java基础知识--异常

第一章 异常

1.1 概述

　　异常：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，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。

　　　　异常指的并不是语法错误，语法错了，编译不通过，不会产生字节码文件，根本不能运行。

　　异常处理的目的：提高程序的健壮性，使得程序不因不可控制的异常而影响程序的流程。

Java常见异常

a) runtimeException子类:

• java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException：数组索引越界异常。当对数组的索引值为负数或大于等于数组大小时抛出。
• java.lang.ArithmeticException：算术条件异常。譬如：整数除零等。
• java.lang.NullPointerException：空指针异常。当应用试图在要求使用对象的地方使用了null时，抛出该异常。譬如：调用null对象的实例方法、访问null对象的属性、计算null对象的长度、使用throw语句抛出null等等。
• java.lang.ClassNotFoundException：找不到类异常。当应用试图根据字符串形式的类名构造类，而在遍历CLASSPAH之后找不到对应名称的class文件时，抛出该异常。
• java.lang.NegativeArraySizeException：数组长度为负异常
• java.lang.ArrayStoreException：数组中包含不兼容的值抛出的异常
• java.lang.SecurityException：安全性异常
• java.lang.IllegalArgumentException：非法参数异常
• IOException：操作输入流和输出流时可能出现的异常。
• EOFException：文件已结束异常
• FileNotFoundException：文件未找到异常
• ClassCastException：类型转换异常类
• ArrayStoreException：数组中包含不兼容的值抛出的异常
• SQLException：操作数据库异常类
• NoSuchFieldException：字段未找到异常
• NoSuchMethodException：方法未找到抛出的异常
• NumberFormatException：字符串转换为数字抛出的异常
• StringIndexOutOfBoundsException：字符串索引超出范围抛出的异常
• IllegalAccessException：不允许访问某类异常

b) IOException

• IOException：操作输入流和输出流时可能出现的异常。
• EOFException：文件已结束异常
• FileNotFoundException：文件未找到异常

c) 其他

• ClassCastException：类型转换异常类
• ArrayStoreException：数组中包含不兼容的值抛出的异常
• SQLException：操作数据库异常类
• NoSuchFieldException：字段未找到异常
• NoSuchMethodException：方法未找到抛出的异常
• NumberFormatException：字符串转换为数字抛出的异常
• StringIndexOutOfBoundsException：字符串索引超出范围抛出的异常
• IllegalAccessException：不允许访问某类异常
• InstantiationException：当应用程序试图使用Class类中的newInstance()方法创建一个类的实例，而指定的类对象无法被实例化时，抛出该异常

1.2 体系

　　异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类（超类）是java.lang.Throwable，其下有两个子类：java.lang.Error与java.lang.Exception，平常所说的异常指java.lang.Exception。

　　Throwable体系：

• • Error:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免。

• • Exception:表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。

　　Throwable中的常用方法：

• public void printStackTrace():打印异常的详细信息。

  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,都得使用printStackTrace。

• public String getMessage():获取发生异常的原因。

  提示给用户的时候,就提示错误原因。

• public String toString():获取异常的类型和异常描述信息。

1.3 分类

　　我们平常说的异常就是指Exception，因为这类异常一旦出现，我们就要对代码进行更正，修复程序。

　　异常(Exception)的分类:（根据在编译时期还是运行时期去检查异常）

• 编译时期异常:checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)

• 运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)

第二章 异常的处理

 2.1 抛出异常throw

　　在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？

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。怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象。

   throw用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。

　　使用格式： throw new 异常类名(参数);

2.2 声明异常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抛出了编译时异常，而没有捕获处理，那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。

　　关键字throws运用于方法声明之上,用于表示当前方法不处理异常,而是提醒该方法的调用者来处理异常(抛出异常).

　　声明异常格式：修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{   } 

2.3 捕获异常try…catch

　　如果异常出现的话，会立刻终止程序，所以我们得处理异常:

1. 1. 该方法不处理，而是声明抛出，由该方法的调用者来处理(throws)。

   2. 在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。

　　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进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。

　　捕获异常语法如下：

try{
     //编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型  e){
     //处理异常的代码
     //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}

　　try：该代码块中编写可能产生异常的代码。

　　catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。

ps：try 和 catch 都不能单独使用，必须连用。且要避免try块过大。

2.4 finally代码块

　　finally：有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。

　　什么时候的代码必须最终执行？

　　当我们在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。

　　finally的语法：

　　try...catch....finally:自身需要处理异常，最终还得关闭资源。比如在我们之后学习的IO流中，当打开了一个关联文件的资源，最后程序不管结果如何，都需要把这个资源关闭掉。

注意：

• 　finally不能单独使用。
• 　当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。　　
•     try-catch-finally和return的执行顺序

情况1：try{} catch(){}finally{} return;

程序按顺序执行。

情况2:try{ return; }catch(){} finally{} return;

程序执行try块中return之前（包括return语句中的表达式运算）代码；

再执行finally块，最后执行try中return;

finally块之后的语句return，因为程序在try中已经return所以不再执行。

情况3:try{ } catch(){return;} finally{} return;

程序先执行try，如果遇到异常执行catch块，

有异常：则执行catch中return之前（包括return语句中的表达式运算）代码，再执行finally语句中全部代码，

最后执行catch块中return. finally之后也就是4处的代码不再执行。

无异常：执行完try再finally再return.

情况4:try{ return; }catch(){} finally{return;}

程序执行try块中return之前（包括return语句中的表达式运算）代码；

再执行finally块，因为finally块中有return所以提前退出。

情况5:try{} catch(){return;}finally{return;}

程序执行catch块中return之前（包括return语句中的表达式运算）代码；

再执行finally块，因为finally块中有return所以提前退出。

情况6:try{ return;}catch(){return;} finally{return;}

程序执行try块中return之前（包括return语句中的表达式运算）代码；

有异常：执行catch块中return之前（包括return语句中的表达式运算）代码；

则再执行finally块，因为finally块中有return所以提前退出。

无异常：则再执行finally块，因为finally块中有return所以提前退出。

最终结论：任何执行try 或者catch中的return语句之前，都会先执行finally语句，如果finally存在的话。

如果finally中有return语句，那么程序就return了，所以finally中的return是一定会被return的。

2.5 异常注意事项

• 多个异常使用捕获又该如何处理呢？

  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。

  一般我们是使用一次捕获多次处理方式，格式如下：

  try{
       编写可能会出现异常的代码
  }catch(异常类型A  e){  当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
       处理异常的代码
       //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
  }catch(异常类型B  e){  当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
       处理异常的代码
       //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
  }

  注意:这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。

• 运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。

• 如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况.。

• 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。

• 父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出。

 

第三章 自定义异常

3.1 概述

　　什么是自定义异常类：在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类。

　　异常类如何定义：

1. 1. 自定义一个编译期异常：自定义类并继承于java.lang.Exception。

   2. 自定义一个运行时期的异常类：自定义类并继承于java.lang.RuntimeException。

　　格式：

public 类名(String message) {
        super(message);
    }

3.2 自定义异常案例

　　写一个自定义异常--定义一个登陆异常类RegisterException

// 业务逻辑异常
public class RegisterException extends Exception {
    /**
     * 空参构造
     */
    public RegisterException() {
    }

    /**
     *
     * @param message 表示异常提示
     */
    public RegisterException(String message) {
        super(message);
    }
}

 

补充几点

1. 如果出现异常的线程为主线程，则整个程序运行终止；如果非主线程，则终止该线程，其他线程继续运行。
2. 如果父类或者接口中的方法没有抛出过异常，那么子类是不可以抛出异常的；如果子类的覆盖的方法中出现了异常，只能try不能throws。
3. 如果这个异常子类无法处理，已经影响了子类方法的具体运算，这时可以在子类方法中，通过throw抛出RuntimeException异常或者其子类，这样，子类的方法上是不需要throws声明的。