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Java异常处理

Java异常处理

作者: 张氏小毛驴 | 来源:发表于2022-04-24 15:55 被阅读0次

    一.异常的概念

    异常:就是程序运行过程中,出现了非正常的情况,异常也是错误的一种,但不是所有错误都是异常,异常会导致JVM非正常停止。

    异常有的时候是因为用户错误引起,有的时候是程序错误引起的,还有的一些是其他原因导致的。

    二.异常的体系

    异常在java当中是以对象来处理的,异常的基类是:java.lang.Throwable

    异常基类下有两个子类:java.lang.Errorjava.lang.Exception,即上面所说的错误和异常。

    异常体系.png

    上图列举了Throwable的主要分支和一些常见的异常。

    注意:

    ErrorException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。

    三.异常的分类

    异常的分类,根据在编译时期还是运行时期检查异常可以分为两类:

    1. 编译时期异常(检测异常):在编译时期就会检测,如果没有处理异常,则编译失败。
    2. 运行时期异常(非检测异常):在编译时期不会检测(也不会报错)。

    注意:

    除了RuntimeException以及其子类外,其他的所有Exception类及其子类都是检测异常,都是需要检查的,当出现这些异常时,要么使用try-catch语句捕获异常,要么用throws语句抛出异常,否则编译无法通过

    RuntimeException,这类异常时不检测的,可以处理,但不一定会处理,一般不处理。

    四.异常的处理

    异常的处理本质上有两个:抛出异常捕获异常

    简单点说:

    1. 抛出异常:就是自己不处理,向上抛出异常,由调用者去决定怎么处理。

      比如方法中对参数做检测:

      if (obj == null) {
          throw new NullPointerException();
      }
      
    2. 捕获异常:就是自己捕获异常,并处理,处理捕获异常需要使用try-catch语句(下面会讲到)

    五.异常处理的语法

    异常处理的语法主要是五个关键字:try catch finally throw throws

    try:用于监测,将可能产生异常的代码放到try语句块之中,当异常产生时,异常就会被抛出。

    catch:用于捕获异常,catch用来捕获try语句块中抛出的异常。

    finally:finally语句块的代码总是会被执行,主要是做一些清理(比如关闭打开了的文件句柄等),当try或catch语句块中有return语句或者throw语句,总是先执行完finally语句块,在返回执行try或catch中的return语句或throw语句,所以如果finally中使用了return或者throw等终止方法的语句,就不会再返回了,方法会直接停止,所以不能再finally中使用return或者throw

    throw:用于抛出异常

    throws:用于在方法声明中,声明该方法可能抛出的异常

    • 捕获异常处理

      1. try-catch语句处理

        try {
           // 可能发生异常的代码
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        } catch (Exception e) {
               // 异常处理
        }
        ...
        

        比如:

        public class TryCacthTest {
            public static void main(String[] args) {
                try {  // 当方法中产生异常时,必须要有处理,要么捕获,要么声明抛出
                    read("a.txt");
                } catch (FileNotFoundException e) {
                    System.out.println(e);
                }
            }
            // 有异常,编译期异常,检测异常
            public static void read(String path) {
                if (!path.equals("a.txt")) {   // 假设文件名不是a.txt,认为是错误,抛出异常
                    throw new FileNotFoundException("文件不存在");
                }
            }
        }
        

        如何获取异常信息?

        答:在Throwable类中定义了一些查看方法,有以下三种:

        1. public String getMessage():获取异常的描述信息,错误原因
        2. public String toString():获取异常的类型和异常的描述信息
        3. public String printStackTrace():打印异常的跟着栈信息并输出到控制台

        一般在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace,其包含了异常的类型,异常的原因,以及异常出现的位置。

      2. try-catch-catch-...多个catch情况

        有时候一个代码段可以引发多个异常,这种情况可以定义多个catch,对每一种类型的异常进行捕获,当异常发生时候,每个catch语句会依次检查,第一个匹配异常类型的catch语句执行,其他的所有catch语句不会再执行.

        编写多个catch语句的注意事项:子类在前,父类在后。

      3. try-catch-finally

        同try-catch或try-catch-catch-...,唯一的不同就是finally语句块里的无论异常是否发生,都会执行,并且不能在finally中添加return。

    • 抛出异常处理

      1. 使用throw抛出

        具体语法:throw XXXException

        如果throw语句在try块里,则会检查是否有匹配的catch语句,如果发现了有匹配的,则转向对应catch语句;如果没有发现,默认的异常处理程序则会中断程序,并且打印堆栈信息。

        注意:程序执行完throw语句之后立即停止,throw后面的语句不会被执行。

        比如:

        class ThrowTest {
            public static func() {
                try {
                    throw new NullPointerException("Test");
                } catch (NullPointerException e) {
                    throw e;
                }
            }
            
            public static void main(String[] args) {
                try {
                    func();
                } catch (NullPointerException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        /*
           程序中两次处理了异常,第一次,在main中调用func函数时候,抛出了异常,但func函数的try-catch捕获了这个异常,在catch里又一次抛出了异常,给到了调用者main函数,main里的try-catch进行了捕获,最后调用printStackTrace()
        */
        
      2. throws声明异常

        如果一个方法可能产生一个异常,但本身不处理它,则必须在方法声明中使用throws声明异常,否则导致编译错误。

        使用方法如下,如果存在多个异常,则用逗号隔开

        public void func() throws Exception1,Exception2,...

        注意:

        关于throws抛出异常的规则如下:

        • 如果是不检测的异常,即ErrorRuntimeException或其子类,可以不用throws声明要抛出异常,也可以不用try-catch捕获,编译仍可以通过,但在运行时会被系统抛出。
        • 对于检测的异常,要么用try-catch语句捕获,要么用throw抛出异常,再用throws声明异常,否则会导致编译错误。
        • 当抛出了异常给调用者,调用者也无法处理异常时,必须要继续抛出,不能置之不理。
        • 如果要覆盖一个方法,则声明的任何异常必须是被覆盖方法所声明的异常的同类或子类。

    六.自定义异常

    除了使用java内置的异常类外,还可以自定义异常,用户自定义异常,只需要继承Exception类即可

    自定义异常,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捕获并处理;否则在方法的声明使用throws声明要抛出的异常
    4. 在异常出现的方法中捕获并处理异常

    比如:模拟注册操作,用户名存在,则抛出异常并提示

    // 自定义异常
    public class RegisterException extends Exception {
        // 空参构造函数
        public RegisterException() {
            
        }
        // 带参构造函数,message表示异常提示
        public RegisterException(String message) {
            super(message);
        }
    }
    
    public class Demo {
        private static String[] names = {"Bill", "hello", "cddd"};
        
        public static void main(String[] args) {
            try {
                // 可能出现异常的代码
                checkUsername("nill");
                System.out.println("注册成功");// 如果没有异常就是注册成功的
            } catch (RegisterException e) {
                // 处理异常
                e.printStackTrace();
            }
        }
        public static boolean checkUsername(String uname) throws RegisterException {
            for (String name : names) {
                if (name.equals(uname)) {
                    throw new RegisterException(name + "已经被注册");
                }
            }
            return true;
        }
    }
    

    七.总结

    异常总结.jpg
    异常总结1.jpg

    参考文档:

    Java提高篇——Java 异常处理

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