Java基础(十九)——异常

异常

异常的概念

　　异常，就是不正常。在生活中，医生说，你的身体某个部位出现异常了，该部位和正常情况下不一样，该部位的功能将会受到影响，在程序中的意思是：

• 异常：指的是在程序的运行过程中，出现的非正常情况，最终会导致JVM的非正常停止。

  在Java等面向对象的编程语言中，异常本身就是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。

  备注：异常指的并不是语法错误，语法错误，编译无法通过的，不会产生字节码文件，根本不会运行。

异常体系

　　　异常机制其实是帮助我们找到程序中出现的问题，异常的根类是java.lang.Throwable,它的下面有两个子类：java.lang.Error和java.lang.Exception,平常说的异常指的是java.lang.Exception

　　　Throwable体系：

•   Error：严重错误Error，无法通过异常处理的错误，好比绝症，只能是事先预防。

•   Exception：异常，异常产生后，程序员可以通过代码的方式进行纠正处理，使程序能够继续下去，好比感冒，阑尾炎。

异常处理

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

抛出异常throw

当我们在编写程序的时候，我们必须要考虑程序可能会出现问题的情况。比如说：在定义方法的时候，方法需要接受参数，那么对于调用者来说，当调用方法的时候需要接受参数，首先需要对参数数据进行合法的判断，若数据不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来，这时候就需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。

　　在Java当中，提供了一个关键字throw，他用来抛出一个指定的异常对象。步骤：

　　1.创建一个异常对象，封装一些提示信息(信息可以自己编写)。

　　2.需要将这个异常对象告知给调用者，通过关键字throw就可以完成。throw抛出一个异常对象

　　throw一般我们用在方法内，用来抛出一个具体的异常对象，将这个异常对象抛出给调用者处，并结束当前方法的执行。 

　　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关键字写在方法的内部
　　2.throw关键字后面new的对象叙事Exception或者Exception的子类对象
　　3.throw关键字抛出指定的异常对象，我们就必须去处理这个遗产对象
　　throw关键字后面创建的是RuntimeException或者RuntimeException的子类对象， 我们可以不处理，交给JVM(打印异常对象,中断程序)
　　throw关键字后面创建的是编译异常()，我们就必须处理这个异常，要么是throws,要么使用try...catch

使用格式：

throw new 异常类名(参数)

示例：

//给调用者抛出一个空指针异常
throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在，值为null");
//给调用者抛出一个索引越界异常
throw new IndexOutOfBoundsException("该索引超出了引用的范围");

Objects非空判断

在该类中，提供一些静态的实用方法，这是方法是null-safe(空指针安全)获取这null-tolerant(容忍空指针的)，那么在它的源码中，对对象的null值进行了抛出异常的操作。

• public static <T> T requireNonNull(T obj): 查看指定的引用对象不是null值

public static <T> T requireNonNull(T obj, String message) {
        if (obj == null)
            throw new NullPointerException(message);
        return obj;
    }

声明异常处理——throws

　　声明异常：将问题标识出来，报告给调用者，如果方法内通过throw抛出了编译器异常，有没有同感捕获处理(try…catch),那么必须通过throws进行声明，调用者处理。

　　关键字throws运用在方法的声明上，用于表示不处理异常，提醒调用者该方法的调用携带的有异常信息，谁调用谁处理。

　　throws关键字：异常处理的第一种方式，声明异常处理，交给方法的调用者来处理
　　作用：
　　方法内部抛出了异常对象的时候，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(自己不处理，让别人处理),最终交给虚拟机处理----》中断处理
　　格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws AaaException,BbbException...{
throw new AaaException("产生的原因");
throw new BbbException("产生的原因");
....
....
}
注意事项：
1.throws 关键字必须写在方法声明处
2.throws 关键字后面生命的异常必须是Exception或者是Exception类的子类
3.方法内部如果抛出了多个异常对象，那么throws后面也必须声明对应的多个异常
如果抛出的多个异常对象有子父类关系，那么直接声明父类类型即可
4.调用了一个声明抛出异常的方法，我们就必须处理这个声明异常
要么继续使用throws声明抛出，交给方法的调用者处理，最终交给了JVM处理
要么try...catch自己处理异常

声明异常调用的格式：

修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类名1，异常类名2，...{}

实例代码

public class DemoThrows{
    public statuc void main(String[] args){
        read("c:a.txt");
    }
    public static void read(String path)throws FileNotFoundException{
        //校验 如果你传递的路径不是以.txt的结尾的，抛出调用者文件找不到异常
        if(path.endsWith(".txt")){
            //抛出一个文件找不到异常
            throw new FileNotFoundException("文件找不到！");
        }
        
    }
}

捕获异常try…catch

　　如果异常出现的话，会立刻终止程序。

　　1.如果使用throws关键字来声明式处理，由该方法的调用者来处理

　　2.在方法中使用try…catch的语句来处理异常

　　try…catch的方式就是捕获异常

•   捕获异常：java中对异常有针对性的语句块来进行补货，可以对出现的异常进行指定的方式处理。

  捕获异常的格式：

try{
    //编写的可能会出现的异常代码
    //......

}catch(异常类型 e){
    //处理异常的逻辑代码
    //记录日志 //打印异常信息
}

 

　　try：该语句块中可能出现异常的代码

　　catch：用来进行某种异常的补货，实现捕获到的异常进行处理。

　　备注：try和catch都不能单独使用，一般建议连用。

 

代码演示：

public class TryCatchDemo{
    public static void main(String[] args){ 
        try{
            readFile("D:\\a.txt");//括号中需要定义什么异常类型
        }catch(FileNotFoundException e){
            //try中跑出的是什么类型，在括号中就定义什么样的异常类型 
            //打印异常信息
            System.out.println(e);
        }
    }
    public statci void readFile(String path){
        if(!path.stratsWith("C:")){
            throws new FileNotFoundException("传递的文件不是在c盘中，文件找不到异常")；
        }
    }
}

如何获取异常的信息

Throwable类中定义了一些常用的api方法

• public String getMessage()：获取异常的描述信息、原因(提示给用户看到，提示错误原因)

• String toString() ：获取异常的类型、异常的描述信息

• public void printStackTrace()：打印异常的跟踪栈信息并且输出到控制台中

包含了异常的类型，异常的原因，还包括异常出现的位置，在开发和调试阶段一般都是使用printStrack()方法。

Finally语句块

　　finally有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。当程序发生异常时，会引发程序的跳跃性，导致有一些代码加载不到，而finally语句块就是用来解决这样的问题的，在finally语句块中存放的代码一般都是一定会被执行到的

什么样的代码最终一定要被执行到的

比如说，在try中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库的连接)，我们一般在使用完毕后必须 关闭掉，可以使用finally语句块来实现

finally语句块的语法格式：

try{
    //
}catch(异常类型 e){
    //......
}
......
finally{
        //...
}

备注：中间的catch语句块可以省略，finally匿名单独使用，建议连用。

代码演示：

public class FinallyDemo06{
    public static void main(String[] args){
        try{
            System.out.println("开启IO流");
          readFile("b.txt");
        }catch(IOException  e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            System.out.println("不管程序如何运行，此行代码一定会被加载");
            System.out.println("关闭IO流");  
        }
        System.out.println("Over");  
    }

    public static void readFile(String path)throws IOException {
        if (!path.endsWith(".txt")) {
            throw new IOException("文件的后缀名不对...");
        }
        System.out.println("文件的后缀名正确，读取到了该文件");
    }
}

备注：

　　1.如果finally语句块中有return语句，永远返回的是finally语句块中的语句值

　　2.当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法，此时finally才不会被指定到，否则finally永远会执行到。

异常的注意事项

　　当程序中出现了多个异常那么该如何捕获，又该如何处理？

　　1.多个异常分别处理

　　2.多个异常一次捕获，多次处理

　　3.多个异常一次捕获，一次处理

　　一般我们都是一次捕获，多次处理，格式如下：

try{
 //可能出现异常的代码 多个异常   
}catch(异常类型A e) {//当try中出现A异常的时候，就该用该catch来捕获
    //处理异常的逻辑
}catch(异常类型B e){//当try中出现B异常的时候，就该用该catch来捕获
    //处理异常的逻辑
}
......
......

注意：这种异常处理方式，要求多个catch的异常不能相同，并且若catch中的多个异常中出现子父类关系，那么子类异常的处理在父类异常处理的上面，父类异常处理在下面。

• 运行时异常被抛出可以不处理，既不捕获也不声明抛出

• 如果finally中有return语句，那么永远返回finally语句块中结果值

• 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

• 父类方法如果没有抛出异常，子类重写该方法时，也不能抛出异常。此时子类方法内产生了异常，只能捕获异常，不能声明抛出。 

 

自定义异常

概述

　　😀Java中根据不同的情况，提供了不同的异常类，JDK官方提供的异常类始终是有限的，大多数情况下我们需要根据自己的业务需要来定义异常类。例如：年龄负数异常。成绩负数异常，登录异常，注册异常等等。

　　什么是自定义异常类？

　　在开发中根据自己的业务的异常情况来定义的异常类。

例如：我想自定义一个业务逻辑异常：注册异常 RegisterException.

异常类如何定义?

　　1.自定义一个编译器异常，自定义类继承于java.lang.Exception。

　　2.自定义一个运行期异常类，自定义类继承于java.lang.RuntimeException。

自定义异常的练习：

模拟注册操作，如果用户存在，则抛出异常并提示：亲，您的名字已经被注册了，再换个名字吧！

//首先定义一个注册异常类
public class RegisterException extends RuntimeException { 
    //空参构造 
    public RegisterException() { 
    }  
    //有参构造
    public RegisterException(String message) { 
        super(message);
    }  
}
public class Demo {
    // 使用数组模拟数据库 已存在多个账户名称
    public static String[] name = { "张三", "李四", "小智", "小刚" };
    public static void main(String[] args) {
        // Scanner
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String name2 = sc.next();
        // 校验账户是否已被注册过
        try {
            //可能会引发异常的代码
            checkName(name2);//如果没有发生异常，就代表注册成功
            System.out.println("注册成功");
            Arrays.copyOf(name,name.length+1);
        } catch (RegisterException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            sc.close();
        }
    }
    //校验账户是否已被注册
    public static boolean checkName(String username) throws RegisterException {
        for (String name : name) {
            if (name.equals(username)) {
                // 表明 名字已经注册过了,就抛出异常
                throw new RegisterException("亲，您的名字已经被注册了，再换个名字吧！");
            }
        }
        return true;
    } 
}