JavaLearn # 异常

Posted 2021-06-06 LRcoding

1. 异常

异常，总会发生的情况，异常处理完，代码要继续执行

例如：除数为 0 ，或者不为数字。

面对异常该怎么办呢？

• 由开发者通过 if-else 来解决 ==》 代码臃肿，对程序员要求较高
• Java本身的异常处理机制，我们只需要捕捉，处理异常即可，处理完程序继续执行

异常处理过程：

• 捕获异常：
  • try：内含可能产生异常的代码
  • catch：捕获异常
  • finally：无论是否发生异常，程序都需要执行的代码
• 声明异常（有异常，自己不处理）：
  • throws：声明方法可能要抛出的各种异常
• 抛出异常（异常产生的地方）：
  • throw：手动抛出异常

示例：输入班级总分，输入人数，计算平均分

public class TestException {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 输入总分
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.print("输入总分： ");
        int score = sc.nextInt();  // 可能输入的不是 int 类型，报异常

        // 2. 输入人数
        System.out.print("输入班级人数： ");
        int num = sc.nextInt();

        // 3. 计算平均分并输出
        int res = score / num;     // 此处除法，容易出现异常
        System.out.println("平均分：" + res);

        System.out.println("ending.....");
    }
}

解决：try-catch-finally 处理异常； throws 抛出异常不处理，调用者处理

// 将可能出现异常的语句，放到 try 语句里，catch 处理异常，finally 总会执行的代码
try {
    int score = sc.nextInt();
    int num = sc.nextInt();
    int res = score / num;
} catch (Exception e) {
    System.out.println("异常出现了");
} finally {
    System.out.println("总会执行的代码");
}

// 处理完异常后，后续的代码可以继续执行
System.out.println("可以继续执行 ");

try-catch执行情况：

• 情况1：try 代码块中没有异常 ==》 不执行 catch 代码块，执行后续代码
• 情况2：try 代码块中出现异常，catch 中异常类型匹配（相同或者父类） ==》 执行 catch 代码块，执行后续代码
• 情况3：try 代码块中出现异常，catch 中异常类型不匹配 ==》 不执行 catch 代码块，不执行后续代码

注意：

• 出现异常后，Java会产生相应的异常对象，Java系统寻找匹配的 catch 块，找到后将异常对象赋给catch块异常参数
• 出现异常后，try 块中尚未执行的代码语句，不会执行
• 出现异常并处理后，catch 块后面的语句还会执行

catch 块中如何处理异常：

• 输出用户自定义的异常信息： System.err.println("除数不能为 0");
• 调用异常对象的方法输出异常信息： e.printStackTrace(); 异常的堆栈信息
• 继续向上抛出异常： throw e catch 后续的代码块不执行

加上 finally 后的执行顺序：

• 无论 try 中是否发生异常，finally 中的代码都要被执行，所以如果在 try 语句中有 return 方法，那么顺序为正常执行 return 之前的，然后执行 finally 中代码，然后执行 return
• 但是如果使用了 System.exit(0); 那么程序只执行到这个语句处

多重 catch 处理异常：只匹配一个异常

try{
    int score = sc.nextInt();
    int res = score / num; // 此处除法，容易出现异常
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println("除数不能为 0");
} catch (InputMismatchException e) {
    System.err.println("必须输入数字");
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

2. 异常体系

Error：

• Java 运行时系统内部错误或资源耗尽错误，一般指与 JVM 或动态加载等相关的问题
• 这类错误是我们无法控制的，同时也非常罕见，不需要去管理 Error

Exception：

• 所有异常的父类，其子类对应了各种各样可能出现的异常

Exception分类：

• Runtime Exception 运行时异常

  可不必对其处理，系统自动检测处理，其产生比较繁琐，处理麻烦（被0整除，数组越界，空指针等）

• Checked Exception 检查异常

  必须捕获处理，否则会编译错误，只有Java提供了检查异常

  Class.forName("java.lang.String").newInstance();
  
  两种处理方式：
  // 1. 用 try-catch 包围
  // 2. 用 throws 继续向上抛，让调用者进行异常处理
  

3. throw 和 throws

• 作用：
  • throws 是声明一下，方法里面有异常，调用者要进行处理
  • throw 声明的是产生异常的地方，要往上抛，让调用者知道
• 位置：
  • throws 写在方法的签名位置（声明的地方）
  • throw 写在方法体内部
• 数量：
  • throws 后面可以加多个类
  • throw 后面只能由一个对象

需求1：如果班级人数输入的为负数，抛出异常

1. 抛出运行时异常 throw new RuntimeException

   System.out.print("输入班级人数： ");
   int num = sc.nextInt();
   
   if (num < 0) {
       // =========== throw 是产生异常的地方，进行抛出 ================
       throw new RuntimeException("人数不能是负数");
   }
   

2. 抛出检查异常 throw new Exception

   // =========== throws 抛出异常，告知调用者，要进行异常处理 ================
   public void getAvg() throws Exception {
       System.out.print("输入班级人数： ");
       int num = sc.nextInt();
       if (num < 0) {
           throw new Exception("人数不能是负数");
       }
   }
   

需求2：限制一下年龄的范围

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

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) throws Exception{
        if (age < 0 || age > 130) {
            // 第1种：抛出运行时异常，可以不进行处理
            //throw new RuntimeException("年龄范围错误（0-130）");

            // 第2种：抛出检查异常，调用的地方必须处理，声明方法时，必须加上 throws
            throw new Exception("年龄范围错误（0-130）");
        }
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        p.setName("张三");
        try {
            p.setAge(150);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(p.toString());
    }
}

4. 自定义异常

上边代码运行后，会产生异常，但是不友好，不能见名知意

解决：我们可以自定义异常类型，抛出时，抛出我们自定义的异常

自定义异常类AgeException：

// 检查异常：继承 Exception，  运行时异常：继承 RuntimeException
public class AgeException extends Exception {  
    public AgeException () {
    }

    public AgeException (String message) {
        super(message);
    }
}

使用自定义异常：

public class Person {
    private int age;

    public void setAge(int age) throws AgeException {   //============== 抛出自定义异常类 ===========
        if (age < 0 || age > 130) {
            throw new AgeException("年龄范围错误（0-130）");
        }
        this.age = age;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        try {
            p.setAge(150);
        } catch (AgeException e) {   //============== 使用自定义异常类进行捕获 ===========
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(p.toString());
    }
}

扩展：异常链，项目分层之后，底层出现问题，向上抛出，到合适的位置进行捕获处理