JAVA 异常和异常处理

目录

• 一、异常
  • 1.基本概念
  • 2.异常体系图
  • 3.五大运行时异常
  • 4.编译异常
• 二、异常处理
  • 1.异常处理的方式
    • 1.1try-catch异常处理
      • 注意事项
      • 课堂练习题
    • 1.2throws异常处理
      • 注意事项
  • 2.自定义异常
• 三、Throws和Throw的区别
  • 课堂练习题

一、异常

1.基本概念

Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)

执行过程中所发生的异常事件可分为两大类

1. Error(错误):Java虚拟机无法解决的严重问题。如:JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如:StackOverflowError[栈溢出]和OOM(out of memory)， Error是严重错误,程序会崩溃。
2. Exception:其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如空指针访问，试图读取不存在的文件，网络连接中断等等，

• Exception 分为两大类:
  • 运行时异常：程序运行时，发生的异常]和编译时异常
  • 编程时：编译器检查出的异常

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快速入门

package com.hspedu.exception_;

/**
 * @author DL5O
 * @version 1.0
 */
public class Exception01 {
    public static void main(String[] args) throw Exception{
        //如果没有try-catch 方法默认有一个throw Exception的动作
        int num1 = 10;
        int num2 = 0;

        //当执行到num1/num2 因为num2 = 0;
        //1.程序就会抛出异常
        //2.ArithmeticException
        //3.当抛出异常后，程序就退出了，崩溃了，下面的代码就不会执行
        //4.出现了一个不算致命的错误，导致程序崩溃，这样不好，健壮性很差
        //5.java 设计者，提供了一个 叫异常处理机制
//        int res = num1/num2;
        //认为一段代码可能出现异常/问题，可以使用try-catch异常处理来解决
        //将代码块->选中-> 快捷键 ctrl + alt + t -> 选中try-catch
        //6.如果进行了异常处理，那么就算出现了异常，程序还是会继续执行

        try {
            int res = num1/num2;
        } catch (Exception e) {
            //e.printStackTrace;
            System.out.println(e.getMessage());//输出异常信息
        }

        System.out.println("程序继续运行....");
    }
}

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2.异常体系图

1. 异常分为两大类，运行时异常和编译时异常

2. 运行时异常，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，是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常

3. 对于运行时异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响

4. 编译时异常,是编译器要求必须处置的异常。

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3.五大运行时异常

1. NullPointException空指针异常：
   • 当应用程序试图在需要对象的地方使用null时，抛出该异常
2. ArithmeticException数学运算：
   • 当出现异常的运算条件时，抛出此异常
3. ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常：
   • 用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小，则该索引为非法索引
4. ClassCastException 类型转换异常：
   • 当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常
5. NumberFormatException 数字格式不正确异常：
   • 当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常 => 使用异常我们 可以确保输入是满足条件数字

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4.编译异常

介绍：编译异常是指在编译期间，就必须处理的异常，否则代码不能通过

常见的编译异常

• SQLException//操作数据库时，查询表可能发生异常
• IOException//操作文件时，发生的异常
• FileNotFoundException//当操作一个不存在的文件时，发生异常
• ClassNotFoundException//加载类,而该类不存在时,异
• EOFException//操作文件，到文件未尾,发生异常
• lllegalArguementException//参数异常

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二、异常处理

基本介绍：异常处理就是当异常发生时，对异常处理的方式

1.异常处理的方式

1.try-catch-finally：程序员在代码中捕获发送的异常，自行处理

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2.throws：将发生的异常抛出，交给调用者(方法)来处理，最定级的处理者就是JVM

• 如果没有进行try-catch 方法默认有一个throw Exception的动作

1.1try-catch异常处理

1. Java提供try和catch块来处理异常。try块用于包含可能出错的代码。catch块用于处理try块中发生的异常。可以根据需要在程序中有多个try...catch块。

1. 基本语法

   try{
       //可疑代码
       //将异常生成对应的异常对象，传递给catch块
   }catch(异常){
   	/对异常的处理}
   }
   //如果没有finally,语法是可以通过
   

注意事项

1. 如果异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到catch块.

2. 如果异常没有发生，则顺序执行try的代码块，不会进入到catch.

3. 如果希望不管是否发生异常，都执行某段代码(比如关闭连接，释放资源等)则使用如下代码-finally i}

   • 注意：finally中的代码块是必须执行的！！！

4. 可以有多个catch语句，捕获不同的异常(进行不同的业务处理)，要求父类异常在后,子类异常在前，比如(Exception在后NullPointerException在前)，如果发生异常,只会匹配一个catch,案例演示

   package com.hspedu.try_;
   
   /**
    * @author DL5O
    * @version 1.0
    */
   public class TryCatchDetail02 {
       public static void main(String[] args) {
   
           //老韩解读
           //1.如果try代码块可能有多个异常
           //2.可以使用多个catch 分别捕获不同的异常，相应处理
           //3.要求：子类异常要写在前面，父类异常写在后面
           try {
               Person person = new Person();
               person =null;
               System.out.println(person.getName());//空指针
               int n1 = 10;
               int n2 = 0;
               int res = n1 / n2;//算术异常
           }catch(NullPointerException e) {
               System.out.println("空指针异常="+ e.getMessage());
           }catch (ArithmeticException e){
               System.out.println("算术异常=" + e.getMessage());
           }
           catch (Exception e) {
               System.out.println(e.getMessage());
           }finally {
   
           }
   
       }
   }
   
   class Person {
       private String name = "jack";
   
       public String getName() {
           return name;
       }
   }
   
   

5. 可以进行try-finally配合使用，这种用法相当于没有捕获异常，因此程序直接崩掉/退出。

   • 应用场景：就是执行一段代码，不管是否发生异常，都必须执行某个业务逻辑

课堂练习题

返回的是临时变量，这里的return没有被马上执行，在底层，会用一个临时变量来保存这个i，finally执行完毕后返回这个临时变量

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小结：

1. 如果没有出现异常，则执行try块中所有语句，不执行catch块中语句,如果有finally，最后还需要执行finally里面的语句
2. 如果出现异常，则try块中异常发生后，try块剩下的语句不再执行。将执行catch块中的语句，如果有finally,最后还需要执行finally里面的语句!

1.2throws异常处理

1. 如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是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。

2. 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。

3. 使用throws，抛出异常，让调用f1方法的调用者

package com.hspedu.throws_;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;

/**
 * @author DL5O
 * @version 1.0
 */
public class Throws01 {
    public static void main(String[] args) {

    }

    public void f1() throws FileNotFoundException,NullPointerException,ArithmeticException {
        //FileNotFoundException是一个编译异常,必须要处理
        //1.使用 try-catch-finally来处理
        //2.使用throws，抛出异常，让调用f1方法的调用者(方法)处理
        //3.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
        //4.throws 关键字后也可以是异常列表，即可以抛出多个异常
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d://a.txt");
    }
}

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注意事项

1. 对于编译异常，程序中必须处理，比如 try-catch 或者 throws
2. 对于运行时异常，程序中如果没有处理，默认就是throws的方式处理
3. 子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定:
   • 子类重写的方法，所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致，要么为父类抛出的异常类型的子类型
4. 在 throws 过程中，如果有方法 try-catch , 就相当于处理异常，就可以不必 throws
5. 当throws抛出的运行异常时，可以不用做处理，会默认throws Exception

package com.hspedu.throws_;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;

/**
 * @author DL5O
 * @version 1.0
 */
public class ThrowsDetail {
    public static void main(String[] args) {

    }

    public void f2()/* throws ArithmeticException*/{
        int n1 = 10;
        int n2 =  0;
        double res = n1 /n2;
    }

    public static void f1() throws FileNotFoundException{
        //调用f3();
        //1.这里的f3();抛出了一个编译异常
        //2.即这时，就要求f1() 必须处理这个编译异常
        // 解决方法：1.throws 异常
        //         2.try catch异常
        f3();//Unhandled exception: java.io.FileNotFoundException

    }

    public static void f3() throws FileNotFoundException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d://a.txt");
    }

    public static void f4(){
        //1.在f4()中调用f5() 是ok的
        //2.原因是f5()抛出的运行异常
        //3.而java中，并不要求程序员显示处理运行异常，因为有默认处理机制
        f5();
    }

    public static void f5() throws ArithmeticException{

    }
}

class Father{
    public void method() throws RuntimeException{

    }
}

class Son extends Father{
    //3.子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定:
    //    子类重写的方法，所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致，
    //    要么为父类抛出的异常类型的子类型
    //4.使用throws，如果有方法 try-catch，就相当于处理异常，就可不必throws
    @Override
    public void method() throws NullPointerException {
    }
}

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2.自定义异常

基本概念：当程序中出现了某些“错误”，但该错误信息没有在Throwable子类中描述处理，这个时候可以自己设计异常类，用于描述错误信息

自定义异常的步骤：

1. 定义类：自定义异常类名(程序员自己写)，继承Exception 或者RuntimeException
2. 如果继承Exception 属于编译异常
3. 如果继承RuntimeException，属于运行异常（一般来说，继承RuntimeException）

package com.hspedu.customException;

/**
 * @author DL5O
 * @version 1.0
 */
public class CustomException {
    public static void main(String[] args) /*throws AgeException*/ {
        int age = 180;
        //要求年龄在18~120之间，否则抛出一个自定义异常
        //这里我们可以通过构造器，设置信息
        if(!(age >=18 && age <=120)){
            throw new AgeException("年龄需要在18~120之间");
        }
        System.out.println("你的年龄范围正确.");
    }
}

/*
自定义的一个异常
1.一般情况下我们继承RuntimeException
2.即把自定义异常做成 运行时异常，好处时，我们可以使用默认的处理机制
3.即比较方便
 */
class AgeException extends RuntimeException{

    public AgeException(String message) {//构造器
        super(message);
    }
}

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三、Throws和Throw的区别

throws：后面一般带的是异常类型

throw：后面一般带的是异常对象

课堂练习题

package com.hspedu.homework.Homework01;

/**
 * @author DL5O
 * @version 1.0
 */
public class EcmDef {
    public static void main(String[] args) {
       /* int num1 = 0;
        int num2 = 0;
        try {
            num1 = Integer.parseInt(args[1]);
            num2 = Integer.parseInt(args[2]);
            int ret = cal(num1,num2);
        }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
            System.out.println("缺少命令行参数");
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("数据格式异常");
        }*/

        try {
            //先验证输入的两个参数是否正确
            if(args.length != 2){
                throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("参数个数不对");
            }
            int num1 = Integer.parseInt(args[0]);
            int num2 = Integer.parseInt(args[1]);
            //把接收到的字符串，转换为整数

            double res = cal(num1,num2);//该方法可能抛出ArithmeticException
            System.out.println("计算结果=" + res);
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NumberFormatException e){
            System.out.println("参数格式不正确，需要输入整数");
        }catch(ArithmeticException e){
            System.out.println("出现了除0的异常..");
        }

    }

    public static int cal(int num1 , int num2){
        return num1/num2;
    }
}