Java入门教程十一(异常处理)

Posted 2022-01-02 lilinfeng

在程序设计和运行的过程中，发生错误是不可避免的。尽管 Java 语言的设计从根本上提供了便于写出整洁、安全代码的方法，并且程序员也尽量地减少错误的产生，但是使程序被迫停止的错误的存在仍然不可避免。为此，Java 提供了异常处理机制来帮助程序员检查可能出现的错误，以保证程序的可读性和可维护性

异常（Exception）

异常（Exception）又称为例外，是一个在程序执行期间发生的事件，它中断正在执行的程序的正常指令流。为了能够及时有效地处理程序中的运行错误，必须使用异常类。错误可能产生于程序员没有预料到的各种情况，或者超出程序员可控范围的环境，例如用户的坏数据、试图打开一个不存在的文件等。为了能够及时有效地处理程序中的运行错误，Java 专门引入了异常类

异常原因

一、Java 内部错误发生异常，Java 虚拟机产生的异常。

二、编写的程序代码中的错误所产生的异常，例如空指针异常、数组越界异常等。这种异常称为未检査的异常，一般需要在某些类中集中处理这些异常。

三、通过 throw 语句手动生成的异常，这种异常称为检査的异常，一般用来告知该方法的调用者一些必要的信息。

Java 通过面向对象的方法来处理异常。在一个方法的运行过程中，如果发生了异常，则这个方法会产生代表该异常的一个对象，并把它交给运行时的系统，运行时系统寻找相应的代码来处理这一异常。我们把生成异常对象，并把它提交给运行时系统的过程称为拋出（throw）异常。运行时系统在方法的调用栈中查找，直到找到能够处理该类型异常的对象，这一个过程称为捕获（catch）异常。

异常类型

在 Java 中所有异常类型都是内置类 java.lang.Throwable 类的子类，即 Throwable 位于异常类层次结构的顶层。Throwable 类下有两个异常分支 Exception 和 Error

Throwable 类是所有异常和错误的超类，下面有 Error 和 Exception 两个子类分别表示错误和异常。其中异常类 Exception 又分为运行时异常和非运行时异常，这两种异常有很大的区别，也称为不检查异常（Unchecked Exception）和检查异常（Checked Exception）

Exception 类用于用户程序可能出现的异常情况，它也是用来创建自定义异常类型类的类。

Error 定义了在通常环境下不希望被程序捕获的异常。Error 类型的异常用于 Java 运行时由系统显示与运行时系统本身有关的错误。堆栈溢出是这种错误

运行时异常都是 RuntimeException 类及其子类异常，如 NullPointerException、IndexOutOfBoundsException 等，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般由程序逻辑错误引起，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生

非运行时异常是指 RuntimeException 以外的异常，类型上都属于 Exception 类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如 IOException、ClassNotFoundException 等以及用户自定义的 Exception 异常，一般情况下不自定义检查异常。表 1 列出了一些常见的异常类型及它们的作用

常见的异常类型

Exception   异常层次结构的根类
RuntimeException    运行时异常，多数 java.lang 异常的根类
ArithmeticException 算术谱误异常，如以零做除数
ArraylndexOutOfBoundException   数组大小小于或大于实际的数组大小
NullPointerException    尝试访问 null 对象成员，空指针异常
ClassNotFoundException  不能加载所需的类
NumberF ormatException  数字转化格式异常，比如字符串到 float 型数字的转换无效
IOException I/O 异常的根类
F ileN otF oundException    找不到文件
EOFException    文件结束
InterruptedException    线程中断
IllegalArgumentException    方法接收到非法参数
ClassCastException  类型转换异常
SQLException    操作数据库异常

异常处理

异常处理通过 5 个关键字来实现：try、catch、throw、throws 和 finally。try catch 语句用于捕获并处理异常，finally 语句用于在任何情况下（除特殊情况外）都必须执行的代码，throw 语句用于拋出异常，throws 语句用于声明可能会出现的异常。在方法中用 try catch 语句捕获并处理异常，catch 语句可以有多个，用来匹配多个异常。
对于处理不了的异常或者要转型的异常，在方法的声明处通过 throws 语句拋出异常，即由上层的调用方法来处理

try
    //逻辑程序块

catch(ExceptionType1 e)
    //处理代码块1

catch (ExceptionType2 e)
    //处理代码块2
    throw(e);    //再抛出这个"异常"

finally
    //释放资源代码块

自定义异常

如果 Java 提供的内置异常类型不能满足程序设计的需求，可以设计自己的异常类型。自定义异常类必须继承现有的 Exception 类或 Exception 的子类来创建，其语法形式为

<class><自定义异常名><extends><Exception>

自定义异常类一般包含两个构造方法：一个是无参的默认构造方法，另一个构造方法以字符串的形式接收一个定制的异常消息，并将该消息传递给超类的构造方法。

public class MyException extends Exception

    public MyException()
    
        super();
    
    public MyException(String str)
    
        super(str);
    

//使用
throw new MyException("异常信息！");