javaSE——异常机制
1、什么是异常
软件程序在运行过程中,非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题,我们叫异常,英文是:Exception, 意思是例外。
这些异常,需要让我们写的存在问题的程序做出合理的处理。而不至于程序崩溃。
异常指程序运行中出现的不期而至的各种状况,如:文件找不到、网络连接失败、非法参数等。
异常发生在程序运行期间,它影响了正常的程序执行流程。
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。
异常发生的原因有很多,通常包含以下几大类:
- 用户输入了非法数据。
- 要打开的文件不存在。
- 网络通信时连接中断,或者JVM内存溢出。
这些异常有的是因为用户错误引起,有的是程序错误引起的,还有其它一些是因为物理错误引起的。
要理解Java异常处理是如何工作的,你需要掌握以下三种类型的异常:
- 检查性异常: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。
- 运行时异常: 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。
- 错误: 错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如,当栈溢出 时,一个错误就发生了,它们在编译也检查不到的。
Java语言在设计的当初就考虑到这些问题,提出异常处理的框架的方案,所有的异常都可以用一个 异常类来表示。
2、异常体系结构
Java把异常当作对象来处理,并定义一个基类 java.lang.Throwable
作为所有异常的超类(顶层类)。
在Java API中已经定义了许多异常类,这些异常类分为两大类,错误Error和异常Exception。
Java异常层次结构图:
Throwable 分成了两个不同的分支,一个分支是Error,它表示不希望被程序捕获或者是程序无法处理的错误。另一个分支是Exception,它表示用户程序可能捕捉的异常情况或者说是程序可以处理的异常。
1、Error
Error
类对象由 Java 虚拟机生成并抛出,大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。
比如说: Java虚拟机运行错误( Virtual MachineError
),当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时, 将出现 OutOfMemoryError
。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止; 还有发生在虚拟机试图执行应用时,如类定义错误( NoClassDefFoundError
)、链接错误 ( LinkageError
)。
这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。 对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。
在Java中,错误通常是使用 Error 的子类描述。
2、Exception
RuntimeException
(运行时异常),属于Exception的子类
该类型的异常自动 为你所编写的程序定义 ArrayIndexOutOfBoundsException
(数组下标越界)、 NullPointerException
(空指针异常)、ArithmeticException
(算术异常)、 MissingResourceException
(丢失资源)、 ClassNotFoundException
(找不到类)等异常,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。
而 RuntimeException
之外的异常我们统称为非运行时异常,类型上属于 Exception 类及其子类,
从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。如 IOException 、 SQLException 等以及用户自定义的 Exception 异常,一般情况下不自定义检查异常(非运行时异常)。
3、检查异常和不受检查异常
除了RuntimeException
及其子类以外,其他的Exception类及其子类都属于检查异常,当程序中可能出现这类异常,要么使用try-catch
语句进行捕获,要么用throws
子句抛出,否则编译无法通 过。
不受检查异常:包括RuntimeException及其子类
和Error
。
分析: 不受检查异常为编译器不要求强制处理的异常, 检查异常则是编译器要求必须处置的异常。
3、Java异常处理机制
-
抛出异常
-
捕获异常
-
异常处理五个关键字
- try、catch、finally、throw、throws
1、抛出异常
package com.exception;
public class test {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 0;
try {
// try监控区域,查看此代码是否有异常
System.out.println(a / b);
} catch (Exception e) {
//catch捕获异常,Exception类的级别比较高,可以把参数替换成实际报错类ArithmeticException e
System.out.println("程序出现异常,变量b分母,不能为0");
} finally {// 处理善后工作,不管发生什么都要执行
System.out.println("finally");
}
}
}
注:finally可以不需要,但是要处理程序允许完成关闭或清理资源占用时,把那些代码加在finally中。
捕获多个异常
package com.exception;
public class test {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 0;
// 假设想要捕获多个异常:需要把catch的类型由小到大写出来!!
// 要是把Throwable这个超类写在前边,编译器就会报覆盖错误
try {
// try监控区域,查看此代码是否有异常
System.out.println(a / b);
} catch (Error e) {
// catch(想要捕获的异常类型!)捕获异常
System.out.println("Error");
} catch (Exception e) {
System.out.println("Exception");
} catch (Throwable e) {
System.out.println("finally");
}
// finally {// 处理善后工作,不管发生什么都要执行
// System.out.println("finally");
// }
}
}
throw——主动抛出异常
一般用在方法里面,而不是类中
package com.exception;
public class test2 {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 0;
new test2().test(a, b);//匿名对象调用方法
}
public void test(int a, int b) {
//在方法“内部”主动抛出异常————即没有执行会发生异常的代码也会产生异常
if (b == 0) {
throw new ArithmeticException();//throw
}
// //要是把这段注释掉仍会由上句主动抛出异常
// System.out.println(a/b);
}
}
抛出:exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException
at com.exception.test2.test(test2.java:14)
at com.exception.test2.main(test2.java:7)
throws——类上主动抛出异常
语法:
public void info() throws Exception { //body of method }
使用场景:假设方法中处理不了这个异常,则在方法上就抛出异常
这里使用try_catch可以让程序不中止,继续往下正常执行
package com.exception;
public class test2 {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 0;
// 这里使用try_catch可以让程序不中止,继续往下正常执行
try {
new test2().test(a, b);// 匿名对象调用方法
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
public void test(int a, int b) throws ArithmeticException {
if (b == 0) {
throw new ArithmeticException();// throw
}
//System.out.println(a / b);
}
}
5、自定义异常
-
自定义异常用的少,一般使用Java内置的异常类可以描述编程时的大部分异常情况。
-
用户自定义异常类,只需继承Exception类即可。
-
创建步骤:
- 创建自定义异常类
- 在方法中通过throw关键字抛出异常对象。
- 如果在当前抛出异常的方法中可以处理,可以用try-catch捕获并处理;否则在(方法外/上)方法的声明处通过throws指明要抛出给方法调用者的异常,继续下一步操作
- 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。
【示例】
package com.exception.demo02;
//自定义异常类
public class MyException extends Exception {
private int detail;
public MyException(int a) {
this.detail = a;
}
//重写父类toString:异常的打印信息
public String toString() {
return "MyException [" + detail + "]";
}
}
测试类java文件
package com.exception.demo02;
public class TestMyException {
static void compute(int a) throws MyException {
System.out.println("传递的参数为(" + a + ")");
// 当传递参数a>10抛出异常
if (a > 10) {
throw new MyException(a);
}
System.out.println("Normal exit!正常退出");
}
public static void main(String[] args) {
try {
compute(1);// 没有抛出异常,Normal exit!正常退出
compute(20);// 抛出异常,MyException=> MyException [20]
} catch (MyException e) {
//这块儿尽量加些处理异常的代码
System.out.println("MyException=> " + e);
}
}
}