文章目录

• 第五章 异常处理
• 异常概述与异常体系结构
• 常见异常
• 异常处理机制一：try-catch-finally
• finally的使用
• 异常处理机制二：throws
• 重写方法声明抛出异常的原则
• 手动抛出异常
• 用户自定义异常类
• 练习
• 异常总结
• 总结：异常处理5个关键字

原文：https://shimo.im/docs/XyXXdtKv6PXkQ8jy/ 《Java学习路线：day16》

第五章 异常处理

异常概述与异常体系结构

在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美，在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避免的，比如：客户输入数据的格式，读取文件是否存在，网络是否始终保持通畅等等。

• 异常：在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)

• Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类：

  • Error：Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError和OOM。一般不编写针对性的代码进行处理。

    
    public class ErrorTest {
    	public static void main(String[] args) {
    		//1.栈溢出:java.lang.StackOverflowError
    // main(args);
    		//2.堆溢出:java.lang.OutOfMemoryError
    // Integer[] arr = new Integer[1024*1024*1024];
    		
    	}
    }
    

  • Exception:其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如：

    • 空指针访问

    • 试图读取不存在的文件

    • 网络连接中断

    • 数组角标越界

• 对于这些错误，一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时，就考虑到错误的检测、错误消息的提示，以及错误的处理。

• 捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生。比如：除数为0，数组下标越界等

  • 分类：编译时异常和运行时异常

1. 运行时异常

   1. 是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。
   2. 对于这类异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。

2. 编译时异常

   • 是指编译器要求必须处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一般性异常。编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常。
   • 对于这类异常，如果程序不处理，可能会带来意想不到的结果。

常见异常

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
import org.junit.Test;


public class ExceptionTest {

	// ******************以下是编译时异常***************************
	@Test
	public void test7() {
// File file = new File("hello.txt");
// FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
// 
// int data = fis.read();
// while(data != -1){
// System.out.print((char)data);
// data = fis.read();
// }
// 
// fis.close();
	}

	// ******************以下是运行时异常***************************
	// ArithmeticException
	@Test
	public void test6() {
		int a = 10;
		int b = 0;
		System.out.println(a / b);
	}

	// InputMismatchException
	@Test
	public void test5() {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		int score = scanner.nextInt();
		System.out.println(score);

		scanner.close();
	}

	// NumberFormatException
	@Test
	public void test4() {
		String str = "123";
		str = "abc";
		int num = Integer.parseInt(str);
	}

	// ClassCaseException
	@Test
	public void test3() {
		 Object obj = new Date();
		 String str = (String)obj;
	}

	// ArrayIndexOutOfBoundsException
	@Test
	public void test2() {
		// int[] arr = new int[10];
		// System.out.println(arr[10]);

		// String str = "abc";
		// System.out.println(str.charAt(3));
	}

	// NullPointerException
	@Test
	public void test1() {
		// int[] arr = null;
		// System.out.println(arr[3]);

		// String str = "abc";
		// str = null;
		// System.out.println(str.charAt(0));
	}
}

异常处理机制一：try-catch-finally

在编写程序时，经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码，如进行x/y运算时，要检测分母为0，数据为空，输入的不是数据而是字符等。过多的if-else分支会导致程序的代码加长、臃肿，可读性差。因此采用异常处理机制。

Java异常处理:

Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起，与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护。

Java异常处理的方式:

方式一：try-catch-finally

方式二：throws + 异常类型

• try

  • 捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现异常的代码放在try语句块中。

• catch(Exceptiontypee)

• 在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理可能产生的不同类型的异常对象。

• 捕获异常的有关信息：与其它对象一样，可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法。

  • getMessage() 获取异常信息，返回字符串
  • printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置。返回值void。
    

• finally

  • 捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一的出口，使得在控制流转到程序的其它部分以前，能够对程序的状态作统一的管理。
  • 不论在try代码块中是否发生了异常事件，catch语句是否执行，catch语句是否有异常，catch语句中是否有return，finally块中的语句都会被执行。
  • finally语句和catch语句是任选的
    

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

import org.junit.Test;


public class ExceptionTest1 {
	
	@Test
	public void test2(){
		try{
			File file = new File("hello.txt");
			FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
			
			int data = fis.read();
			while(data != -1){
				System.out.print((char)data);
				data = fis.read();
			}
			
			fis.close();
		}catch(FileNotFoundException e){
			e.printStackTrace();
		}catch(IOException e){
			e.printStackTrace();
		}
	}

	@Test
	public void test1(){
		
		String str = "123";
		str = "abc";
		try{
			int num = Integer.parseInt(str);	
			
			System.out.println("hello-----1");
		}catch(NumberFormatException e){
// System.out.println("出现数值转换异常了，不要着急....");
			//String getMessage():
// System.out.println(e.getMessage());
			//printStackTrace():
			e.printStackTrace();
		}catch(NullPointerException e){
			System.out.println("出现空指针异常了，不要着急....");
		}catch(Exception e){
			System.out.println("出现异常了，不要着急....");
		}
// System.out.println(num);
		
		System.out.println("hello----2");
	}
}

finally的使用

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

import org.junit.Test;


public class FinallyTest {

	@Test
	public void test2() {
		FileInputStream fis = null;
		try {
			File file = new File("hello1.txt");
			fis = new FileInputStream(file);

			int data = fis.read();
			while (data != -1) {
				System.out.print((char) data);
				data = fis.read();
			}

		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				if (fis != null)
					fis.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}

	@Test
	public void testMethod() {
		int num = method();
		System.out.println(num);
	}

	public int method() {

		try {
			int[] arr = new int[10];
			System.out.println(arr[10]);
			return 1;
		} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
			e.printStackTrace();
			return 2;
		} finally {
			System.out.println("我一定会被执行");
			return 3;
		}
	}

	@Test
	public void test1() {
		try {
			int a = 10;
			int b = 0;
			System.out.println(a / b);
		} catch (ArithmeticException e) {
			// e.printStackTrace();

			int[] arr = new int[10];
			System.out.println(arr[10]);

		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		// System.out.println("我好慢呀~~~");
		finally {
			System.out.println("我好慢呀~~~");
		}
	}
}

• hello.txt
  

hello,java!

异常处理机制二：throws

• 声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式

  • 如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。

• 在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。

public class ExceptionTest2 {
	
	public static void main(String[] args){
		try {
			method2();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		method3();
	}
	
	public static void method3(){
		try {
			method2();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public static void method2() throws IOException{
		method1();
	}

	
	public static void method1() throws FileNotFoundException,IOException{
		File file = new File("hello1.txt");
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
		
		int data = fis.read();
		while(data != -1){
			System.out.print((char)data);
			data = fis.read();
		}
		
		fis.close();
		
		System.out.println("hahaha!");
	}
}

重写方法声明抛出异常的原则

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;


public class OverrideTest {
	
	public static void main(String[] args) {
		OverrideTest test = new OverrideTest();
		test.display(new SubClass());
	}
	
	public void display(SuperClass s){
		try {
			s.method();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
}
class SuperClass{
	
	public void method() throws IOException{
		
	}
}
class SubClass extends SuperClass{
	public void method()throws FileNotFoundException{
		
	}
}

手动抛出异常

• Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并抛出，也可根据需要使用人工创建并抛出。

  • 首先要生成异常类对象，然后通过throw语句实现抛出操作(提交给Java运行环境)

  • 可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将会产生语法错误：

public class StudentTest {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			Student s = new Student();
// s.regist(1001);
			s.regist(-1001);
			System.out.println(s);
		} catch (Exception e) {
// e.printStackTrace();
			System.out.println(e.getMessage());
		}
	}
}
class Student{
	private int id;
	
	public void regist(int id) throws Exception{
		if(id > 0){
			this.id = id;
		}else{
// System.out.println("您输入的数据非法！");
			//手动抛出异常
// throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");
			throw new Exception("您输入的数据非法！");
			
		}
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Student [id=" + id + "]";
	}
	
}

用户自定义异常类

• 一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。
• 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
• 自定义异常需要提供serialVersionUID
• 自定义的异常通过throw抛出。
• 自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。

public class MyException extends RuntimeException{
	static final long serialVersionUID = -7034897193246939L;
	
	public MyException(){
		
	}
	
	public MyException(String msg){
		super(msg);
	}
}

练习

• 练习1——ReturnExceptionDemo类

public class ReturnExceptionDemo {
	static void methodA() {
		try {
			System.out.println("进入方法A");
			throw new RuntimeException("制造异常");
		} finally {
			System.out.println("用A方法的finally");
		}
	}

	static void methodB() {
		try {
			System.out.println("进入方法B");
			return;
		} finally {
			System.out.println("调用B方法的finally");
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		try {
			methodA();
		} catch (Exception e) {
			System.out.println(e.getMessage());
		}
			
		methodB();
	}
}

• 练习2

public class EcmDef {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			int i = Integer.parseInt(args[0]);
			int j = Integer.parseInt(args[0]);
			
			int result = ecm(i,j);
			
			System.out.println(result);
		} catch (NumberFormatException e) {
			System.out.println("数据类型不一致");
		}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
			System.out.println("缺少命令行参数");
		}catch (ArithmeticException e){
			System.out.println("除0");
		}catch (EcDef e) {
			System.out.println(e.getMessage());
		}
	}
	
	public static int ecm(int i, int j) throws EcDef{
		if(i < 0 || j < 0){
			throw new EcDef("分子或分母为负数了！");
		}
		return i / j;
	}
}

• 练习2的自定义异常类——EcDef

//自定义异常类
public class EcDef extends Exception {

	static final long serialVersionUID = -33875164229948L;

	public EcDef() {
		
	}

	public EcDef(String msg) {
		super(msg);
	}
}

异常总结

总结：异常处理5个关键字

• 世界上最遥远的距离，是我在if里你在else里，似乎一直相伴又永远分离；
• 世界上最痴心的等待，是我当case你是switch，或许永远都选不上自己；
• 世界上最真情的相依，是你在try我在catch。无论你发神马脾气，我都默默承受，静静处理。到那时，再来期待我们的finally。

整个Java全栈系列都是笔者自己敲的笔记。写作不易，如果可以，点个赞呗！