Java异常

Posted 2020-12-15 新火且试茶

Java异常处理

程序发生异常的原因有很多，通常包含以下几类：

• 用户输入非法数据
• 要打开的文件不存在
• 网络通信连接中断，或者JVM内存溢出

异常有的是因为用户错误引起的，有的是程序错误引起的，还有一些是物理错误引起的。

要理解Java异常处理是如何工作的，要掌握三种类型的异常：

• 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： 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。

Exception类的层次

所有异常类是从java.lang.Exception类继承的子类。

Exception类是Throwable类的子类。除了Exception类外，Throwable还有一个子类Error。

Java程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时，他们在Java程序处理范围之外。

Error用来指示运行时环境发生的错误。

例如，JVM内存溢出。一般地，程序不会从错误中恢复。

异常类有两个主要的子类：IOException类和RuntimeException类。

Java内置异常类

在java.lang标准包中定义了异常类，由于 java.lang 包是默认加载到所有的 Java 程序的，所以大部分从运行时异常类继承而来的异常都可以直接使用。

Java 根据各个类库也定义了一些其他的异常，下面的表中列出了 Java 的非检查性异常。

异常	描述
ArithmeticException	当出现异常的运算条件时，抛出此异常。例如，一个整数"除以零"时，抛出此类的一个实例。
ArrayIndexOutOfBoundsException	用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小，则该索引为非法索引。
ArrayStoreException	试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。
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。
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。
IllegalMonitorStateException	抛出的异常表明某一线程已经试图等待对象的监视器，或者试图通知其他正在等待对象的监视器而本身没有指定监视器的线程。
IllegalStateException	在非法或不适当的时间调用方法时产生的信号。换句话说，即 Java 环境或 Java 应用程序没有处于请求操作所要求的适当状态下。
IllegalThreadStateException	线程没有处于请求操作所要求的适当状态时抛出的异常。
IndexOutOfBoundsException	指示某排序索引（例如对数组、字符串或向量的排序）超出范围时抛出。
NegativeArraySizeException	如果应用程序试图创建大小为负的数组，则抛出该异常。
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
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。
SecurityException	由安全管理器抛出的异常，指示存在安全侵犯。
StringIndexOutOfBoundsException	此异常由 String 方法抛出，指示索引或者为负，或者超出字符串的大小。
UnsupportedOperationException	当不支持请求的操作时，抛出该异常。

下面的表中列出了 Java 定义在 java.lang 包中的检查性异常类。

异常	描述
ClassNotFoundException	应用程序试图加载类时，找不到相应的类，抛出该异常。
CloneNotSupportedException	当调用 Object 类中的 clone 方法克隆对象，但该对象的类无法实现 Cloneable 接口时，抛出该异常。
IllegalAccessException	拒绝访问一个类的时候，抛出该异常。
InstantiationException	当试图使用 Class 类中的 newInstance 方法创建一个类的实例，而指定的类对象因为是一个接口或是一个抽象类而无法实例化时，抛出该异常。
InterruptedException	一个线程被另一个线程中断，抛出该异常。
NoSuchFieldException	请求的变量不存在
NoSuchMethodException	请求的方法不存在

异常方法

下面的列表是 Throwable 类的主要方法:

序号	方法及说明
1	public String getMessage() 返回关于发生的异常的详细信息。这个消息在Throwable 类的构造函数中初始化了。
2	public Throwable getCause() 返回一个Throwable 对象代表异常原因。
3	public String toString() 使用getMessage()的结果返回类的串级名字。
4	public void printStackTrace() 打印toString()结果和栈层次到System.err，即错误输出流。
5	public StackTraceElement [] getStackTrace() 返回一个包含堆栈层次的数组。下标为0的元素代表栈顶，最后一个元素代表方法调用堆栈的栈底。
6	public Throwable fillInStackTrace() 用当前的调用栈层次填充Throwable 对象栈层次，添加到栈层次任何先前信息中。

异常捕捉

try{
    //程序代码块
} catch (ExceptionName1 e1){
    //ExceptionName1异常发生时执行
} catch (ExceptionName2 e2) {
    //ExceptionName2异常发生时执行
} catch (Exception e) {
    
} finally {
    //无论有无异常发生最后都要执行
}

throws/throw关键字

某些情况下我们需要手动抛出异常来结束程序。例如，创建一个三角型时，当三条边不符合规定时，抛出异常，使用throw关键字。Throws关键字放在方法签名的尾部，可以抛出多个异常。例：

public void deposit(double amount) throws RemoteException
{
    throw new RemoteException();
}

使用throw抛出多个异常

public void withdraw(double amount) throws RemoteException,
InsufficientFundsException
{
    
}

自定义异常

使用自定义类可以产生自己需要的特定的异常，打印特定的异常信息。

在编写自己的异常类时，需要记住下面几点

• 所有的异常都是Throwable的子类。
• 如果希望写一个检查性异常类，则需要继承Exception类。
• 如果写一个运行时异常类，需要继承RuntimeException类。

自定义异常类与其他类一样，可以定义方法和变量。

例：

现有一异常类，用来检查取款操作是否合法

public class AccountCheck extends Exception{
    private int amount;//不方法时所缺的金额

    public AccountCheck(int amount) {
        this.amount = amount;
    }

    public int getAmount() {
        return amount;
    }
}

现有一账户类

public class Account {
    private int balance;

    public Account(int balance) {
        this.balance = balance;
    }

    public void deposite(int amount) {
        balance += amount;
    }

    //当余额小于要取金额时抛出异常
    public void withdraw(int amount) throws AccountCheck {
        if (balance >= amount) {
            balance -= amount;
        } else {
            throw new AccountCheck(amount-balance);
        }
    }

    public int getBalance() {
        return balance;
    }
}

进行测试

public static void main(String[] args) {
    Account account = new Account(500);
    try {
        account.withdraw(600);
    } catch (AccountCheck accountCheck) {
        System.out.println("缺少金额为"+accountCheck.getAmount());
        accountCheck.printStackTrace();
    }
}