异常

对Java中的异常体系、编译时异常和运行时异常、异常处理方式、自定义异常的简要介绍

Author: Msuenb

Date: 2023-02-13

异常：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，如果不处理最终会导致 JVM 的非正常停止。

异常体系

Java 程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两种：

Error：Java 虚拟机无法解决的严重问题，指 JVM 系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError和OOM。一般不编写针对性的代码进行处理。
Exception：其他因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性代码进行处理。比如：NullPointerException、IndexOutofBoundsException

我们平常说的异常就是指Exception，可以将异常分为：

编译时期异常（即checked异常、受检异常）：是指编译器要求必须处理的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一般性异常，编译器要求 Java 程序必须捕获或声明所有编译时异常。例如FileNotFoundException。
运行时期异常（即runtime异常、unchecked非受检异常）：是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。例如：ClassCaseException。

异常处理

Java 提供的是异常处理的抓抛模型。Java 程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给 Java 运行时系统，这个过程称为抛出(thorw)异常。

异常对象的生成：

由虚拟机自动生成：程序运行过程中，虚拟机检测到程序发生了问题，如果在当前代码中没有找到相应的处理程序，就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出。
由开发人员手动创建：如，Exception exception = new ClassCastException();，创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响，和创建一个普通对象一样。

异常抛出机制：

如果一个方法抛出异常，该异常对象会被抛给调用这方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理，它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去，直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。
如果一个异常回到main()方法，并且在mian()方法也没有得到处理，则程序运行终止。
程序员通常只能处理Exception，而对Error无能为力。

try-catch-finally

Java 中异常处理的方式有两种，分别是：捕获异常和抛出异常，捕获异常是通过try-catch-finally语句实现的。

try {
    // 可能产生异常的代码
} catch(ExceptionName1 e) {
    // 当产生ExceptionName1型异常时的处置措施
} catch(ExceptionName2 e) {
    // 当产生ExceptionName2型异常时的处置措施
} ...
[ finally {
    // 无论是否发生异常 都无条件执行的语句
}]

try

捕获异常的第一步是用 try 语句块选定捕获异常的范围，将可能出现异常的代码放在 try 语句块中。
catch(ExceptionType e)

在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个 try 语句块可以伴随一个或多个 catch 语句，用于处理可能产生的不同类型的异常对象。

如果明确知道产生的是何种异常，可以用该异常类作为 catch 的参数；也可以用其父类作为 catch 的参数。
finally
- 捕获异常的最后一步是通过 finally 语句为异常处理提供一个统一的出口，使得在控制流转到程序的其它部分以前，能够对程序的状态作统一的管理。
- 不论在 try 代码块中是否发生了异常事件，catch 语句是否执行、是否有异常、是否有return， finally 块中的语句都会被执行。
- finally 语句和 catch 语句是任选的

实例代码：

public class ExceptionTest02 {
    static int x = 0;

    public static void main(String[] args) {

        try {
            int a = 2 / x;	// 整数除以0
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println(e);	// 打印异常信息
        } finally {
            System.out.println("finally 语句块执行");
        }
    }
}

不捕获异常的情况：

对于RuntimeException类或是它的子类，这些类的异常的特点是：即使没有使用 try 和 catch 捕获，Java 自己也能捕获，并且编译通过 ( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。
如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常，则必须捕获，否则编译错误。也就是说，我们必须处理编译时异常，将异常进行捕捉，转化为运行时异常。

public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("a.txt"));
            // ...
            fis.close();
        } catch (IOException e) {	// 如果不捕获 编译时就会报错
            System.out.println(e);
        } finally {
            System.out.println("It is ok!");
        }
    }
}

throws

声明抛出异常是 Java 中处理异常的第二种方式

如果一个方法可能产生某种异常，但并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。
在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。

声明抛出异常示例：

public void readFile(String filename) throws FileNotFoundException {
    ......
    // 读文件操作可能产生 FileNotFoundException
    FileInputStream fis = new FileInputStream(filename);
    ......
}

注意：重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下，对methodA()方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。

class AAA {
    public void methodA() throws IOException {
        // ...
    }
}

class B1 extends AAA {
    @Override
    public void methodA() throws FileNotFoundException {
        // ...
    }
}

class B2 extends AAA {
    @Override
    public void methodA() throws Exception {    // 报错
        // ...
    }
}

异常处理的五个关键字：

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，代码总会被执行
throw：异常生成阶段。手动抛出异常对象
throws：异常的处理方式。声明可能要抛出的各类异常

自定义异常

一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器，提供serialVersionUID。自定义的异常通过throw抛出。

示例：用户自定义异常类MyException，用于描述数据取值范围错误信息。用户自己的异常类必须继承现有的异常类。

public class MyExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            register(6);
        } catch (MyException e) {
            System.out.println("登记失败，出错种类：" + e.getIdNumber());
        } finally {
            System.out.println("本次登记结束！");
        }
    }

    public static void register(int num) throws MyException {
        if (num < 0) throw new MyException("人数为负值，不合理！", 3);
        else System.out.println("登记人数：" + num);
    }
}

class MyException extends Exception {
    static final long serialVersionUID = 12312312787941L;
    private int idNumber;

    public MyException(String message, int idNumber) {
        super(message);
        this.idNumber = idNumber;
    }

    public int getIdNumber() {
        return idNumber;
    }
}

posted @ 2023-02-13 19:35 msuenb 阅读(38) 评论(0) 收藏举报

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