Java面向对象笔记 • 【第5章 异常处理】
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本章目录
5.1 异常概述
生活中的异常
程序中的异常
5.1.1 程序中的异常
在Java语言中,异常是指程序在运行期间发生的事件,它是导致程序中断运行的正常指令流。
例如,在算术运算中除数为0、数组越界、空指针异常等,这些事件的发生都会阻止程序的正常运行。
示例:演示除法运算
public class MathCalc {
public static int division(int dividend,int divisor){
return dividend/divisor;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(MathCalc.division(100, 0));
}
}
5.1.2 异常分类
1、Throwable类
位于异常类层次结构的顶端,它是Java中所有错误和异常的父类。
2、Error类
通常指与虚拟机相关的问题,如系统崩溃、虚拟机错误、动态链接失败等。
这种错误无法恢复或不可能捕获,将导致应用程序中断。通常程序无法处理这些错误。
3、Exeception类
该类型的异常在程序中发生后可以进行捕获处理,处理后程序正常运行,从而保证程序的稳定性及健壮性。
Java程序开发中的异常处理,主要是针对Exception类及其子类进行的。
示例:演示数组下标越界异常
public class RunException {
public static void showRuntimeException(){
int[] data=new int[2];
System.out.println(data[2]);
}
public static void main(String[] args) {
RunException.showRuntimeException();
}
}
分析:
- 上述程序的数组长度为2,数组中元素的索引范围为0~1,当程序取索引值1时,超出了索引的取值范围,从而产生了数组下标越界。
- 由于没有进行异常处理,程序立即终止。
- 该异常属于运行时异常,其特点是:程序编译时可通过,但运行时却发生异常。
常见运行时异常RuntimeException
异常类名称 | 说明 |
ArithmeticException | 算术异常 |
ArrayIndexOutOfBoundsException | 数组索引为负或大于等于数组大小异常 |
ClassCastException | 对象转换异常 |
IllegalArgumentException | 调用方法时传入非法参赛异常 |
IndexOutOfBoundsException | 数组索引越界异常 |
NegativeArraySizeException | 数组长度为负值异常 |
NullPointerException | 空指针指向异常 |
NumberFormatException | 数字格式异常 |
StringIndexOutOfBoundsException | 字符串索引越界异常 |
UnsupportedOperationException | 操作错误异常 |
5.1.3 实践练习
5.2 try-catch处理异常
Java异常处理的作用和运行机制:
Java的异常处理机制可以保障程序具有良好的容错性,使程序健壮性更高。
当程序运行出现意外情形时,系统会自动生成一个Exception类型的子类对象来通知程序,从而实现业务功能的代码与错误处理代码分离,使程序具有更好的可读性。
Java的异常处理机制提供了两种方式来处理异常,一种是使用“try-catch”语句处理异常,另一种是在方法声明时使用throws关键字将异常抛出。
语法:
try{
//可能出现异常的语句
}catch(异常类型1 异常对象1){
//异常处理代码
}
示例:演示try-catch捕获异常
try{
//创建Scanner对象,用于接收控制台输入的数据
Scanner input=new Scanner(System.in);
System.out.println("请输一个整数除数:");
int num=input.nextInt();
System.out.println("您输入的数字是:"+num);
}catch(InputMismatchException e){
System.err.println("输入不匹配异常:程序只能接收整数");
}
注意:
一个try块可以对应多个catch块,构成多重catch语句块,多重catch语句块用于对多个不同的 异常类型进行捕获,但最多只能选中一个执行。
先处理小异常,再处理大异常。即进行异常捕获时不仅应该将Exception类对应的catch块放在最后,而且所有父类异常的catch 块都应该放在子类异常catch块的后面,否则将出现编译错误。
示例:演示多重catch语句块
try{
Scanner input=new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入被除数:");
int divisor=input.nextInt();
System.out.println("请输出除数:");
int dividend=input.nextInt();
System.out.println("您输入的两个数的是:"+divisor/dividend);
}catch(InputMismatchException e){
System.err.println("输入不匹配异常:程序只能接收整数");
}
catch (ArithmeticException e) {
System.err.println("算数异常:0不能作为被除数");
}catch(Exception e){
System.err.println("未知异常");
}
注意:catch块范围大的异常放在后面
5.2.2 使用finally回收资源
语法:
try{
//可能出现异常的语句
}catch(异常类型1 异常对象1){
//异常处理代码
} finally{
//资源回收代码
}
说明:
finally块保证回收在try块中打开的物理资源,如数据库连接、网络连接或磁盘文件等。
无论try语句块中的代码是否出现异常,try语句块对应的任意一个catch语句块是否被执行,甚至在try或catch语句块中执行了return语句,finally块总会被执行。
无论是try语句块还是catch语句块中使用return语句,都要先执行完finally语句块后,再返回当前方法。
try语句不能独立存在,其后至少要有一个catch语句块或finally语句块。
finally语句块不是必须存在的,可以根据需求决定是否添加。
示例:使用try-catch-finally模拟文件操作过程中的异常处理
try{
//创建Scanner对象,用于接收控制台输入的数据
Scanner input=new Scanner(System.in);
System.out.println("请输一个整数除数:");
int num=input.nextInt();
System.out.println("您输入的数字是:"+num);
}catch(InputMismatchException e){
System.err.println("输入不匹配异常:程序只能接收整数");
}
5.2.3 实践练习
5.3 throws与throw
Java 强烈要求应用程序进行完整的异常处理。
throws用来声明一个方法可能抛出的所有异常信息。通常不用显示地捕获异常,系统将自动将异常抛给上级方法,throws出现在方法的头部。
throw指程序运行中抛出的一个具体的异常Exception,抛出的Exception需要用户来捕获处理。
语法:
[访问控制符] 返回类型 方法名称([参数列表]) throws 异常类1, 异常类2…
{
}
当前方法不知道如何处理当前异常时,可以使用throws关键字声明抛出异常,该异常可由上一级调用者处理。
throws声明只能在方法签名中使用。
throws可以声明抛出多个异常类,多个异常类之间以逗号隔开。
5.3.1 使用throws声明抛出异常
示例:在读取文件方法声明时使用Throws抛出可能异常
public class Read {
//使用throws抛出程序可能发生的异常类,可由调用该方法处捕获处理
public static void readFile() throws ClassNotFoundException,FileNotFoundException{
//将com.java.Read类加载到JVM的内存中
Class.forName("com.java.Read");
//创建FileInputStream实例,用于读取文件中的数据
FileInputStream fis=new FileInputStream("c://file.txt");
}
public static void main(String[] args) {
try {
Read.readFile();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();//显示堆栈异常信息
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
如果在main()方法中未使用try-catch捕获readFile()方法抛出的异常,而是在main()中继续将异常抛出,此时该异常交给JVM虚拟机进行处理。
不提倡开发人员在main()中将异常继续向上抛给JVM。
5.3.2 使用throw抛出异常
语法:
throw 异常类对象
在实际的企业项目开发中,系统是否要抛出异常,可能需要根据应用的业务需求来决定,如果程序中的数据处理与指定的业务需求不符,这就是一种异常。
与业务需求不符而产生的异常,必须由开发人员来决定抛出,系统无法抛出这种异常。
如果需要在程序中自行抛出异常,则应该使用throw语句。
throw语句抛出的不是一个异常类,而是一个异常实例,且每次只能抛出一个异常实例。
示例:使用throw抛出异常保证员工年龄合乎企业用人规则
public class UserInfo {
private String name;
private int age;
...
public void setAge(int age) throws Exception {
if(age<18 || age>60){
//使用throw抛出异常
throw new Exception("员工年龄应该在18岁至60岁之间");
}
this.age = age;
}
...
public static void main(String[] args) {
UserInfo userInfo=new UserInfo();
userInfo.setName("俞敏红"); //姓名赋值
try {
userInfo.setAge(10); //年龄赋值
userInfo.showEmpInfo(); //显示员工信息
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
throws和throw的区别
throws | throw |
声明一个方法可能抛出的所有异常类型 | 抛出一个具体的异常类实例 |
不用显式地捕获异常,可由系统自动将所有捕获的异常信息抛给上级方法(即方法的调用者) | 需要程序员自行捕获相关的异常 |
throws在方法头声明 | throw在方法内部使用 |
5.3.3 实践练习
5.4 自定义异常
问题1:将员工的工资输入为负数。
问题2:将订单的下单日期输入为超过当期时间。
。。。
5.4.1 创建自定义异常
自定义异常类需要继承自Exception类。
示例:创建自定义异常类
public class AuctionException extends Exception{
//无参构造方法
public AuctionException(){
}
public AuctionException(String message){
//调用父类有参构造器
super(message);
}
}
5.4.2 自定义异常应用
1、异常处理的复杂性
异常不能由当前方法处理。
异常由当前方法处理一部分,另一部分交由当前方法的调用者进行处理,此时需要在当前方法中抛出异常。
2、多个方法相互协作处理异常
示例:使用自定义异常处理拍卖过程中的错误操作(亦可说使用自定义异常处理拍卖过程中的业务逻辑异常)。
public class AuctionTest {
private double initPrice=30; //起拍价
public void bid(String bidPrice) throws AuctionException{
double d=0;
try {
//将字符串格式的小数转换为double类型的数据
d=Double.parseDouble(bidPrice);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
//抛出自定义异常
throw new AuctionException("输入的竞拍价格必须为小数格式");
}
if(initPrice>d){
//如果竞拍价格低于起拍价格,则视为异常,使用throw抛出自定义异常对象
throw new AuctionException("竞拍价格低于起拍价格,不许竞拍");
}
initPrice=d;
}
public class AuctionTest {
public static void main(String[] args) {
Scanner input=new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入商品的竞拍价格:");
AuctionTest auctionTest=new AuctionTest();
try {
auctionTest.bid(input.next());
} catch (AuctionException e) {
//捕获bid()方法抛出的异常,显示异常提示信息
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
5.4.3 实践练习
总结:
- Java的异常处理机制可以保障程序具有良好的容错性,使程序健壮性更高。Exception是Java异常的父类。
- 运行时异常的父类是RuntimeException,它的特点是程序编译时可通过,但运行时却发生异常。常见的运行时异常有:ArithmeticException、ArrayIndexOutOfBoundsException、NullPointerException、ClassCastException、IllegalArgumentException
- Java的异常处理机制提供了两种方式来处理异常,一种是使用“try-catch”语句处理异常,它将可能发生异常的代码放在try块,异常处理代码放在catch块;另一种是在方法声明时使用throws关键字将异常抛出,抛出的异常由调用者进行处理
- finally块保证回收在try块中打开的物理资源,如数据库连接、网络连接或磁盘文件等。
- 在方法中可以使用throw主动抛出一个异常对象。
- 自定义异常类需要继承自Exception类,定义合适的自定义异常可以解决业务逻辑规则的不正常情况。
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