java基础——认识异常

Posted 2021-06-29 爱敲代码的三毛

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了java基础——认识异常相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、初识异常

刚接触java的时候，运行一个程序经常出现一串英文让我一脸懵逼。慢慢的的习惯了，找到原因就解决了。
比如：

1.常见异常

(1) 数组下标越界异常

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

(2) 访问 null 对象

		String str = null;
        System.out.println(str.length());
        //执行结果
        Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

(3) 算数异常

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

2.异常的分类

异常可以分为两种异常一种是受查异常，一种是非受查异常。那么怎么区分呢？

(1) 受查异常(编译时期异常)

受查异常又叫编译时期异常，就是编译之前的异常。
举个例子：

前面博客说到的Clonable 接口，在使用时。如果没有声明异常就会报出受查异常

在这里插入图片描述
必须声明异常后才能解决，这就是受查异常。
还有些错误是这样的, 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.

注意:比如忘记写分号这不属于异常，这种是语法错误！

(2) 非受查异常(运行时异常)

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.

非受查异常非常好理解了，上面举得几个列子都是非受查异常。下标越界异常，算数异常。都是运行时的异常

3.防御式编程

错误在代码中是客观存在的. 因此我们要让程序出现问题的时候及时通知程序猿. 我们有两种主要的方式

LBYL: Look Before You Leap. 在操作之前就做充分的检查.

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.

举个比较搓的例子：
比如你刚谈恋爱，想拉女朋友的手。
LBYL：你问：我可以拉你的手吗？同意后就拉手了。
EAFP：你二话不说直接拉过来，再考虑后果。

异常的核心思想就是 EAFP.

4.java异常体系

在这里插入图片描述

顶层类 Throwable 派生出两个重要的子类, Error 和 Exception
其中 Error 指的是 Java运行时内部错误和资源耗尽错误. 应用程序不抛出此类异常. 这种内部错误一旦出现，除了告知用户并使程序终止之外, 再无能无力.这种情况很少出现.
Exception 是我们程序猿所使用的异常类的父类.
其中 Exception 有一个子类称为RuntimeException , 这里面又派生出很多我们常见的异常类 NullPointerException ,IndexOutOfBoundsException 等.

Java语言规范将派生于 Error 类或 RuntimeException 类的所有异常称为 非受查异常, 所有的其他异常称为 受查异常.

二、异常的基本用法

1.捕获异常

(1) 基本语法

try{
有可能出现异常的语句 ;
}[catch (异常类型 异常对象) {
} ... ]
[finally {
异常的出口
}]

try 代码块中放的是可能出现异常的代码.
catch 代码块中放的是出现异常后的处理行为.
finally代码块中的代码用于处理善后工作, 会在最后执行.
其中 catch 和 finally 都可以根据情况选择加或者不加.

(2) 不处理异常

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

我们发现一旦出现异常, 程序就终止了. after 没有正确输出.

(3) 处理异常

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3};
        try {
            System.out.println("before");
            System.out.println(arr[100]);
            System.out.println("异常下面的代码不会执行");
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("捕获了下标越界异常");
        }
        System.out.println("捕获异常后程序没有终止");
    }

运行结果

在这里插入图片描述

(4) 另外一种写法

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3};
        try {
            System.out.println("before");
            System.out.println(arr[100]);
            System.out.println(10/0);
            System.out.println("异常下面的代码不会执行");
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException | ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕获了下标越界或者算数异常");
        }
        System.out.println("捕获异常后程序没有终止");
    }

(5) 捕获所有异常(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.

备注: catch 进行类型匹配的时候, 不光会匹配相同类型的异常对象, 也会捕捉目标异常类型的子类对象.
如刚才的代码, NullPointerException 和 ArrayIndexOutOfBoundsException 都是 Exception 的子类, 因此都
能被捕获到.

	int[] arr = {1, 2, 3};
	try {
		System.out.println("before");
		arr = null;
		System.out.println(arr[100]);
		System.out.println("after");
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
	System.out.println("after try catch");
	// 执行结果
	before
	java.lang.NullPointerException
	at demo02.Test.main(Test.java:12)
	after try catch

(7) 打印异常的调用栈

我们可以手动打印异常的调用栈，通过 printStackTrace()。就可以知道哪一行出错了

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3};
        try {
            System.out.println("before");
            System.out.println(10/0);
            System.out.println("异常下面的代码不会执行");
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("捕获了下标越界异常");
        } catch (ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("捕获异常后程序没有终止");
    }

运行结果

在这里插入图片描述
我们发现打印的顺序不一样，是因为用的流不一样！

(8) finally

finally 表示最后的善后工作, 例如释放资源。

	int[] arr = {1, 2, 3};
	try {
		System.out.println("before");
		arr = null;
		System.out.println(arr[100]);
		System.out.println("after");
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace(); 
	} finally {
		System.out.println("finally code");
	}
	// 执行结果
	before
	java.lang.NullPointerException
	at demo02.Test.main(Test.java:12)
	finally code

无论是否存在异常, finally 中的代码一定都会执行到. 保证最终一定会执行到 Scanner 的 close 方法.

2.异常处理流程

程序先执行 try 中的代码
如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.
如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码
如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).
如果上层调用者也没有处理的了异常,就继续向上传递.
一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止.

3.异常处理注意事项

捕获异常的时候，catch里面必须是对应可能发生的异常，如果不是对应的异常则不会被捕获，就会交给JVM处理，程序就会异常终止！

代码示例：

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3};
        try {
            System.out.println("abc");
            System.out.println(10/0);
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("捕获了异常");
        }
        System.out.println("捕获异常后程序没有终止");
    }

这个代码发生的是算数异常，而catch 里面捕获的确是下标越界异常，所以肯定无法捕获。程序就会异常终止。

4.抛出异常(throw )

除了 Java 内置的类会抛出一些异常之外, 程序猿也可以手动抛出某个异常. 使用 throw 关键字完成这个操作.
代码示例：

public static double div(double a,double b) {
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException("除数不能为0");
        }
        return a/b;
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            double ret = div(1.0,0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序继续执行");
    }

运行结果

在这里插入图片描述

在这个代码中, 我们可以根据实际情况来抛出需要的异常. 在构造异常对象同时可以指定一些描述性信息.但是抛出异常就要捕获，不捕获异常的话程序就会终止。

5.异常说明(trows)

我们在处理异常的时候, 通常希望知道这段代码中究竟会出现哪些可能的异常.
我们可以使用 throws 关键字, 把可能抛出的异常显式的标注在方法定义的位置. 从而提醒调用者要注意捕获这些异常.

public static double div(double a,double b) throws ArithmeticException,NullPointerException {
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException("除数不能为0");
        }
        if (a == 0) {
            throw new NullPointerException("抛出异常");
        }
        return a/b;
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            double ret = div(1.0,0);
        } catch (ArithmeticException | NullPointerException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序继续执行");
    }

运行结果：

在这里插入图片描述

用 throws 关键字来告诉方法的调用者这个方法会抛出什么异常，也就是声明异常。

6.finally 的注意事项

来看一段代码：

在这里插入图片描述
运行结果

在这里插入图片描述
finally 执行的时机是在方法返回之前(try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 finally). 但是如果finally 中也存在 return 语句, 那么就会执行 finally 中的 return, 从而不会执行到 try 中原有的 return.
一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告).

所以：不要在finally 中进行 return

三、自定义异常类

Java 中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是我们实际场景中可能还有一些情况需要我们对异常类进行扩展, 创建符合我们实际情况的异常.

我们通过自定义异常来实现一个登录案例：

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

class PasswordException extends Exception {
    public PasswordException(String message) {
        super(message);
    }
}
public class TestDemo {
    private static String userName = "admin";
    private static String password = "123456";

    public static void login(String userName, String password) throws UserException,
            PasswordException {
        if (!TestDemo.userName.equals(userName)) {
            throw new UserException("用户名错误");
        }
        if (!TestDemo.password.equals(password)) {
            throw new PasswordException("密码错误");
        }
        System.out.println("登陆成功");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            login("admin", "123456");
        } catch (UserException userError) {
            userError.printStackTrace();
        } catch (PasswordException passwordError) {
            passwordError.printStackTrace();
        }
    }
}

注意：
1.自定义异常类一定要继承异常类
2.继承 Exception 默认受查异常
3.继承 RuntimeException 默认非受查异常
4.如果要打印异常信息，就要帮父类进行构造
5.自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException。当然也可以继承其他的

完！

以上是关于java基础——认识异常的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Java❤️认识异常异常的基本使用认识异常（异常详解）❤️

java.lang.NullPointerException: Attempt to invoke virtual method ‘int android.database.sqlite异常(代码片段

java 反射代码片段

java中异常处理机制

JAVA异常知识点总结

片段中的 EditText 上的空指针异常 [重复]

java基础——认识异常

文章目录

一、初识异常

1.常见异常

(1) 数组下标越界异常

(2) 访问 null 对象

(3) 算数异常

2.异常的分类

(1) 受查异常(编译时期异常)

(2) 非受查异常(运行时异常)

3.防御式编程

4.java异常体系

二、异常的基本用法

1.捕获异常

(1) 基本语法

(2) 不处理异常

(3) 处理异常

(4) 另外一种写法

(5) 捕获所有异常(不推荐)

(7) 打印异常的调用栈

(8) finally

2.异常处理流程

3.异常处理注意事项

4.抛出异常(throw )

5.异常说明(trows)

6.finally 的注意事项

三、自定义异常类

完！