Java异常

（一）什么是java里的异常

由于java是c\c++ 发展而来的, 首先我们先看看c语言里的错误.

1.c语言里的错误

我们实现一个程序的过程包括, 代码编写, 编译代码成为程序, 执行程序.其中大部分常见的语法错误都会被编译代码这样部过滤掉. 但是即使通过了编译. 执行程序这一步可能还是会有错误.

原因很多, 例如常见的除数为0, 内存溢出(数组的index超出界限), 或者内存被其他程序修改等.

#include <stdio.h>  
  
int f(int a, int b){  
    return a/b;  
}     
  
int main(){  
    int i = f(8,0);  
        printf("i is %d\n",i);  
    return 0;     
}

c语言里对这种执行时出现的错误是无能为力的, 一旦出错就会整个程序崩溃, 就不会在继续执行下面的代码.而且很多时候出错信息很少, 让你无法判断出错的原因和地方, 只能一步步小心debug...

所以很多用c写的程序有时会出现非法关闭的现象.解决方法只能是在代码里对可能出错的地方添加if 判断.

2.java里运行时出现的错误

java里编译器对代码的规范性比c严格得多. 但是即使如此, 通过编译的java程序有时也很难避免执行时出错.

package Exception_kng;  
  
class Exp1{  
    public int f(int a, int b){  
        return a/b;  
    }  
}  
  
public class Expt_1{  
    public static void g(){  
        Exp1 e = new Exp1();  
        int i = e.f(8,0);  
        System.out.printf("i is %d\n", i);  
    }  
}

jvm虚拟机是会对错误作出一定的处理的.所以可以简单地将java里的异常理解成java运行时出现的错误, 异常机制就是对这种错误进行处理的机制.

3.java异常的定义

异常是指程序在运行过程中发生的，由于外部问题导致的程序运行异常事件，异常的发生往往会中断程序的运行。在 Java 这种面向对象的编程语言中，万物都是对象，异常本身也是一个对象，程序发生异常就会产生一个异常对象。

异常：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。
异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行。
在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。
Java为异常设计了一套异常处理机制，当程序运行过程中发生一些异常情况时，程序不会返回任何值，而是抛出封装了错误信息的异常对象。这样保证程序代码更加优雅，并提高程序的健壮性。为什么要设计异常呢？首先，引入异常之后，我们就可以把错误的代码从正常代码中分离出来进行单独处理，这样使代码变得更加整洁；其次，当出现一些特殊情况时，我们还可以抛出一个检查异常，告知调用者让其处理。

可能出现的异常的代码并不是肯定会出现异常, 取决于执行环境和数据.!

（二）java里的异常的分类

Throwable

/ \

Error Exception

/ / \

xxxxxx xxxxxx RuntimeException

/ \

xxxxxx ArithmeticException

上图的所有对象都是类.

Throwable：代表是可抛出的.
Error：代表的是严重错误, 这种错误程序员无法进行处理, 例如操作系统崩溃, jvm出错, 动态链接库失败等. Error并不是异常, 不是本文的重点.
Exception：代表的就是异常了. 它下面很多派生类, 其中它的派生类也分两种, 一种是RuntimeException(运行时异常), 其他的都是非运行时异常
RuntimeException：包括除数为0, 数组下标超界等. 运行时异常的派生类有很多, 其产生频率较高. 它的派生类可以由程序处理或者抛给(throw) 给jvm处理. 例如上面的例子就是抛给了jvm处理, jvm把程序中断执行, 并把错误信息输出到终端上.
非RuntimeExcption：这种异常属于Excepion的派生类(上面红色的xxx), 但是不是RuntimeException的派生类, 这种异常必须由程序员手动处理,否则不通过编译.
ArithmeticExcpetion：算术异常, 它是RuntimeException的派生类, 所以程序员不手动处理也通过编译, 只不过出错时会被jvm处理.

Exception：分为未检查异常(RuntimeException)和已检查异常(非RuntimeException)。

未检查异常是因为程序员没有进行必需要的检查，因为疏忽和错误而引起的错误。几个经典的RunTimeException如下：

1.java.lang.NullPointerException;
2.java.lang.ArithmaticException;
3.java.lang.ArrayIndexoutofBoundsException

Exception 属于应用程序级别的异常，这类异常必须捕捉,Exception体系包括RuntimeException体系和其他非RuntimeException的体系

RuntimeException 表示系统异常，比较严重，如果出现RuntimeException，那么一定是程序员的错误

（三）java里对异常的处理

java里对异常的处理有三种.

1.使用try catch处理

package Exception_kng;  
  
class Exp2{  
    public int f(int a, int b){  
        int i = 0;  
        try{  
            i = a/b;  
        }  
        catch(Exception e){  
            System.out.printf("Exception occurs!!\n");  
            System.out.println(e.getMessage());  //print the root cause  
            System.out.printf("===========================\n");  
            e.printStackTrace(); //print the info of function stuck.  
        }  
  
        return i;  
    }  
}  
  
public class Expt_2{  
    public static void g(){  
        Exp2 ex = new Exp2();  
        int i = ex.f(8,0); //call f()  
        System.out.printf("i is %d\n", i);  //successfully executed  
    }  
}

在f()函数中对可能出现的异常的代码进行try catch处理后, 程序会执行catch里的代码. 而且不会中断整个程序, 继续执行try catch后面的代码.

也就是说try catch处理后并不会终止程序, 程序即使出现了错误, 也可以对错误进行一定的处理后继续执行. 这就是java异常机制比c语言安全的地方.

注:
getMessage() 方法: Exception类的方法之一, 返回异常的原因, 上面的 / by zero 就是这个方法输出的.
printStackTrace(): Exception类的方法之一, 在屏幕输出函数栈信息, 也就是异常出现的地方.

2.使用throw or throws 关键字

函数里并不处理异常, 使用throw or throws 关键字把可能出现的异常抛给调用该函数的上级函数处理.

例如我在f()函数中不想处理可能出现的异常, 想把它抛出上级函数处理:

package Exception_kng;  
  
class Exp3{  
    public int f(int a, int b){  
        if (0 == b){  
            throw new ArithmeticException("Shit !!! / by zero!");  
              
        }   
  
        return a/b;  
    }  
}  
  
public class Expt_3{  
    public static void g() throws ArithmeticException{  
        Exp3 ex = new Exp3();  
        int i = 22;  
        i = ex.f(8,0); //throw excetpion   
        System.out.printf("i is %d\n", i);  //failed executed   
        System.out.printf("g() is done!!\n");  //failed executed  
    }  
  
    public static void h(){  
        try{  
            g();      
        }catch(ArithmeticException e){  
            System.out.printf("Exception occurs!!\n");  
            System.out.println(e.getMessage());  //print the root cause  
            System.out.printf("===========================\n");  
            e.printStackTrace(); //print the info of function stuck.  
        }  
  
        System.out.printf("h() is done!!\n");  //successfully executed  
    }  
}

可以见到f() 加了个条件判断, 如果参数b = 0, 使用throw 直接手动抛出1个异常. 让调用它的函数处理.

g()调用f()函数, 预见到f()可能有异常, 但是也不想处理, 使用throws 关键字告诉调用它的函数本函数有可能抛出这种异常. // 注, 这里的throws对程序并没有实质的影响.

h()调用g(), 简单g()定义的throws, 用try catch在本函数进行处理.

注意这个程序没有执行g() 最后的代码.

3.交给jvm虚拟机处理

假如上面的例子h() 也不处理怎么办? 就如（一）中 2 的例子, 会抛给jvm处理.

package Exception_kng;  
  
class Exp1{  
    public int f(int a, int b){  
        return a/b;  
    }  
}  
  
public class Expt_1{  
    public static void g(){  
        Exp1 e = new Exp1();  
        int i = e.f(8,0);  
        System.out.printf("i is %d\n", i);  
    }  
}

但是这种情况只适用于RuntimeExecption及其派生类.

jvm怎么处理呢, 就是中断整个程序, 并把异常信息输出到屏幕上.

实际上, 当java程序的一个函数抛出异常时,
首先会检查当前函数有没有try catch处理, 如果无检查上一级函数有无try..catch处理....
这样在函数栈里一级一级向上检查, 如果直至main函数都无try..catch, 则抛给jvm..

项目中强烈建议尽量手动处理, 不要把异常交给jvm.

posted @ 2023-05-02 16:01 ImreW 阅读(11) 评论(0) 编辑收藏举报

刷新页面返回顶部

imreW