2022.3.30 异常

异常

  • 实际工作中,遇到的情况不可能是非常完美的。比如:你写的某个模块,用户输入不一定符合你的要求、你的程序要打开某个文件,这个文件可能不存在或者文件格式不对,你要读取数据库的数据,数据可能是空的等。我们的程序再跑着,内存或硬盘可能满了。等等。

  • 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,例外情况,或者叫异常,怎么让我们写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。

分类

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ERROR: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。

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(最顶层的类)。

  • 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。

 

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。

  • 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。

Exception

  • 在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException (运行时异常)

    • 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。

  • 这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生

  • Error和Exception的区别: Error通常是灾难性的致命的错误,是程序无法控制和处理的,当出现这些异常时,Java虚拟机(JVM)一般会选择终止线程,Exception通常情况下是可以被程序处理的,并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常。

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

复制代码
 1  package com.exception;
 2  3  public class Test {
 4      public static void main(String[] args) {
 5          int a = 1;
 6          int b = 0;
 7  8          try{//try监控区域:监视try代码块中的代码
 9              System.out.println(a/b);
10          }catch (ArithmeticException e){//catch(想要捕获的异常类型) 捕获异常:此处捕获ArithmeticException异常
11              System.out.println("程序出现异常,变量b不能为0");
12          }finally {//处理善后工作:无论程序出不出现异常都会执行finally代码块
13              System.out.println("finally");
14          }
15          //finally可以不要,通常用来关闭IO
16 17          //类似于if else :只执行一个catch,其中异常类型必须按从小到大排,否则报错
18          //Throwable包括Exception和Error
19          try{
20              System.out.println(a/b);
21          }catch (Error e){
22              System.out.println("Error");
23          }catch (Exception e){
24              System.out.println("Exception");
25          }catch (Throwable t){
26              System.out.println("Throwable");
27          }finally {
28              System.out.println("finally");
29          }
30 31 32          //快捷键:选中 Ctrl + ALT + t
33          try {
34              System.out.println(a/b);
35          } catch (Exception e) {
36              e.printStackTrace();//打印错误栈信息
37          } finally {
38          }
39      }
40  }
复制代码
 
复制代码
 1  package com.exception;
 2  3  public class Test {
 4      public static void main(String[] args) {
 5          //作用:程序遇到异常不会停止,而是会继续向下执行,由try catch解决异常
 6          //捕获这个异常
 7          try {
 8              new Test().text(1,0);
 9          } catch (ArithmeticException e) {
10              e.printStackTrace();
11          } finally {
12          }
13      }
14 15      //假设这个方法中,处理不了这个异常。在方法上抛出异常
16      public void text(int a,int b) throws ArithmeticException{
17          //只要传入的参数b是0,就会主动显示异常
18          if (b == 0) {
19              throw new ArithmeticException();//主动抛出异常,一般在方法中使用
20          }
21          /*
22          这个方法在没有写异常时什么也不会显示,现在抛出异常显示
23              at com.exception.Test.text(Test.java:10)
24              at com.exception.Test.main(Test.java:5)
25           */
26      }
27 28 29  }
复制代码

自定义异常

  • 使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外,用户还可以自定义异常。用户自定义异常类, 只需继承Exception类即可。

  • 在程序中使用自定义异常类,大体可分为以下几个步骤:

    1. 创建自定义异常类。

    2. 在方法中通过throw关键字抛出异常对象。

    3. 如果在当前抛出异常的方法中处理异常,可以使用try-catch语句捕获并处理; 否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常,继续进行下一步操作。

    4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

 

  • throw是语句抛出一个异常。 语法:throw (异常对象); throw e;

  • throws是方法可能抛出异常的声明。(用在声明方法时,表示该方法可能要抛出异常) 语法:(修饰符)(方法名)([参数列表])[throws(异常类)]{......} public void test(int a) throws Exception1,Exception3{......}

  • throws E1,E2,E3只是告诉程序这个方法可能会抛出这些异常,方法的调用者可能要处理这些异常,而这些异常E1,E2,E3可能是该函数体产生的。 throw则是明确了这个地方要抛出这个异常。

  • throw语句用在方法体内,表示抛出异常,由方法体内的语句处理。 throws语句用在方法声明后面,表示再抛出异常,由该方法的调用者来处理。每一个方法都必须要指定哪些异常不能处理,所以方法的调用者才能够确保处理可能发生的异常,多个异常是用逗号分隔的。

  • throw只能用于抛出一种异常,而throws可以抛出多个异常

复制代码
 1  package com.exception.demo02;
 2  3  //用户自定义异常类,需继承Exception类
 4  //自定义异常类
 5  public class MyException extends Exception{
 6      private int detail;
 7  8      public MyException(int a) {
 9          this.detail = a;
10      }
11 12      //toString()打印信息
13      @Override
14      public String toString() {
15          return "MyException{" + detail + '}';
16      }
17  }
复制代码
 
复制代码
 1  package com.exception.demo02;
 2  3  //测试类
 4  public class Test {
 5      //抛出异常
 6      static void test(int a) throws MyException {
 7          System.out.println("传递的参数为:" + a);
 8  9          if (a > 10) {
10              throw new MyException(a);//抛出异常后:后面的代码不会执行(在这个方法中的代码)
11          }
12          System.out.println("OK");
13      }
14 15      public static void main(String[] args) {
16          //捕获方法抛出的异常
17          try {
18              test(11);
19          } catch (MyException e) {
20              System.out.println("MyException=> " + e);
21          } finally {
22          }
23      }
24 25  /*    //捕获异常
26      static void test(int a){
27          if (a > 10) {
28              try {
29                  throw new MyException(a);
30              } catch (MyException e) {
31                  e.printStackTrace();
32              }
33          }
34      }
35  */
36  }
复制代码

实际应用中的经验

  • 处理运行时异常时,采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理

  • 在多重catch块后面,可以加一个catch (Exception)来处理可能会被遗漏的异常

  • 对于不确定的代码,也可以加上try-catch,处理潜在的异常

  • 尽量去处理异常,切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出

  • 具体如何处理异常,要根据不同的业务需求和异常类型去决定

  • 尽量添加finally语句块去释放占用的资源

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