java--异常

Posted 2020-12-28 大树*

        Java代码在运行时期发生的问题就是异常。在Java中，把异常信息封装成了一个类。当出现了问题时，就会创建异常类对象并抛出异常相关的信息（如异常出现的位置、原因等）。

注：

1、不要用throws，用try..catch..语句

2、try..catch..语句，try范围内异常代码下面的代码将不会执行，但try..catch..语句下面的代码将继续执行

3、RuntimeException异常及其子类不用处理，方法定义中无需throws声明，运行时期异常一旦发生,需要程序人员修改源代码。

 

 

一、 异常的继承体系

    在Java中使用Exception类来描述异常。

   

Throwable是Java 语言中所有错误或异常的超类，即祖宗类。

      

与异常Exception平级的有一个Error，它是Throwable的子类，它用来表示java程序中可能会产生的严重错误。解决办法只有一个，修改代码避免Error错误的产生。

总结：

1 错误：
2     （1）错误Error：程序员没办法处理，只能修改代码
3     （2）异常Exception：可以处理；其中的RuntimeException不用处理

二、异常与错误的区别

异常：指程序在编译、运行期间发生了某种异常(XxxException)，我们可以对异常进行具体的处理。若不处理异常，程序将会结束运行。

 例：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[2];
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[3]);
// 该句运行时发生了数组索引越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException，由于没有处理异常，导致程序无法继续执行，程序结束。
    System.out.println("over"); // 由于上面代码发生了异常，此句代码不会执行
}

错误：指程序在运行期间发生了某种错误(XxxError)，Error错误通常没有具体的处理方式，程序将会结束运行。Error错误的发生往往都是系统级别的问题，都是jvm（java虚拟机）所在系统发生的，并反馈给jvm的。我们无法针对处理，只能修正代码。

 例：

public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[1024*1024*100];
//该句运行时发生了内存溢出错误OutOfMemoryError，开辟了过大的数组空间，导致JVM在分配数组空间时超出了JVM内存空间，直接发生错误。
}

三、异常的产生过程解析 

先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生的过程。

 工具类：

class ArrayTools{
//对给定的数组通过给定的角标获取元素。
public static int getElement(int[] arr,int index)    {
        int element = arr[index];
        return element;
}
}

测试类：

class ExceptionDemo2 {
    public static void main(String[] args)     {
        int[] arr = {34,12,67};
        int num = ArrayTools.getElement(arr,4)
        System.out.println("num="+num);
        System.out.println("over");
    }
}

上述程序执行过程图解：

四、 抛出异常throw及声明异常throws

在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？

1,创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。

2,需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象；throw用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。

使用格式：

throw new 异常类名(参数);

例如：

throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");

throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");

下面是异常类ArrayIndexOutOfBoundsException与NullPointerException的构造方法

 声明：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。

声明异常格式：

修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2… {   }

五、捕获异常try…catch…finally

 

捕获异常格式：

    try{
       可能会发生的异常的代码
    }catch(异常对象 ex){
       处理语句
    }finally{
       不管出不出现异常必须执行语句
       一般写释放资源的语句
    }

例如：

public static void main(String[] args){
        int[] arr=null;
        //try中一旦发生异常，try范围内的下面代码将不会执行
        try{
            int index=get(arr);
            System.out.println(index);
        }catch(NullPointerException ex){
            System.out.println(ex);
        }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException ex){
            System.out.println(ex);
        }finally{
            System.out.println("这是一定会被执行的语句");
        }
    }
    public static int get(int[] arr) throws NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException{
        if(arr==null){
            throw new NullPointerException("数组为空");
        }
        if(arr.length<4){
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组长度不够");
        }
        return arr[3]+1;
    }
}

六、try…catch…finally异常处理的组合方式

（1）try catch finally组合：检测异常，并传递给catch处理，并在finally中进行资源释放。

 

 

 （2）try catch组合 : 对代码进行异常检测，并对检测的异常传递给catch处理。对异常进行捕获处理。

 （3）一个try 多个catch组合 : 对代码进行异常检测，并对检测的异常传递给catch处理。对每种异常信息进行不同的捕获处理。

       注意：这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。

  （4）try finally 组合: 对代码进行异常检测，检测到异常后因为没有catch，所以一样会被默认jvm抛出。异常是没有捕获处理的。但是功能所开启资源需要进行关闭，所有finally。只为关闭资源。

七、 运行时期异常

 

　　RuntimeException和他的所有子类异常,都属于运行时期异常。NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException等都属于运行时期异常.

 

运行时期异常的特点:

 

　　1、 方法中抛出运行时期异常,方法定义中无需throws声明,调用者也无需处理此异常

 

　　2、 运行时期异常一旦发生,需要程序人员修改源代码.

 

 

 八、异常在方法重写中细节

1、 子类覆盖父类方法时，如果父类的方法声明异常，子类只能声明父类异常或者该异常的子类，或者不声明。

例如：
class Fu {
    public void method () throws RuntimeException {
}
}
class Zi extends Fu {
    public void method() throws RuntimeException { }  //抛出父类一样的异常
    //public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类子异常
}

2、当父类方法声明多个异常时，子类覆盖时只能声明多个异常的子集。

例如：
class Fu {
    public void method () throws NullPointerException, ClassCastException{
}
}
class Zi extends Fu {
    public void method()throws NullPointerException, ClassCastException { }          
    public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类异常中的一部分
    public void method() throws ClassCastException { } //抛出父类异常中的一部分
}

3、当被覆盖的方法没有异常声明时，子类覆盖时无法声明异常的

例如：
class Fu {
    public void method (){
}
}
class Zi extends Fu {
    public void method() throws Exception { }//错误的方式
}

举例：父类中会存在下列这种情况，接口也有这种情况

问题：接口中没有声明异常，而实现的子类覆盖方法时发生了异常，怎么办？

答：无法进行throws声明，只能catch的捕获。万一问题处理不了呢？catch中继续throw抛出，但是只能将异常转换成RuntimeException子类抛出。

interface Inter {
    public abstract void method();
}
class Zi implements Inter {
    public void method(){ //无法声明 throws Exception
        int[] arr = null;
        if (arr == null) {
            //只能捕获处理
            try{
throw new Exception(“哥们，你定义的数组arr是空的!”);
} catch(Exception e){
    System.out.println(“父方法中没有异常抛出，子类中不能抛出Exception异常”);
        //我们把异常对象e，采用RuntimeException异常方式抛出
        throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}

九、异常中常用方法

在Throwable类中为我们提供了很多操作异常对象的方法：

 

即：

1、 printStackTrace：在控制台输出该异常的名称与详细信息字符串、异常出现的代码位置

2、toString方法：返回该异常的名称与详细信息字符串

3、getMessage方法：返回该异常提示信息

十、自定义异常

1、自定义异常类的定义

格式：

Class 异常名 extends Exception{ //或继承RuntimeException
    public 异常名(){
　　}
    public 异常名(String s){ 
　　super(s); 
　　}
}

（1）自定义异常继承Exception演示

class MyException extends Exception{
    /*为什么要定义构造函数，因为看到Java中的异常描述类中有提供对异常对象的初始化方法。*/
    public MyException(){
        super();
    }
    public MyException(String message)    {
        super(message);// 如果自定义异常需要异常信息，可以通过调用父类的带有字符串参数的构造函数即可。
    }
}

（2）自定义异常继承RuntimeException演示

class MyException extends RuntimeException{
    /*为什么要定义构造函数，因为看到Java中的异常描述类中有提供对异常对象的初始化方法。*/
    MyException(){
        super();
    }
    MyException(String message)    {
        super(message);// 如果自定义异常需要异常信息，可以通过调用父类的带有字符串参数的构造函数即可。
    }
}

总结一下，构造函数到底抛出这个NoAgeException是继承Exception呢？还是继承RuntimeException呢？

 继承Exception，必须要throws声明，一声明就告知调用者进行捕获，一旦问题处理了调用者的程序会继续执行。

继承RuntimeExcpetion,不需要throws声明的，这时调用是不需要编写捕获代码的，因为调用根本就不知道有问题。一旦发生NoAgeException，调用者程序会停掉，并有jvm将信息显示到屏幕，让调用者看到问题，修正代码。