Java 异常处理

Posted 2020-09-23 将暮未暮

1.异常处理   

1）异常处理机制    

　　当程序中抛出一个异常后，程序从程序中导致异常的代码处跳出，Java虚拟机检测寻找和try关键字匹配的处理该异常的catch块，如果找到，将控制权交给catch块中的代码，然后继续往下执行程序，try块中发生异常的代码不会被重新执行。如果没有找到处理该异常的catch块，在所有的finnally块代码被执行和当前线程所属的ThreadGroup的uncaughtException方法被调用后，遇到异常的当前线程被终止。

2）异常的捕获和处理

2.1）Throwable、Error、Exception

　　Java异常结构中定义有Throwable类，Error和Exception是其派生的两个子类。其中Exception表示由于网络故障、文件损坏、设备错误、用户输入非法等情况导致的异常，这类异常是可以通过Java异常捕获机制处理的。而Error表示Java运行时环境出现的错误，如JVM内存溢出等。

2.2）try-catch

　　try语句指定了一段代码，该段代码就是一次捕获并处理例外的范围。在执行过程中，该段代码可能会产生并抛出一种或几种类型的异常对象，它后面的catch语句分别对这些异常做相应的处理。

　　如果没有例外产生，所有的catch代码段都被略过不执行。

　　在catch语句块中是对异常进行处理的代码，catch中声明的异常对封装了异常事件发生的信息，在catch语句块中可以使用这个对象的一些方法获取这些信息。

public class Try_catchDemo {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("程序开始了");
		try{
			String str = null;
			System.out.println(str);
		}catch(NullPointerException e){
			System.out.println("出现空指针异常");
		}
		System.out.println("程序结束了");
	}
}

/*
运行结果：
程序开始了
null
程序结束了
*/

2.3）多个catch

　　每个try语句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。catch捕获的异常类型由上至下的捕获异常类型的顺序应该是子类到父类。

　　通常在写代码的时候，应该在最后一个cathc中捕获Exception，这样可以保证不会因为出现一个未在catch中声明的异常而导致捕获失败使得程序终止。　　

public class Try_catchDemo {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("程序开始了");
		try{
			String str = "A";
			System.out.println(str);
			System.out.println(str.charAt(0));
			System.out.println(Integer.parseInt(str));
			System.out.println("我是伪代码");
		}catch(NullPointerException e){
			System.out.println("出现空指针异常");
		}catch(StringIndexOutOfBoundsException e){
			System.out.println("字符串下标越界了");
		}catch(Exception e){
			System.out.println("发生异常了");
		}
		System.out.println("程序结束了");
	}
}

　　try程序块中，如果出现了异常，那么从这一条异常代码开始后面的代码就不执行了，如上案例出现字符下标异常，后面的两行代码就不会执行。

2.4）finally

　　finally语句为异常处理提供一个统一的出口，使得在控制流程转到程序其他部分以前，能够对程序的状态作统一管理。

　　无论try所指定的程序块中是否抛出异常，finally所指定的代码都要被执行，通常在finaly语句中可以进行资源的消除工作，如关闭打开的文件、删除临时文件等。

　　finally语句块只能定义在try语句块之后，或者最后一个catch语句块之后，且只能定义一次。

public class Try_catchDemo {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("程序开始了");
		try{
			String str = null;
			System.out.println(str);
			System.out.println(str.charAt(0));
			System.out.println(Integer.parseInt(str));
			System.out.println("我是伪代码");
		}catch(NullPointerException e){
			System.out.println("出现空指针异常");
		}catch(StringIndexOutOfBoundsException e){
			System.out.println("字符串下标越界了");
		}catch(Exception e){
			System.out.println("发生异常了");
		}finally{
			System.out.println("我是真代码,必须执行");   //不管是否发生异常，finally语句块中代码都会执行
		}
		System.out.println("程序结束了");
	}
}

/*
运行结果：
程序开始了
null
出现空指针异常
我是真代码,必须执行
程序结束了
 */

 

2.5）throw关键字

　　当程序发生错误而无法处理的时候，会抛出对应的异常对象，除此之外，在某些时候，你可能会想要自行抛出异常。例如在异常处理结束后，再将异常抛出，让下一层异常处理块来捕获，若想自行抛出异常，就需要throw关键字，并生成指定的异常对象。

public class Exception_throw {
	public static void main(String[] args)  {
		Person p = new Person();
		try {
			p.setAge(1000);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("年龄:"+p.getAge());
	}
}

class Person{
	private int age;
	public int getAge(){
		return age;
	}
	public void setAge(int age) throws Exception{
		if(age<0||age>100){
			throw new Exception("年龄不合法");
		}
		this.age = age;
	}
}

/*
 运行结果：
java.lang.Exception: 年龄不合法
	at javase.day08.Person.setAge(Exception_throw.java:22)
	at javase.day08.Exception_throw.main(Exception_throw.java:7)
年龄:0
 */

 

2.6）throws关键字

　　程序中会声明许多方法（Method），这些方法中可能会因为某些错误而引发异常，但你不希望直接在这个方法中处理这些异常，而希望调用这个它的方法来统一处理，这时候可以使用throws关键字来声明这个方法将会抛出异常。

public class Exception_throw {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Person p = new Person();
		p.setAge(1000);
		System.out.println("年龄:"+p.getAge());
	}
}

class Person{
	private int age;
	public int getAge(){
		return age;
	}
	public void setAge(int age) throws Exception{
		if(age<0||age>100){
			throw new Exception("年龄不合法");
		}
		this.age = age;
	}
}

/*
 运行结果：
 Exception in thread "main" java.lang.Exception: 年龄不合法
	at javase.day08.Person.setAge(Exception_throw.java:18)
	at javase.day08.Exception_throw.main(Exception_throw.java:6)：
 */

　　注意：通常在一个方法中主动抛出一个异常时就要在当前方法上使用throws声明该类异常的抛出以通知调用者处理该异常，只有抛出RuntimeException编译器不要求必须这样做，除此之外，不使用throws声明该类异常编译器就不通过。

public class Exception_throw {
	public static void main(String[] args) {
		Person p = new Person();
		p.setAge(1000);
		System.out.println("年龄:"+p.getAge());
	}
}

class Person{
	private int age;
	public int getAge(){
		return age;
	}
	public void setAge(int age){
		if(age<0||age>100){
			throw new RuntimeException("年龄不合法");
		}
		this.age = age;
	}
}

/*
 运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: 年龄不合法
	at javase.day08.Person.setAge(Exception_throw.java:18)
	at javase.day08.Exception_throw.main(Exception_throw.java:6)
 */

　　

 2.7）重写方法时的throws

　　当使用继承时，在父类的某个方法上声明了throws抛出某些异常，而在子类中重写该方法时，我们可以做以下操作：

• 不处理异常（重写方法时不声明throws）
• 可仅在throws中声明父类中声明的部分异常
• 可在throws中声明父类方法中抛出的异常的子类异常

　　但是不能做以下操作：

• 重写方法时在throws中声明抛出额外的异常
• 重写方法时在throws中声明父类方法中声明的抛出异常的父类异常

import java.awt.AWTException;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.sql.SQLException;

public class Exception_throws {
	public void dosome() throws IOException,AWTException{
		
	}
}

class Son extends Exception_throws{
	//可以不再抛出任何异常
//	public void dosome(){
//		
//	}
//	
	
	//可以仅抛出部分异常
//	public void dosome() throws IOException{
//		
//	}
	
	//可以抛出父类方法抛出异常的子类型异常
//	public void dosome() throws FileNotFoundException{
//			
//	}
	
	//不允许抛出额外异常
//	public void dosome() throws SQLException{
//		
//	}
	
	//不允许抛出父类方法抛出异常的父类型异常
//	public void dosome() throws Exception{
//		
//	}
}

　　

2.Java异常API

1）RuntimeException

　　Java异常分为可检测异常、非检测异常。

　　可检测异常：可检测异常经编译器验证，对于声明抛出异常的任何方法，编译器将强制执行处理或声明规则，不捕捉这个异常，编译器就通不过，不允许编译。

　　非检测异常：非检测异常不遵循处理或者声明规则。在产生此类异常时，不一定非要采取任何适当操作，编译器不会检查是否已经解决了这个异常。

　　RuntimeException类属于非检测异常，因为普通JVM操作引起的运行时异常随时可能发生，此类异常一般是由特定操作引发。但这些操作在Java应用程序中会频繁出现。因此它们不受编译器检查与处理或声明规则的限制。

2）常见RuntimeException

　　IllegalArgumentException：抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数

　　NullPointerException：当应用程序试图在需要对象的地方使用null时，抛出该异常

　　ArrayIndexOutOfBoundsException：当使用的数组下标超出数组允许范围时，抛出该异常

　　ClassCastException：当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常

　　NumberFormatException：当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常

 

3.Exception常用API

1）printStackTrace

　　Throwable中定义了一个方法可以输出错误信息，用来跟踪异常事件发生时执行堆栈的内容。

方法定义：
void printStackTrace()

try{
    ...  
}catch(Exception e){
    e.printStackTrace();  //输出执行堆栈信息
}

2）getMessage

　　Throwable中定义了一个方法可以得到有关异常事件的信息。

方法定义：
String getMessage()　

try{
    ...  
}catch(Exception e){
    System.out.println(e.getMessage()); 
}

3）getCause

　　很多时候，当一个异常由另一个异常导致异常而被抛出的时候，Java库和开放源代码会将一种异常包装成另一种异常。这时，日志记录和打印根异常就变得非常重要。Java异常类提供了getCause()方法来检索导致异常的原因，这些可以对异常根层次的原因提供更多的信息。该Java实践对代码的调试或故障排除有很大的帮助。另外，如果要把一个异常包装成另一个异常，构造一个新异常就要传递源异常。

Throwable getCause()

 

案例：printStackTrace getMessage演示

public class Exception_throw {
	public static void main(String[] args) {
		Person p = new Person();
		try {
			p.setAge(1000);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			System.out.println(e.getMessage());
		}
		System.out.println("年龄:"+p.getAge());
	}
}

class Person{
	private int age;
	public int getAge(){
		return age;
	}
	public void setAge(int age) throws Exception{
		if(age<0||age>100){
			throw new Exception("年龄不合法");
		}
		this.age = age;
	}
}

/*
 运行结果：
java.lang.Exception: 年龄不合法
	at javase.day08.Person.setAge(Exception_throw.java:23)
	at javase.day08.Exception_throw.main(Exception_throw.java:7)
年龄不合法
年龄:0
 */

　　

4.自定义Exception

1）自定义异常的意义

　　Java异常机制可以保证程序更安全和更健壮。虽然Java类库已经提供很多可以直接处理异常的类，但是有时候为了更加精准的捕获和处理异常以呈现更好的用户体验，需要开发者自定义异常。

2）继承Exception自定义异常

　　创建自定义异常类语法：

public class 自定义异常类名 extends Exception{
     ...
}

3)编写构造方法

　　当定义好自定义异常后，可以通过Eclipse来自动生成相应的构造方法。

1. 声明一个类并继承Exception
2. 右键点击Source
3. 选择Generate Constructors from Superclass
4. 选中父类中所有构造方法后确认生成

public class MyException extends Exception{

	public MyException() {
		super();
		// TODO 自动生成的构造函数存根
	}

	public MyException(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression, boolean writableStackTrace) {
		super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);
		// TODO 自动生成的构造函数存根
	}

	public MyException(String message, Throwable cause) {
		super(message, cause);
		// TODO 自动生成的构造函数存根
	}

	public MyException(String message) {
		super(message);
		// TODO 自动生成的构造函数存根
	}

	public MyException(Throwable cause) {
		super(cause);
		// TODO 自动生成的构造函数存根
	}
	
}