java学习-异常机制

Posted 2022-10-23 懒佯佯大哥

异常

• 什么是异常：

  • 程序运行过程中出现的错误

• 异常总览：
  

• Throwable：

  • java语言中所有异常或错误的超类
  • 两个子类：
    • Error：错误类：是指在程序中了严重问题，不改代码，运行不了
    • Exception：异常类：程序一般问题，可以通过处理规避掉

• 常见的Exception：

  • NullPointerException：空指针异常
  • IndexOutOfBoundsException：越界异常
  • ClassCastException：类型转换错误
  • RuntimeException：运行期错误
  • ConcurrentModificationException：并发修改异常

• 常见的Error：

  • OutOfMemoryError：内存超限：比如：int[] a = new int[1000000000];

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Throwable详解：

• java语言中所有异常或错误的超类
• 所有继承自Throwable的子类（java自带），都默认使用Throwable的方法（子类基本不实现）
• 其包括如下方法：

方法	描述
public Throwable()	默认构造函数
public Throwable(String message)	指定消息构造函数，后面该message，可通过getMessage获取
public Throwable(String message,Throwable cause)	可以由message+旧的Throwable对象，构造新的Throwable
public Throwable(Throwable cause)	由老的构造，生成新的Throwable
public String getMessage()	获取message（简易的）
public String getLocalizedMessage()	创建本地化描述，如果不做任何子类实现，其等于getMessage
public Throwable getCause()	返回cause
public Throwable initCause(Throwable cause)	初始化cause，只能初始化一次
public String toString()	详细描述（jdk文档说是简单描述）
public void printStackTrace()	将throwable及其追踪输出至标准输出流
public void printStackTrace(PrintStream s)	将此 throwable 及其追踪输出到指定的输出流。
public void printStackTrace(PrintWriter s)	将此 throwable 及其追踪输出到指定的 PrintWriter。

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JVM对异常的处理：

• 示例，比如除0异常：

public class Test4 
    public static void main(String[] args) 
        int a = 1 / 0;
    

• 输出：

// 异常的类，以及原因
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
//出现异常的位置（行）
    at Test3.testZero(Test3.java:27)  

• 说明：
  • 异常也是对象（万物皆对象），JVM发现发生了“除法的除0异常”，将异常封装为java.lang.ArithmeticException：new ArithmeticException(“/ by zero")
  • 异常向外抛出，抛到main方法的调用者，即：JVM，此时JVM停止程序，并将异常打印到控制台

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异常的详细程度：

• e.printStackTrace() > e.toString() > e.getMessage()

public class Test4 
    public static void main(String[] args) 
        try 
            div(1, 0);
         catch (Exception e) 
            System.out.println("==================== e.getMessage：简要 ====================");
            System.out.println(e.getMessage());
            System.out.println("==================== e.toString：较详细 ====================");
            System.out.println(e.toString());
            System.out.println("==================== e.getMessage：非常详细 ====================");
            e.printStackTrace();
        
    

    private static int div(int a, int b)
        return a / b;
    

• 输出：

==================== e.getMessage：简要 ====================
/ by zero
==================== e.toString：较详细 ====================
java.lang.ArithmeticException: / by zero
==================== e.getMessage：非常详细 ====================
java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at Test4.div(Test4.java:16)
    at Test4.main(Test4.java:4)

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异常的继承：

• 一般继承如下：并且，基本都使用RuntimeException

/**
 * 一般继承时，都覆写空构造器、以及带有message的构造器
 */
class YRuntimeException extends RuntimeException 
    public YRuntimeException() 
        super();
    

    public YRuntimeException(String message) 
        super(message);
    

---

异常的捕获：

• 多个异常：

private void testExp() 
    // 方式1：
    try 
        method();
     catch (NullPointerException | ArithmeticException e) 
        System.out.println(e.toString());
    
    // 方式2：
    try 
        method();
     catch (ArithmeticException e) 
        System.out.println(e.toString());
     catch (NullPointerException e) 
        System.out.println(e.toString());
    

• 如果多个异常，并且这些异常有父子关系，则父类需要写到最后，否则编译失败

class ExceptionParent extends Exception 


class ExceptionSon extends  ExceptionParent 


class TestException 
    public static void main(String[] args) 
        try 
            throw new ExceptionParent();
         catch (ExceptionParent e) 
            // 这样写，编译器会报错，因为parent异常已经可以捕获了
         catch (ExceptionSon e) 

        
    

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Error的捕获

• 因为Error的Exception是两个不同的实现类，故捕获的方式不一样：

class TestY 
    public static void main(String[] args) 
        try 
            int[] a = new int[1000000000];
            // 这里会报OutOfMemoryError，只能用Error或者Throwable捕获
         catch (Error e) 
            System.out.println("捕获到异常了");
            System.out.println(e.toString());
        
    

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异常抛出：

• throw：方法内部，手动抛出异常
• throws：方法上，声明本方法抛出的异常类型，调用此方法的必须进行处理
• 运行时异常：RuntimeException或者其子类：
  • 特点：运行时异常，方法上不需要throws声明，调用者也不需要处理

class XException extends Exception 

class YRuntimeException extends RuntimeException 


class TestE 
    // 只需要抛出XEception即可，RuntimeException及其子类不需要抛出
    public void show(int a) throws XException
        if (a == 0) 
            throw new XException();
         else 
            throw new YRuntimeException();
        
    

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finally

• finally中代码快一定会执行，格式：
  • try catch finally
  • try finally
• 正常场景：try catch finally都有返回

class TestFinally1 
    public static void main(String[] args) 
        System.out.println(show());  // 输出为3
    

    private static int show() 
        try 
            return 1;
         catch (Exception e) 
            return 2;
         finally 
            return 3;   // finally最终返回的是3
        
    

* 过程分析：执行到return 1;时，jvm先预留，不直接返回。等到finlly执行完成后，再返回。此时发现finally里有返回，则按照finally返回，故输出为3.

• 正常场景：finally无返回：

class TestFinally1 
    public static void main(String[] args) 
        System.out.println(show1());   // 返回为1
    

    private static int show1() 
        try 
            return 1;              // 最后返回这里
         catch (Exception e) 
            return 2;
         finally 
            System.out.println("no return”);   // 首先，会打印这里
        
    

输出：

no return
1

• 异常场景：无finally，最终按照catch中返回

private static int showException() 
    try 
        int a = 1 / 0;
        return 1;
     catch (Exception e) 
        return 2;              // 最终方法返回的是这里
     

• 异常场景：有finally：则按照finally中返回

private static int showException() 
    try 
        int a = 1 / 0;
        return 1;
     catch (Exception e) 
        return 2;
     finally 
        return 3;           // 最终返回的是这里：3
    

注意：这里逻辑比较绕，但最好不要在finally中写return

继承关系中方法的异常处理：

• 父类方法没有异常，则子类继承的方法也不能有：

class A 
    public void show() 
    


class B extends A 
    // 正确写法：
    @Override
    public void show() 
    
    // 错误写法：
//    @Override
//    public void show() throws ExceptionSon
//    

• 父类方法有异常，则子类：
  • 可以不写
  • 或者声明为该异常的子类（异常的父类会报错）

class AException extends Exception 


class BException extends AException 


class A 
    public void show() throws AException
    


class B extends A 
    // 正确写法1：不抛异常
//    @Override
//    public void show() 
//    
    // 正确写法2：抛出为父类异常的子类
    @Override
    public void show() throws BException
    
    // 错误写法：抛出的异常比父类要高
//    @Override
//    public void show() throws Exception
//