从零开始学习 Java：简单易懂的入门指南之异常（二十八）

异常

• 1. 异常
• • 1.1 异常概念
  • 1.2 异常体系
  • 1.3 异常分类
  • 1.4 异常的产生过程解析
  • 1.5 抛出异常throw
  • 1.6 声明异常throws
  • 1.7 捕获异常try…catch
  • 1.8 finally 代码块
  • 1.9 异常注意事项
  • 1.10 概述
  • 1.11 自定义异常的练习

1. 异常

1.1 异常概念

异常，就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响.在程序中的意思就是：

• 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.

1.2 异常体系

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，好比绝症。
• 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。好比感冒、阑尾炎。

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(不用)。

出现异常,不要紧张,把异常的简单类名,拷贝到API中去查。

1.3 异常分类

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)
  

1.4 异常的产生过程解析

先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生的过程。

工具类

public class ArrayTools {    // 对给定的数组通过给定的角标获取元素。    public static int getElement(int[] arr, int index) {        int element = arr[index];        return element;    }}

测试类

public class ExceptionDemo {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = { 34, 12, 67 };        intnum = ArrayTools.getElement(arr, 4)        System.out.println("num=" + num);        System.out.println("over");    }}

上述程序执行过程图解：

1.5 抛出异常throw

在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如，在定义方法时，方法需要接受参数。那么，当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。

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);

例如：

throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");

学习完抛出异常的格式后，我们通过下面程序演示下throw的使用。

public class ThrowDemo {    public static void main(String[] args) {        //创建一个数组         int[] arr = {2,4,52,2};        //根据索引找对应的元素         int index = 4;        int element = getElement(arr, index);        System.out.println(element);        System.out.println("over");    }        public static int getElement(int[] arr,int index){        //判断  索引是否越界        if(index<0 || index>arr.length-1){                          throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("哥们，角标越界了```");        }        int element = arr[index];        return element;    }}

注意：如果产生了问题，我们就会throw将问题描述类即异常进行抛出，也就是将问题返回给该方法的调用者。

那么对于调用者来说，该怎么处理呢？一种是进行捕获处理，另一种就是继续讲问题声明出去，使用throws声明处理。

1.6 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（稍后讲解该方式），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…{   }

声明异常的代码演示：

public class ThrowsDemo {    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {        read("a.txt");    }    // 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件             // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw            throw new FileNotFoundException("文件不存在");        }    }}

throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。

public class ThrowsDemo2 {    public static void main(String[] args) throws IOException {        read("a.txt");    }    public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException {        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件             // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw            throw new FileNotFoundException("文件不存在");        }        if (!path.equals("b.txt")) {            throw new IOException();        }    }}

1.7 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. 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。

注意:try和catch都不能单独使用,必须连用。

演示如下：

public class TryCatchDemo {    public static void main(String[] args) {        try {// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。            read("b.txt");        } catch (FileNotFoundException e) {// 括号中需要定义什么呢？          //try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型            System.out.println(e);        }        System.out.println("over");    }        public static void read(String path) throws FileNotFoundException {        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件             // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw            throw new FileNotFoundException("文件不存在");        }    }}

如何获取异常信息：

Throwable类中定义了一些查看方法:

• public String getMessage():获取异常的描述信息,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(不用)。

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

​ 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。

在开发中呢也可以在catch将编译期异常转换成运行期异常处理。

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。

1.8 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。

注意:finally不能单独使用。

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。

finally代码参考如下：

public class TryCatchDemo4 {    public static void main(String[] args) {        try {            read("a.txt");        } catch (FileNotFoundException e) {            //抓取到的是编译期异常  抛出去的是运行期             throw new RuntimeException(e);        } finally {            System.out.println("不管程序怎样，这里都将会被执行。");        }        System.out.println("over");    }        public static void read(String path) throws FileNotFoundException {        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件             // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw            throw new FileNotFoundException("文件不存在");        }    }}

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。

1.9 异常注意事项

• 运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
• 如果父类抛出了多个异常,子类覆盖父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集。
• 父类方法没有抛出异常，子类覆盖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
• 当多异常处理时，捕获处理，前边的类不能是后边类的父类
• 在try/catch后可以追加finally代码块，其中的代码一定会被执行，通常用于资源回收。

1.10 概述

为什么需要自定义异常类:

我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题。

在上述代码中，发现这些异常都是jdk内部定义好的，但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢？

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.

自定义一个业务逻辑异常: LoginException。一个登陆异常类。

异常类如何定义:

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。

1.11 自定义异常的练习

要求：我们模拟登陆操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。

首先定义一个登陆异常类LoginException：

// 业务逻辑异常public class LoginException extends Exception {        public LoginException() {    }        public LoginException(String message) {        super(message);    }}

模拟登陆操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否存在方法用于判断。

public class Demo {    // 模拟数据库中已存在账号    private static String[] names = {"bill","hill","jill"};       public static void main(String[] args) {             //调用方法        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        } catch(LoginException e) {            //处理异常            e.printStackTrace();        }    }    //判断当前注册账号是否存在    //因为是编译期异常，又想调用者去处理 所以声明该异常    public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException {        for (String name : names) {            if(name.equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常                throw new LoginException("亲"+name+"已经被注册了！");            }        }        return true;    }}

后记
👉👉💕💕美好的一天，到此结束，下次继续努力！欲知后续，请看下回分解，写作不易，感谢大家的支持！！ 🌹🌹🌹

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