异常
对Java中的异常体系、编译时异常和运行时异常、异常处理方式、自定义异常的简要介绍
Author: Msuenb
Date: 2023-02-13
异常 :指的是程序在执行过程中,出现的非正常的情况,如果不处理最终会导致 JVM 的非正常停止。
异常体系
Java 程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两种:
Error
:Java 虚拟机无法解决的严重问题,指 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。Exception
:其他因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题,可以使用针对性代码进行处理。比如:NullPointerException
、IndexOutofBoundsException
![](https://s1.ax1x.com/2023/02/13/pSoe5qS.png)
我们平常说的异常就是指Exception
,可以将异常分为:
- 编译时期异常(即checked异常、受检异常): 是指编译器要求必须处理的异常。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。例如
FileNotFoundException
。 - 运行时期异常(即runtime异常、unchecked非受检异常): 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。例如:ClassCaseException
。
异常处理
Java 提供的是异常处理的抓抛模型。Java 程序的执行过程中如出现异常,会生成一个异常类对象,该异常对象将被提交给 Java 运行时系统,这个过程称为抛出(thorw)
异常。
异常对象的生成:
- 由虚拟机自动生成:程序运行过程中,虚拟机检测到程序发生了问题,如果在当前代码中没有找到相应的处理程序,就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出。
- 由开发人员手动创建:如,
Exception exception = new ClassCastException();
,创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响,和创建一个普通对象一样。
异常抛出机制:
![](https://s1.ax1x.com/2023/02/13/pSoKsyt.png)
- 如果一个方法抛出异常,该异常对象会被抛给调用这方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理,它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去,直到异常被处理。 这一过程称为捕获
(catch)
异常。 - 如果一个异常回到
main()
方法,并且在mian()
方法也没有得到处理,则程序运行终止。 - 程序员通常只能处理
Exception
,而对Error
无能为力。
try-catch-finally
Java 中异常处理的方式有两种,分别是:捕获异常和抛出异常,捕获异常是通过try-catch-finally
语句实现的。
try {
// 可能产生异常的代码
} catch(ExceptionName1 e) {
// 当产生ExceptionName1型异常时的处置措施
} catch(ExceptionName2 e) {
// 当产生ExceptionName2型异常时的处置措施
} ...
[ finally {
// 无论是否发生异常 都无条件执行的语句
}]
-
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(ExceptionType e)
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。
如果明确知道产生的是何种异常,可以用该异常类作为 catch 的参数;也可以用其父类作为 catch 的参数。
-
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、是否有异常、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
实例代码:
public class ExceptionTest02 {
static int x = 0;
public static void main(String[] args) {
try {
int a = 2 / x; // 整数除以0
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println(e); // 打印异常信息
} finally {
System.out.println("finally 语句块执行");
}
}
}
不捕获异常的情况:
- 对于
RuntimeException
类或是它的子类,这些类的异常的特点是:即使没有使用 try 和 catch 捕获,Java 自己也能捕获,并且编译通过 ( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。 - 如果抛出的异常是
IOException
等类型的非运行时异常,则必须捕获,否则编译错误。也就是说,我们必须处理编译时异常,将异常进行捕捉,转化为运行时异常。
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("a.txt"));
// ...
fis.close();
} catch (IOException e) { // 如果不捕获 编译时就会报错
System.out.println(e);
} finally {
System.out.println("It is ok!");
}
}
}
throws
声明抛出异常是 Java 中处理异常的第二种方式
- 如果一个方法可能产生某种异常,但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。
声明抛出异常示例:
public void readFile(String filename) throws FileNotFoundException {
......
// 读文件操作可能产生 FileNotFoundException
FileInputStream fis = new FileInputStream(filename);
......
}
注意:重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下, 对
methodA()
方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。
class AAA {
public void methodA() throws IOException {
// ...
}
}
class B1 extends AAA {
@Override
public void methodA() throws FileNotFoundException {
// ...
}
}
class B2 extends AAA {
@Override
public void methodA() throws Exception { // 报错
// ...
}
}
异常处理的五个关键字:
try
:执行可能产生异常的代码catch
:捕获异常finally
:无论是否发生异常,代码总会被执行throw
:异常生成阶段。手动抛出异常对象throws
:异常的处理方式。声明可能要抛出的各类异常
自定义异常
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,提供serialVersionUID
。自定义的异常通过throw
抛出。
示例:用户自定义异常类MyException
,用于描述数据取值范围错误信息。用户 自己的异常类必须继承现有的异常类。
public class MyExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
try {
register(6);
} catch (MyException e) {
System.out.println("登记失败,出错种类:" + e.getIdNumber());
} finally {
System.out.println("本次登记结束!");
}
}
public static void register(int num) throws MyException {
if (num < 0) throw new MyException("人数为负值,不合理!", 3);
else System.out.println("登记人数:" + num);
}
}
class MyException extends Exception {
static final long serialVersionUID = 12312312787941L;
private int idNumber;
public MyException(String message, int idNumber) {
super(message);
this.idNumber = idNumber;
}
public int getIdNumber() {
return idNumber;
}
}