。

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## 三、异常的种类 ##

在 Java 中，异常可以分为三大类，**可检查异常**（、**运行时异常**和**错误**，请同学们认真学习。

1.  **可检查异常**：这些异常在编译时期就被检查出来,编译器会强制要求进行处理或者声明抛出。它们通常代表程序中的一些预料到的错误或异常情况,需要程序员在代码中进行处理。常见的可检查异常包括：`IOException`、`SQLException`、`ClassNotFoundException` 等。
2.  **运行时异常**：这些异常表示程序在运行过程中发生的错误或异常情况,属于非受检异常。它们通常是由程序的逻辑错误或者运行时错误引起的,无法在编译期间被发现。编译器不会强制要求进行处理或者声明抛出。常见的运行时异常包括：`NullPointerException`、`ArrayIndexOutOfBoundsException`、`ArithmeticException` 等。
3.  **错误**：错误表示严重的问题或系统级异常,通常是由 Java 虚拟机自动抛出的，错误一般无法通过程序进行处理或者恢复,常见的错误包括：`OutOfMemoryError`、`StackOverflowError` 等。

> 处理可检查异常和运行时异常可以通过使用 `try-catch` 语句块来捕获并处理异常,也可以使用 `throws` 关键字在方法声明中抛出异常，对于错误,通常无法进行有效的处理,最常见的做法是让程序终止。

在编写代码时，应该根据实际情况来决定如何处理异常。

对于可检查异常，应该根据具体业务需求进行合适的处理，例如提供错误信息、重试操作或回退操作等。

对于运行时异常，通常是由于代码中的逻辑错误引起的，应该尽量避免发生这些异常，并进行合适的边界检查和异常处理。

对于错误，无法通过程序进行恢复，应该在程序设计阶段尽量避免出现错误，或者在出现错误时进行相应的系统级处理。

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## 四、如何捕获异常 ##

在 Java 中，可以使用 `try-catch` 语句块来捕获异常。`try` 块中编写可能抛出异常的代码，而 `catch` 块用于处理捕获到的异常，以下是一个示例代码，请同学们认真学习。

public class ExceptionHandlingExample {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                int result = divide(10, 0);
                System.out.println("Result: " + result);
            } catch (ArithmeticException e) {
        
                System.out.println("An arithmetic exception has occurred: " + e.getMessage());
            }
        }
    
        public static int divide(int num1, int num2) {
        
            return num1 / num2;
        }
    }

在上述代码中，我们定义了一个 `divide()` 方法，用于除法运算。

在 `main()` 方法中，我们调用了 `divide(10, 0)`，这是一个可能会抛出 `ArithmeticException` 的操作。

为了捕获这个异常，我们将该操作放在一个 `try` 块中，并在 `catch` 块中处理。

当程序执行到 `divide(10, 0)` 时，由于除数为0，会抛出 `ArithmeticException` 异常。

然后，异常会被 `catch` 块捕获，执行相应的处理逻辑，即输出异常信息：`An arithmetic exception has occurred: / by zero`。

> 通过 `try-catch` 语句块，我们可以捕获并处理可能抛出的异常，避免程序的异常导致程序崩溃，提高程序的健壮性和容错性。在实际开发中，可以根据具体情况捕获不同类型的异常，并进行相应的处理操作。

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## 五、异常面试题 ##

> 一、Java中的异常分为哪几种类型？

*  可检查异常
 *  运行时异常
 *  错误

> 二、如何捕获和处理异常？

*  使用 try-catch 语句块来捕获异常，在 catch 块中处理异常情况。
 *  可以使用多个 catch 块来捕获不同类型的异常。
 *  可以使用 finally 块来执行一些无论是否发生异常都需要执行的代码。

> 三、try-catch-finally语句块之间的执行顺序是怎样的？

*  首先执行try块中的代码。
 *  如果 try 块中发生了异常，则跳转到对应的 catch 块进行处理。
 *  如果 try 块中没有发生异常，则跳过 catch 块。
 *  无论是否发生异常，finally 块中的代码都会执行。

> 四、throws 关键字和 throw 关键字有什么区别？

*  throws 关键字是用于方法声明中，表明该方法可能会抛出某些异常，由调用该方法的代码负责处理异常。
 *  throw 关键字是用于在程序中显式抛出异常，可以抛出自定义异常或已有的异常类型。

> 五、RuntimeException 和 CheckedException 之间的区别是什么？

*  `RuntimeException` 是运行时异常，不需要在方法中显式地声明抛出，也可以不进行捕获处理。
 *  `CheckedException` 是可检查异常，必须在方法中声明抛出或捕获处理。

> 六、什么时候应该使用自定义异常？

*  当已有的 Java 预定义异常不足以描述特定的错误或异常情况时，可以使用自定义异常来表示特定的错误或异常情况。

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## 六、总结 ##

本文讲解了 Java 中异常的基础概念及语法，并给出了样例代码，在下一篇博客中，将讲解 Java 异常的捕获和处理。

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