Java之路——异常处理

Posted 2022-05-01 benjieqiang

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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之路——异常处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

异常

? 在java中用类的形式对不正常情况进行了描述和封装对象。描述不正常的情况的类，就称为异常类。以前正常流程代码和问题处理代码相结合，现在将正常流程代码和问题处理代码分离，提高阅读性。其实异常就是java通过面向对象的思想将问题封装成了对象，用异常类对其进行描述。不同的问题用不同的类进行具体的描述，比如角标越界，空指针等。问题很多，意味着描述的类也很多，将其共性进行了向上抽取，形成了异常体系，最终问题（不正常情况）就分成了两大类：error和Exception（异常）；

技术图片

概念

在运行时期发生的不正常情况
异常是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出一个异常对象。

Java处理异常的方式是中断处理。
异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行

异常的根类Throwable

特点

Throwable及其所有的子类都具有可抛性
子类的后缀名都是用其父类名作为后缀，阅读性很强

常用方法

public void printStackTrace()
- 打印异常的详细信息。
- 包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,
public String getMessage()
- 获取发生异常的原因。
- 提示给用户的时候,就提示错误原因。

异常的产生过程

下面以角标越界异常（ArrayIndexOutofBoundsException）为例，代码如下：

public class ExceptionDemo 
    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");
    


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;

图解

技术图片

异常发生后，函数就结束，后面的语句就不再访问，在本例中我们自己抛异常，异常信息自定义，代码如下。

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) 
        if(arr == null)
            throw new NullPointerException("数组的引用不能为空"); //throw抛出一个异常对象
        if(index >= arr.length)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组越界了："+index);
        if(index < 0)
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组的角标不能为负数："+index);

        int element = arr[index];
        return element;

抛出异常

Java程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出(throw)异常。

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");

异常对象的生成：

自动生成：程序运行过程中，虚拟机检测到程序发生了问题，如果在当前代码中没有找到相应的处理程序，就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出

手动创建：Exception exception = new ClassCastException();创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响，和创建一个普通对象一样

举例：

package java_demo_2.exceptiondemo;

/**
 * @ClassName: Demo02_Exception
 * @author: benjamin
 * @version: 1.0
 * @description: TODO
 * @createTime: 2019/07/21/15:47
 */

public class Demo02_Exception 
    public static void main(String[] args) 
//创建一个数组
        int[] arr = 2, 4, 52, 2;
//根据索引找对应的元素
        int index = 4;
        int element = getElement(arr, index);
        System.out.println(element);
        System.out.println("over");
    

    /*
    根据 索引找到数组中对应的元素
    */
    public static int getElement(int[] arr, int index) 
        //判断 索引是否越界
        if (index < 0 || index > arr.length - 1) 
        /*
        判断条件如果满足，当执行完throw抛出异常对象后，方法已经无法继续运算。
        这时就会结束当前方法的执行，并将异常告知给调用者。这时就需要通过异常来解决。
        */
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("哥们，角标越界了~~~");
        
        int element = arr[index];
        return element;

运行结果：

技术图片

那么我们通过throw将异常进行抛出后，也就是将问题返回给调用者后，对用调用者有了两种处理方法，一个是继续将问题声明出去，使用throws声明处理，另一个是捕获处理。

异常处理体系

如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:

在方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。

声明异常throws

概念

表示当前方法不处理异常，而是提醒该方法的调用者来处理异常。

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…

注意：在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表， throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。

throw和throws区别

throw
- 抛出异常对象
- 使用在函数内
- throw new 异常类名(参数)，举例：throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
throws
- 抛出异常类
- 使用在函数上
- 可以抛多个，用,隔开

捕获异常try...catch...

概念

Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。

格式

try
    编写可能会出现异常的代码
catch(异常类型  e)
    处理异常的代码
    //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常

使用finally代码块
- try...catch....finally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。
- 不论在try代码块中是否发生了异常事件， catch语句是否执行， catch语句是否有异常， catch语句中是否有return，finally块中的语句都会被执行
- 当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则finally永远会执行
注意

多个异常采用一次捕捉多次处理

格式
```
try
  编写可能会出现异常的代码
catch(异常类型A e) 当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
  处理异常的代码
  //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
catch(异常类型B e) 当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
  处理异常的代码
  //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
```
注意
- 如果父类抛出了多个异常,子类重写父类方法时,抛出和父类相同的异常或者是父类异常的子类或者不抛出异常。
- 父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出

自定义异常类

概念

对于负数为角标的情况，自己自定义一个用负数角标异常来表示。负数角标这种异常在java中并没有定义过，按照java异常的创建思想，将负数角标进行自定义描述，并封装成对象。这种自定义的问题描述称为自定义异常。

一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。

自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。

自定义异常需要提供serialVersionUID

自定义的异常通过throw抛出。

自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。

步骤

自定义一个异常类XxxException，继承现有的异常类
- 自定义编译期异常 ：自定义类并继承于java.lang.Exception
- 自定义运行时期异常：自定义类并继承于java.lang.RuntimeException
使用到自定义异常的其他类
- 方法上：throws 异常类名；
- 方法内：throw new 异常类名(参数);

代码举例：

模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。

定义一个异常类： RegisterException继承与Exceptions

模拟登录操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否尊才方法用于判断。

// 登录异常类
public class RegisterException extends Exception

    public RegisterException() 
        super();
    

    public RegisterException(String message) 
        super(message);
    


//自定义一个使用异常的类
class Demo
    //模拟数据库中已存在的账号
    private static String[] names = "admin","tony","benjie";

    public static void main(String[] args) 
        // 从键盘输入一个名字
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个名字：");
        String uname = scanner.next();
        // 调用方法
        try 
            checkUserName(uname);
         catch (Exception e) 
            e.printStackTrace();
        
    

    public static boolean checkUserName(String uname) throws Exception
        for(String name: names)
            if(name.equals(uname))
                throw new RegisterException("亲"+uname+"已经被注册了！");
            
        
        return true;