Java入门系列-20-异常
为什么要进行异常处理
下面这段代码能否正常执行
public class DemoCalc {
public static void main(String[] args) {
int a=0;
int b=0;
int c=a/b;
System.out.println("运算结果为:"+c);
}
}
结果是我们在控制台中看到一段错误提示，那是因为除数不能为0。异常就是在程序运行过程中发生的不正常事件，会中断运行的程序。
Java 使用了异常处理机制为程序提供了错误处理的能力，在程序中预先设置好对付异常的处理办法，待程序发生异常时对异常进行处理，处理完毕后，程序便可以继续运行。
下面来看一下Java中是如何进行异常处理的
如何进行异常处理
Java 的异常处理是通过5个关键字实现的：try、catch、finally、throw、throws
| 关键字 | 作用 |
|---|---|
| try | 执行可能产生异常的代码 |
| catch | 捕获异常 |
| finally | 无论是否发生异常，代码总能执行 |
| throws | 声明方法要抛出的异常 |
| throw | 手动抛出异常 |
常见异常及异常分类
Throwable 是Java 中所有错误和异常的父类
Error类：Throwable的子类，仅靠程序本身无法恢复的严重的错误。
Exception类：Throwable的子类，由Java应用程序抛出和处理的非严重错误
RuntimeException类：Exception的子类，运行时异常，不要求程序必须做出处理。
Checked异常：Exception的子类，程序必须处理该类异常。
常见异常类型
| 异常类型 | 说明 |
|---|---|
| Exception | 异常层次结构的父类 |
| ArithmeticException | 算数错误情形，如以零作除数 |
| ArrayIndexOutOfBoundsException | 数组下标越界 |
| NullPointerException | 尝试访问null对象成员 |
| ClassNotFoundException | 不能加载所需的类 |
| IllegalArgumentException | 方法接收到非法参数 |
| ClassCastException | 对象强制类型转换出错 |
| NumberFormatException | 数字格式转换异常，如把"abc"转换成数字 |
try-catch
语法：
public void method(){
try{
//代码段1
//可能产生异常的代码段
//代码段2
}catch(异常类型 ex){
//对异常进行处理的代码段
}
//代码段
}
try-catch块捕获异常有三种情况：
1、try块中没有任何异常，try中正常，catch不会执行，正常执行try-catch后的代码。
2、try块中可能发生异常的代码段发生异常，代码段2不会执行，而是执行catch中异常处理的代码，正常执行try-catch后的代码。
catch中异常类型的printStackTrace() 方法能进行堆栈跟踪显示出程序运行到当前类的执行流程，异常堆栈信息中包含了异常的类型及异常出现的位置。
3、异常类型不匹配，程序将中断。比如try产生的异常为ArithmeticException，catch却用了 ClassCastException。
在控制台中接收数字做除法运算
import java.util.Scanner;
public class DemoInput {
public static void main(String[] args) {
Scanner input=new Scanner(System.in);
try{
System.out.println("请输入被除数(整数)：");
int a=input.nextInt();
System.out.println("请输入除数(整数)：");
int b=input.nextInt();
int c=a/b;
System.out.println("结果："+c);
}catch(Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
System.out.println("程序结束");
}
}
try-catch-finally
语法：
public void method(){
try{
//可能会发生异常的代码
}catch(异常类型 ex){
//异常处理
}finally{
//无论如何都要执行的代码
}
}
finally块：是否发生异常都执行
finllay块不执行的唯一情况：之前的代码中执行了 System.exit(1); 退出虚拟机
try-catch-finally的使用
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;
public class DemoInput {
public static void main(String[] args) {
Scanner input=new Scanner(System.in);
try{
System.out.println("请输入被除数(整数)：");
int a=input.nextInt();
System.out.println("请输入除数(整数)：");
int b=input.nextInt();
int c=a/b;
System.out.println("结果："+c);
}catch(Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}finally {
System.out.println("感谢您的使用");
}
System.out.println("程序结束");
}
}
如果在try块或catch块中有return语句，finally是否还会执行？运行下面代码断点调试观察结果。
public class TestReturn {
public static void main(String[] args) {
try {
int a=1+1;
System.out.println("try执行");
return;
} catch (Exception e) {
System.out.println("catch执行");
}finally {
System.out.println("finally执行");
}
}
}
try块或catch块中可以有return语句，如果有return语句会先执行finally最后再执行return。
多重catch
try块中可能会发生多种异常，如果要不同的异常进行不同的处理，需要使用多重catch进行处理。
语法：
public void method(){
try{
//可能发生异常的代码段
}catch(异常类型1 e){
//对异常类型1进行的处理的代码段
}catch(异常类型2 e){
//对异常类型2进行的处理的代码段
}catch(异常类型n e){
//对异常类型n进行的处理的代码段
}
}
当try块中发生异常后，会逐个与catch中的异常类型进行匹配，匹配成功后，进入对应的catch进行异常处理，处理完成后不再进入其他catch，程序继续执行。
排列catch语句的顺序是：先子类后父类
发生异常时按顺序逐个匹配
只执行第一个与异常类型匹配的catch语句
将之前的代码 DemoInput.java 改造成多重catch
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class DemoInput {
public static void main(String[] args) {
Scanner input=new Scanner(System.in);
try{
System.out.println("请输入被除数(整数)：");
int a=input.nextInt();
System.out.println("请输入除数(整数)：");
int b=input.nextInt();
int c=a/b;
System.out.println("结果："+c);
}catch(InputMismatchException e) {
System.out.println("输入的数有误！");
}catch(ArithmeticException e) {
System.out.println("除数不能为0");
}catch(Exception ex) {
System.out.println("发生未知异常");
}finally {
System.out.println("感谢您的使用");
}
System.out.println("程序结束");
}
}
声明异常 throws
如果一个方法体内抛出了异常如何通知调用者，可以在方法上声明异常。
public class TestThrows {
//声明异常，多个异常可以用逗号隔开
public void test()throws Exception,ClassNotFoundException{
//可能会发生异常的代码
}
}
处理方式一：调用者处理异常
public static void main(String[] args) {
TestThrows t=new TestThrows();
try {
t.test();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
处理方式二：调用者继续声明异常
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, Exception {
TestThrows t=new TestThrows();
t.test();
}
main方法继续声明异常，调用者就变成虚拟机了，发生异常则按默认方式处理，打印出来。
抛出异常 throw
除了系统自动抛出的异常外，有些问题需要程序员自行抛出异常
public class TestThrow {
public void inputAge(int age) throws Exception {
if (age<1) {
throw new Exception("还有这种年龄？");
}
}
public static void main(String[] args) {
TestThrow t=new TestThrow();
try {
t.inputAge(-1);
} catch (Exception e) {
System.out.println("年龄有误："+e.getMessage());
}
}
}
自行抛出异常后，还需要在方法上声明异常
