Java学习：异常的概念

Posted 2022-06-01 cainiao-chuanqi

异常

异常概念

异常:指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终导致JVM的非正常停止。

在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，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。

异常体系

异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是java.lang.Throwable,其下有两个子类：
java.lang.Error与java.lang.Exception,平常所说的异常指java.lang.Exception

java.lang.Throwable：类是Java语言中所有错误或异常的超类。

Exception：编译期异常，进行编译（代码）Java程序出现的问题

• RuntimeException：运行期异常，Java程序运行过程中出现的问题
• 异常就相当于程序得了一个小毛病(感冒 发烧),把异常处理掉可以继续执行（吃药）

Error：错误

• 错误就相当于程序得了一个无法治愈的毛病，必须修改源代码，程序才能继续执行

异常的产生过程的解析

int[] arr = 1,2,3;
int e = getElement(arr,3);

 

1）访问数组中的3索引，而数组是没有3索引的，这时候，JVM就会检测程序出现异常
JVM会做两件事：

• 1.JVM会根据异常产生的原因创建一个异常对象，这个异常对象包含了异常产生的（内容，原因，位置）

new ArrayIndexOutOfBoundsException("3");

• 2.在getElement方法中，没有异常的处理逻辑（try...catch),那么JVM就会把异常对象抛出给方法的调用者，main方法来处理这个异常。

2）main方法接收到这个异常对象，main方法也没有异常的处理逻辑，继续把对象抛出给main方法的调用者JVM处理
new ArrayIndexOutOfBoundsException("3");

3）JVM接收到了这个异常对象，做了两件事情
new ArrayIndexOutOfBoundsException("3");

• 1.把异常对象（内容，原因，位置）以红色的字体打印在控制台
• 2.JVM会终止当前在执行的Java程序-->终端处理

异常的处理

Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws

throw关键字
作用：

• 可以使用throw关键字在指定的方法中抛出指定的异常

使用格式：

throw new xxxException("异常产生的原因");

注意：

1. throw关键字必须写在方法的内部
2. throw关键字后边new的对象必须是Exception或者Exception的子类对象
3. throw关键字抛出指定的异常对象，我们就必须处理这个异常对象

• throw关键字后边创建的是RuntimeException或者是RuntimeException的子类对象，我们可以不处理，默认交给JVM处理（打印异常对象，中断程序）
• throw关键字后边创建的是编译异常（写代码的时候报错），我们就必须处理这个异常，要么throws，要么try...catch

Objects类中的静态方法
public static <T> T reguireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。
源码：

    public static <T> T reguireNonNull(T obj)
        if (obj == null)
            throw new NullPointerException();
        return obj;
    
    

 

throws声明异常
throws关键字：异常处理的第一种方式，交给别人处理
作用：

• 当方法内部抛出异常对象的时候，那么我们就必须处理这个异常对象
• 可以使用throws关键字处理异常对象，会把异常对象声明抛出给方法的调用者处理（自己不处理，给别人处理），最终交给JVM处理-->中断处理

使用格式：在方法声明时使用

    修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws AAAException ,BBBException...
        throw new AAAException("产生原因");
        throw new BBBException("产生原因");
    

 

注意：

1. throws关键字必须写在方法声明处
2. throws关键字后边声明的异常必须是Exception或者是Exception的子类
3. 方法内部如果抛出了多个异常对象，那么throws后边必须也声明多个异常
4. 如果抛出的多个异常对象有父子类关系，那么直接声明父类异常即可
5. 调用了一个声明抛出异常的方法，我们就必须处理这个异常对象

• 要么继续使用throws声明抛出，交给方法的调用者处理，最终交给JVM
• 要么try...catch自己处理异常

捕获异常try...catch

try...catch:异常处理的第二种方式，自己处理异常

格式：

    try
        可能产生异常的代码
    catch（定义一个异常的变量，用来接收try中抛出的异常对象）
        异常的处理逻辑，在异常对象之后，怎么处理异常对象
        一般在工作中，会把异常的信息记录到一个日志中
    
    ...
    catch(异常类名 变量名)
        
    

 

注意：

1. try中可能会抛出多个异常对象，那么就可以使用多个catch来处理这些异常对象
2. 如果try中产生了异常，那么就会执行catch中的异常处理逻辑，执行完毕catch中的处理逻辑，继续执行try...catch之后的代码

如果try中没有产生异常，那么就不会执行catch中异常的处理逻辑，执行完try中的代码，继续执行try...catch之后的代码

Throwable类中定义了3个异常处理的方法

1. String getMessage() 返回 Throwable 的简短描述
2. String toString() 返回 Throwable 的详细消息字符串
3. void printStackTrace() JVM打印异常对象，默认此方法，打印的异常信息是最全面的

finally代码块
格式：

    try
        可能产生异常的代码
    catch（定义一个异常的变量，用来接收try中抛出的异常对象）
        异常的处理逻辑，在异常对象之后，怎么处理异常对象
        一般在工作中，会把异常的信息记录到一个日志中
    
    ...
    catch(异常类名 变量名)
        
    finally
        无论是否出现异常都会执行
    

 

注意：

1. finally不能单独使用，必须和try一起使用
2. finally一般用于资源释放（资源回收），无论程序是否出现异常，最后都需要资源释放（IO）
3. 如果finally有return语句，永远返回finally中的结果，避免该情况。

注意：

• 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。
• 父类异常时什么样，子类异常就什么样

自定义异常类：

• Java提供的异常类，不够我们使用，需要自己定义一些异常类

格式：

public class XXXException extends Exception | RuntimeException
    添加一个空参数的构造方法
    添加一个带异常的构造方法

 

例子：
要求：模拟注册操作，如果用户已经存在，则抛出异常并提示：亲，该用户已经被注册。

分析：

1. 使用数组保存已经注册过的用户名（数据库）
2. 使用Scanner获取用户输入的注册的用户名（前端，页面）
3. 定义一个方法，对用户输入的注册的用户名进行判断

• 遍历存储注册过的用户名的数据，获取每一个用户名
• 使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较

true：

• 用户已经存在，抛出RegisterException异常，告知用户”亲，该用户已经被注册。“

false：

• 继续遍历比较
• 如果循环结束了，还没有找到重复的用户名，提示用户"恭喜您，注册成功！"

public class CaiNiao
    //1.使用数组保存已经注册过的用户名（数据库）
    static String[] usernames = "菜鸟","小菜","老鸟";

    public static void main (String[] ages) throws RegisterException
        //2. 使用Scanner获取用户输入的注册的用户名（前端，页面）
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你要注册的用户名；")
        String username = sc.next();
        checkUsername(username);
    
    //3. 定义一个方法，对用户输入的注册的用户名进行判断
    public static void checkUsername(String username) throws RegisterException
        //遍历存储注册过的用户名的数据，获取每一个用户名
        for (String name:usernames)
            //使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较
            if(name.equals(username))
                //true：用户已经存在，抛出RegisterException异常，告知用户”亲，该用户已经被注册。“
                throw new RegisterException("亲，该用户已经被注册。");
            
        
        //如果循环结束了，还没有找到重复的用户名，提示用户"恭喜您，注册成功！"
        System.out.println("恭喜您，注册成功！");