异常机制

一、什么是异常

实际工作中，遇到的情况不可能是非常完美的
- 比如：你写的某个模块。用户不一定符合你的要求，你的程序要打开某个文件，这个文件可能不存在或文件格式不对，你要读取数据库的数据，数据可能是空的。我们程序在跑着，内存或硬盘可能就满了
然间程序在运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题，我们叫异常，英文名是Exception
- 意思是例外。这些例外情况，或者叫异常，怎么让我们写的程序做出合理的处理，而不至于程序崩溃
异常指程序运行中出现的不期而至的各种情况，如：文件找不到、网络连接失败、非法参数等
异常发生在程序运行期间，它影响了正常的程序执行流程

1. 例子

error
- a调用b，b调用a

package com.exception;

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) {

        //匿名内部类
        new Demo01().a();

    }

    public void a(){
        b();
    }

    public void b(){
        a();
    }
}
/*
            Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
            at com.exception.Demo01.b(Demo01.java:16)
            at com.exception.Demo01.a(Demo01.java:12)
            at com.exception.Demo01.b(Demo01.java:16)
            at com.exception.Demo01.a(Demo01.java:12)
 */

异常
- 0不能为被除数

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(11/0);
    }
}
/*

    Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
        at com.exception.Demo02.main(Demo02.java:5)

 */

2. 异常的简单分类

要理解Java是如何工作的，需要掌握三种类型的异常
- 运行时异常——是由个人问题造成的
  - 是可能被避免的异常，运行时异常可以在编译时被忽略（与检查性异常相反）
- 非运行时异常
  - 检查性异常
    - 最具代表性的异常，是用户错误或问题引起的异常
      - 如果要打开一个不存在的文件，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略
  - 错误ERROR
    - 错误不是异常，是脱离程序员控制的问题，错误在代码中通常被忽略
      - 例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，他们在编译也检查不到

二、异常体系结构

Java把异常当作对象来处理，并定义了一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类
在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常分为两大类，错误Error和异常Exception

1. 错误Error

Error类对象由Java虚拟机生成并抛出，大多数错误代码编写这所执行的操作无关
Java虚拟机运行错误，当JVM不在有继续执行操作所需的内存资源时，将出现OutofMemoryError。这些异常发生错误是，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止
还有发生在虚拟机试图执行应用时，如类定义错误（NoClassDefFoundError）、链接错误（LinkageError）这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的情况

2. 异常Exception

在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException(运行时异常)
- ArrayIndexOutBoundsException(数组下标越界)
- NullPointerException（空指针异常）
- ArithmeticException（算数异常）
- MissingResourceException（丢失资源）
- ClassNotFoundException（找不到类）等异常，
这些异常时不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理
这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这些异常的发生

3. Error和Exception的区别

Error通常是灾难性的致命错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，Java虚拟机（JVM）一般会选择终止线程
Exception通常情况下是可以被程序处理的，并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常

三、Java异常处理机制

抛出异常
捕获异常
异常处理五个关键字
- try、catch、finally、throw、throws

1. try、catch、final

异常类型——ArithmeticException

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;

        System.out.println(a/b);

    }
}
/*
    Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
        at com.exception.Test.main(Test.java:8)
*/

try监控区域
catch 捕获异常——想要捕获的异常类型
final处理善后——可以没有，但是写了一定会执行完final再报错
- 假设IO流，资源scanner等的关闭

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;

        try {
            System.out.println(a/b);
        }catch (ArithmeticException e){//捕获ArithmeticException
            System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
        }finally {
            System.out.println("finally");
        }

    }

}
/*
    程序出现异常，变量b不能为0
    finally
*/

1.1 final一定会执行

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        try {
              //等价于new Test().a();
              Test test = new Test();
              test.a();
        }catch (ArithmeticException e){
            System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0");
        }finally {
            System.out.println("finally");
        }

    }

    public void a(){
        b();
    }

    public void b(){
        a();
    }
}
/*
        finally
        Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
            at Test.b(Test.java:23)
            at Test.a(Test.java:19)
            at Test.b(Test.java:23)
            at Test.a(Test.java:19)
 */

将捕获类ArithmeticException改为捕获类Throwable后
- 类Throwable包含类StackOverflowError

输出结果
/*
        程序出现异常，变量b不能为0
        finally
*/

1.2 可以写多个catch

要捕获多个异常，从小到大

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        int a =1;
        int b =0;

        try {
            System.out.println(a/b);
        }catch (Error e){
            System.out.println("Error");
        }catch (Exception e){
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable e){//最大的异常写在最下面，否则会报错，Throwable覆盖Error和Exception
            System.out.println("Throwable");
        }finally {
            System.out.println("finally");
        }

    }

    public void a(){
        b();
    }

    public void b(){
        a();
    }
}

1.3 快捷键Ctrl+Alt+L

自动生成try，catch

Snipaste_2020-09-21_16-02-40

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;

        try {
            System.out.println(a/b);
        } catch (Exception e) {
            System.exit(1);//可以自定义一些语句
            e.printStackTrace();//默认，打印错误的栈信息
        } finally {
        }
    }

2. throw和throws

2.1 throw

throw是语句抛出一个异常
一般用在方法中

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        new Test().test(1,0);

    }

    public void test(int a,int b) {
        System.out.println(a/b);
    }

}
/*
        Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
            at com.exception.Test.test(Test.java:14)
            at com.exception.Test.main(Test.java:6)
*/

算数异常属于运行时异常，系统会自动抛出，不需要主动抛出
利用throw主动抛出异常

package com.exception;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        new Test().test(1,0);

    }

    public void test(int a,int b) {
        if (b==0) {
            throw new ArithmeticException();
        }
        System.out.println(a/b);
    }

}
/*
        Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException
            at com.exception.Test.test(Test.java:12)
            at com.exception.Test.main(Test.java:6)
*/

2.2 throws

throws是方法可能抛出异常的声明
一般用在方法中

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        try {
            new Test().test(1,0);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    public void test(int a,int b) throws ArithmeticException{
        if (b==0) {
//            throw new ArithmeticException();
            System.out.println("throws");
        }
    }

}

2.3 throw和throws的区别

参考资料

四、自定义异常

使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况，除此之外，用户还可以自定义异常，用户自定义异常类，只需要继承Exception类即可
在程序中使用自定义异常，大体可以分为以下几个步骤
- 1. 创建自定义异常类
  2. 在方法中通过throw关键词抛出异常对象
  3. 如果在当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理；否则在方法的声明处通过throws关键词知名要跑出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作
  4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常

1. 例子

自定义异常类MyException

//继承了Exception后就是自定义异常类
public class MyException extends Exception{

    //传递数字>10
    private int detail;

    //有参构造
    public MyException(int a){
        this.detail = a;
    }

    //toString:异常的打印信息
    @Override
    public String toString() {
        return "MyException{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}

测试类Test

public class Test {

    //可能会存在异常的方法
    public void test(int a) throws MyException{//选择法2抛出异常
        System.out.println("传递的参数为"+a);

        if (a>10) {
            throw new MyException(a);//抛出了一个异常
            //解决方法1，把这个异常捕获
            //解决方法2. 把异常抛出，抛到调用这个方法的人中捕获它
        }

        System.out.println("OK");
    }

}

main方法

import com.exception.demo02.MyException;
import com.exception.demo02.Test;

public class Application {
    public static void main(String[] args) {

        Test test = new Test();

        try {
            test.test(11);
        } catch (MyException e) {
            //此处需要增加一些处理异常的代码
            System.out.println("MyException=>"+e);
        }

    }
}
/*
**********************************
test.test(10);
**********************************
        传递的参数为10
        OK
**********************************
test.test(11);
**********************************
        传递的参数为11
        MyException=>MyException{detail=11}
*/

先自定义了一个异常类MyException
- 构造器初始化detail的值为传进来的值a
- 然后打印输出一句话MyException=>MyException
在main中实例化测试类Test后
- 用try监控调用类Test对象test中的test方法
  - 被调用test方法
    - 当a的值<10时，则不会抛出异常MyException
      - 正常输出内容
    - 当a的值>10时，会抛出一个异常MyException
      - 用catch捕获异常MyException，并处理解决异常
        
        打印输出一句MyException=>e
        
        e代表调用执行MyException这给类

五、总结

处理运行时异常，采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理
- 可避免程序卡住进行不下去
在多重catch块后面，可以加上一个catch(Exception)来处理可能会被遗漏的异常
对于不确定的代码，也可以加上try-catch，处理潜在的异常
尽量去处理异常，不要只是简单地调用printStckTrace()去打印输出
- 增加一些处理异常的代码
具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定
尽量添加finally语句块去释放占用资源
- Scanner

posted @ 2020-09-21 19:16 球球z 阅读(163) 评论(0) 收藏举报

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异常机制

一、什么是异常

1. 例子

2. 异常的简单分类

二、异常体系结构

1. 错误Error

2. 异常Exception

3. Error和Exception的区别

三、Java异常处理机制

1. try、catch、final

1.1 final一定会执行

1.2 可以写多个catch

1.3 快捷键Ctrl+Alt+L

2. throw和throws

2.1 throw

2.2 throws

2.3 throw和throws的区别

四、自定义异常

1. 例子

五、总结

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