异常（Java）

2023-12-23 20:30:14

1.异常的概念

在 Java 中，将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常 。

1.算数异常

System.out.println(10 / 0);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

2.数组越界异常

int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr[100]);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100

3.空指针异常

int[] arr = null;
System.out.println(arr.length);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

java 中不同类型的异常，都有与其对应的类来进行描述 。

2.异常的体系结构

1. Throwable ：是异常体系的顶层类，其派生出两个重要的子类 , Error 和 Exception

2. Error ：指的是 Java 虚拟机无法解决的严重问题，比如： JVM 的内部错误、资源耗尽等 ，典型代表： StackOverflowError 和 OutOfMemoryError。

3. Exception ：异常产生后程序员可以通过代码进行处理，使程序继续执行。

3.异常的分类

1. 编译时异常

在程序编译期间发生的异常，称为编译时异常，也称为受检查异常 (Checked Exception)

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    @Override
    public Person clone() throws CloneNotSupportedException {//必须对其进行捕获或声明以便抛出
        return (Person)super.clone();
    }
}

2. 运行时异常

在程序执行期间发生的异常，称为运行时异常，也称为非受检查异常 (Unchecked Exception)

RunTimeException 以及其子类对应的异常，都称为运行时异常 。比如： NullPointerException 、

ArrayIndexOutOfBoundsException 、 ArithmeticException 。

注意：编译时出现的语法性错误，不能称之为异常。例如将 System.out.println 拼写错了 , 写成了

system.out.println. 此时编译过程中就会出错 , 这是 " 编译期 " 出错。而运行时指的是程序已经编译通过得到 class 文件了 , 再由 JVM 执行过程中出现的错误 .

4.异常的处理

1. LBYL:

Look Before You Leap. 在操作之前就做充分的检查。

boolean ret = false;
ret = 登陆游戏();
if (!ret) {
处理登陆游戏错误;
return;
}
ret = 开始匹配();
if (!ret) {
处理匹配错误;
return;
}
ret = 游戏确认();
if (!ret) {
处理游戏确认错误;
return;
}
ret = 选择英雄();
if (!ret) {
处理选择英雄错误;
return;
}
ret = 载入游戏画面();
if (!ret) {
处理载入游戏错误;
return;
}

缺陷：正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱。

2. EAFP:

It's Easier to Ask Forgiveness than Permission. "事后获取原谅比事前获取许可更容易". 也就是先操作, 遇到问题再处理.

try {
登陆游戏();
开始匹配();
游戏确认();
选择英雄();
载入游戏画面();
...
} catch (登陆游戏异常) {
处理登陆游戏异常;
} catch (开始匹配异常) {
处理开始匹配异常;
} catch (游戏确认异常) {
处理游戏确认异常;
} catch (选择英雄异常) {
处理选择英雄异常;
} catch (载入游戏画面异常) {
处理载入游戏画面异常;
}

优势：正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码

异常处理的核心思想就是 EAFP。

在 Java 中， 异常处理主要的 5 个关键字： throw 、 try 、 catch 、 final 、 throws 。

5.异常的抛出

在编写程序时，如果程序中出现错误，此时就需要将错误的信息告知给调用者，比如：参数检测。

在 Java 中，可以借助 throw 关键字，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者。具体语法如下：

throw new XXXException("异常产生的原因");

实现一个获取数组中任意位置元素的方法。

 public static int getElement (int[] array , int index) {
        if (array == null) {
            throw new NullPointerException("传递数组为null");
        }
        if (index < 0 || index > array.length - 1) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的数组下标越界");
        }
        return array[index];
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1,2,3};
        getElement(array,3);
        //Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 传递的数组下标越界
    }

【 注意事项 】

1. throw 必须写在方法体内部

2. 抛出的对象必须是 Exception 或者 Exception 的子类对象

3. 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类，则可以不用处理，直接交给 JVM 来处理

4. 如果抛出的是编译时异常，用户必须处理，否则无法通过编译

5. 异常一旦抛出，其后的代码就不会执行

6.异常的捕获

异常的捕获，也就是异常的具体处理方式，主要有两种：异常声明 throws 以及 try-catch 捕获处理。

1.异常的声明

处在方法声明时参数列表之后，当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助 throws 将异常抛给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常，提醒方法的调用者处理异常 。

语法格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1，异常类型2...{
}

加载指定的配置文件 config.ini

public class Config {
    File file;
    /*
FileNotFoundException : 编译时异常，表明文件不存在
此处不处理，也没有能力处理，应该将错误信息报告给调用者，让调用者检查文件名字是否给错误了
*/
    public void OpenConfig(String filename) throws FileNotFoundException {
        if (filename.equals("confilg.ini")){
            throw new FileNotFoundException("配置文件名字不对");
        }
        //打开文件
    }

}

【 注意事项 】

1. throws 必须跟在方法的参数列表之后.

2. 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类.

3. 方法内部如果抛出了多个异常， throws 之后必须跟多个异常类型，之间用逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有父子关系，直接声明父类即可。

4. 调用声明抛出异常的方法时，调用者必须对该异常进行处理，或者继续使用 throws 抛出 .

2 try-catch捕获并处理

throws 对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch 。

语法格式：
try{
// 将可能出现异常的代码放在这里
}catch(要捕获的异常类型 e){
// 如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时，或者是try中抛出异常的基类
时，就会被捕获到
// 对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执行后序代码
}[catch(异常类型 e){
// 对异常进行处理
}finally{
// 此处代码一定会被执行到
}]
// 后序代码
// 当异常被捕获到时，异常就被处理了，这里的后序代码一定会执行
// 如果捕获了，由于捕获时类型不对，那就没有捕获到，这里的代码就不会被执行

注意：
1. []中表示可选项，可以添加，也可以不用添加.
2. try中的代码可能会抛出异常，也可能不会.

读取配置文件，如果配置文件名字不是指定名字，抛出异常，调用者进行异常处理.

public class Config {
File file;
public void openConfig(String filename) throws FileNotFoundException{
if(!filename.equals("config.ini")){
throw new FileNotFoundException("配置文件名字不对");
}
// 打开文件
}
public void readConfig(){
}
public static void main(String[] args) {
Config config = new Config();
try {
config.openConfig("config.txt");
System.out.println("文件打开成功");
} catch (IOException e) {
// 异常的处理方式
//System.out.println(e.getMessage()); // 只打印异常信息
//System.out.println(e); // 打印异常类型：异常信息
e.printStackTrace(); // 打印信息最全面
}
// 一旦异常被捕获处理了，此处的代码会执行
System.out.println("异常如果被处理了，这里的代码也可以执行");
}
}

【 注意事项 】

1. try 块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

2. 如果抛出异常类型与 catch 时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序 ---- 异常是按照类型来捕获的

3. try 中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须用多个 catch 来捕获 ---- 即多种异常，多次捕获

4. 可以通过一个 catch 捕获所有的异常，即多个异常，一次捕获 ( 不推荐 )

由于 Exception 类是所有异常类的父类 . 因此可以用这个类型表示捕捉所有异常

7.finally

在写程序时， 有些特定的代码，不论程序是否发生异常，都需要执行，比如程序中打开的资源 ：网络连接、数据库连接、IO 流等， 在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进行回收 。另外，因为 异常会引发程序的跳转，可能 导致有些语句执行不到 ， finally 就是用来解决这个问题的。

语法格式：
try{
// 可能会发生异常的代码
}catch(异常类型 e){
// 对捕获到的异常进行处理
}finally{
// 此处的语句无论是否发生异常，都会被执行到
}
// 如果没有抛出异常，或者异常被捕获处理了，这里的代码也会执行

8.自定义异常

Java 中虽然已经内置了丰富的异常类 , 但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常，此时就需要维护符合我们实际情况的异常结构.

实现一个用户登陆功能.

public class Login {
    private String username = "zhang";
    private String passworld = "123456";
    public static void loginLnfo(String username,String passworld) {
        if (!username.equals(username)) {

        }
        if (!passworld.equals(passworld)) {

        }
        System.out.println("登陆成功");
    }

    public static void main(String[] args) {
        loginLnfo("zhang","123456");
    }

}

此时我们在处理用户名密码错误的时候可能就需要抛出两种异常. 我们可以基于已有的异常类进行扩展 ( 继承 ), 创建和我们业务相关的异常类 .

1. 自定义异常类，然后继承自 Exception 或者 RunTimeException

2. 实现一个带有 String 类型参数的构造方法

public class UserNameException extends Exception{
    public UserNameException (String message) {
        super(message);
    }
}
class PasswordException extends Exception {
    public PasswordException(String message) {
        super(message);
    }
}

此时我们的 login 代码可以改成

public class Login {
    private String username = "zhang";
    private String passworld = "123456";
    public static void loginLnfo(String username,String passworld) throws UserNameException,PasswordException{
        if (!username.equals(username)) {
            throw new UserNameException("用户名错误");
        }
        if (!passworld.equals(passworld)) {
            throw new PasswordException("密码错误");
        }
        System.out.println("登陆成功");
    }

    public static void main(String[] args) {
        //loginLnfo("zhang","123456");

        try {
            loginLnfo("admin", "123456");
        } catch (UserNameException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (PasswordException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

注意事项

自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException

继承自 Exception 的异常默认是受查异常

继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常.

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_69762204/article/details/135111937
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