Java学习-异常处理机制

异常处理机制

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，用户输入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者文件格式不对，你要读取数据库的数据，数据可能是空的等。我们的程序在跑着，内存或硬盘满了等等。
软件程序在运行过程中，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状况，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。

代码示例(1)

package com.exception.www;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        new Demo01().a();
    }

    public void a(){
        b();
    }

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

运行结果：栈内存溢出错误（严重）

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

代码示例(2)

package com.exception.www;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(11/0);
    }


}

运行结果：数学运算相关异常

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException

简单分类

要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常：
- 检查性异常：最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单的忽略。
- 运行时异常：运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时忽略。
- 错误：错误不是异常，而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，它们在编译也检查不到的。

异常体系结构

Java把异常当作对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwable作为全部异常的超类。
在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception。
（以下图片来源于CSDN）

Error

Error类对象由Java虚拟机生成并且抛出的，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。
Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现OutOfMemoryError。这些异常发生时，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）。这些错误是不可靠的，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状况。

Exception

在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException（运行时异常）
- ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界）
- NullPointerException（空指针异常）
- ArithmeticException（算术异常）
- MissingResourceException（丢失资源）
- ClassNotFoundException（找不到类）等异常，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类异常的发生。
Error和Exception的区别：Error通常是灾难性的致命的错误，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。

异常处理

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

代码示例(1)

package com.exception.www;

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

        try{ // try可以监控区域
            System.out.println(a/b);
        }catch (ArithmeticException e){// catch可以捕获处理异常
            System.out.println("除数不能为0");
        }finally {
            // 处理善后工作（无论如何都会执行这部分代码）
            //finally是可选的，可要可不要
            System.out.println("程序结束");
        }
        
      
    }
}

运行结果

除数不能为0
程序结束

Process finished with exit code 0

代码示例(2)

package com.exception.www;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 0;
        
        //Ctrl+Alt+T快捷键生成异常处理代码
        try{ // try可以监控区域
            if(b==0){
                throw new ArithmeticException();//主动抛出异常，一般是用在方法里，这里执行不会有什么结果
            }
            System.out.println(a/b);
        }catch (Error e) {// catch(想要捕获的异常类型)可以捕获处理异常 //异常类型应该从小到大
            System.out.println("Error");
        }catch (Exception e) {// catch可以捕获处理异常
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable e) {
            System.out.println("Throwable");
        }finally {
            // 处理善后工作（无论如何都会执行这部分代码）
            //finally是可选的，可要可不要
            System.out.println("程序结束");
        }


    }
    
    
}

代码示例(3)

package com.exception.www;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            new Test().test(1,0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();//打印栈信息
        }

    }
    
    //假设这方法中处理不了这个异常，方法上抛出异常
    public void test(int a,int b) throws ArithmeticException{
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException();//主动抛出异常，一般在方法中使用
        }
       
    }
}

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，用户可以自定义异常，用户自定义异常类，只需要继承Exception异常即可。

在程序中使用自定义异常类，大体可以分为以下几个步骤：

创建自定义异常类。
在方法中通过throw关键字抛出异常对象。
如果在当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并且处理；否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作。
在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

代码示例

自定义异常

package com.exception.www;

//自定义异常类
public class MyException extends Exception {
    //传递数字>10
    private int detail;

    public MyException(int a) {
    	this.detail = a;
    }

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

去调用自定义异常

package com.exception.www;

public class Test {
    //可能会存在异常的方法
    static void test(int a) throws MyException{
        System.out.println("传递的参数为：" + a);

        if(a>10){
            throw new MyException(a);
        }

        System.out.println("正常结束");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try{
            test(5);
            test(15);
        }catch(MyException e){
            //增加一些处理异常的代码
            System.out.println("MyException=>"+e);
        }
    }

}

运行结果

传递的参数为：5
正常结束
传递的参数为：15
MyException=>MyException{detail=15}

Process finished with exit code 0

实际应用中的经验总结

处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理。
在多重catch块后面，可以加一个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，处理潜在异常。
尽量去处理异常，切忌只是简单地调用printStackTrace()去输出打印。
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语句块去释放占用的资源。（例如：IO流）

posted on 2025-07-02 02:20 burgess0x 阅读(13) 评论(0) 收藏举报