不就是Java吗之 认识异常

认识异常

• 一、异常的概念与体系结构
• • 1.1 异常的概念
  • 1.2 异常的体系结构
  • 1.3 异常的分类
  • • 1.3.1 编译时异常(受查异常)
  • 1.3.2 运行时异常(非受查异常)
• 二、异常的处理
• • 2.1 防御型编程
  • • 2.1.1 LBYL
    • 2.1.2 EAFP
  • 2.2 异常的抛出
  • 2.3 异常的捕获
  • • 2.3.1 异常的声明
    • 2.3.2 try-catch捕获并处理
    • 2.3.3 finally
  • 2.4 异常的处理流程
  • 2.5 异常处理流程总结
• 三、自定义异常类

大家好 , Java 专栏本应该早就完成的
但是之前发表异常的文章的时候 , 超过当天发布文章限制了
所以那时候就没上传成功 , 真的深感抱歉
刚才发现竟然少文章了
另外祝大家新年快乐
大年初七别忘了吃面条

一、异常的概念与体系结构

1.1 异常的概念

在计算机程序运行的过程中，总是会出现各种各样的错误。

在Java中,将程序执行过程中发生的不正常的行为叫做异常.

我们以前也见到过许多异常,比如

1. 算数异常

   //算术异常public static void main(String[] args) {System.out.println(10/0);}

   

2. 数组越界异常

   //数组越界异常public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};//只有三个元素System.out.println(array[100]);//访问下标为100的元素,数组中没有就会报错}

   

3. 空指针异常

   //空指针异常public static void main(String[] args) {int[] array = null;//先让数组什么都不指向array[1] = 99;//报错:因为数组根本没指向任何对象,操作数组就会发生空指针异常}

   

那么我们可以看出来,每一个异常对应的都是一个类.

1.2 异常的体系结构

1.3 异常的分类

1.3.1 编译时异常(受查异常)

在编译期间发生的错误,叫做编译时异常(也叫受查异常)

1.3.2 运行时异常(非受查异常)

在程序执行期间发生的错误,叫做运行时异常(也叫非受查异常)

RunTimeException及其子类对应的异常.都叫做运行时异常

要注意:我们少写了个分号 括号这种算语法错误,不算异常

真正的异常是指程序变异之后得到class文件,再通过JVM执行发现错误

二、异常的处理

2.1 防御型编程

2.1.1 LBYL

在操作前就做好充分的检查,即:事前防御型,每做一步都要检查

形象一点就是:刚交往的男女生,男生想要牵手之前先问问,想要抱抱时候也要先问问

boolean ret = false;ret = 登陆游戏();if (!ret) {处理登陆游戏错误;return;}ret = 开始匹配();if (!ret) {处理匹配错误;return;}ret = 游戏确认();if (!ret) {处理游戏确认错误;return;}ret = 选择英雄();if (!ret) {处理选择英雄错误;return;}ret = 载入游戏画面();if (!ret) {处理载入游戏错误;return;}......

缺陷：正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱。

2.1.2 EAFP

先进行操作,遇到问题再处理,即:事后认错性.

形象一点就是男女朋友,男生想亲亲,直接就霸王硬上攻,过后再说”宝宝我错了”.

语法:

//捕获异常使用try...catch语句，把可能发生异常的代码放到try {...}中，然后使用catch捕获对应的Exception及其子类：try {} catch() {} catch() {}...

刚才的例子接下来这么写

try {登陆游戏();开始匹配();游戏确认();选择英雄();载入游戏画面(); ...} catch (登陆游戏异常) {处理登陆游戏异常;} catch (开始匹配异常) {处理开始匹配异常;} catch (游戏确认异常) {处理游戏确认异常;} catch (选择英雄异常) {处理选择英雄异常;} catch (载入游戏画面异常) {处理载入游戏画面异常;}......

优势：正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码

在Java中，异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、final、throws。

2.2 异常的抛出

在编写程序时，如果程序中出现错误，此时就需要将错误的信息告知给调用者，比如：参数检测。
在Java中，可以借助throw关键字，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者。具体语法如下：

throw new XXXException("异常产生的原因");//自定义异常会出现的多一些

举个栗子:

public class TestDemo1 {public static void func(int a) {if(a == 10) {throw new RuntimeException("a==10");}}public static void main(String[] args) {func(10);}}

注意:

1. throw必须写在方法体内部

2. 抛出的对象必须是Exception或者他的子类

   

3. 如果抛出的是RuntimeException或者他的子类,那么我们可以不用处理,交给JVM帮我们处理

   

4. 如果抛出的是编译时异常，用户必须处理，否则无法通过编译

5. 异常一旦抛出，其后的代码就不会执行

2.3 异常的捕获

异常的捕获，也就是异常的具体处理方式，主要有两种：异常声明throws 以及 try-catch 捕获处理。

2.3.1 异常的声明

在方法的参数列表后面写 throws , 当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助 throws 将异常抛
给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常，提醒方法的调用者处理异常。直到遇到某个 try ... catch 被捕获为止：

public class TestDemo1 {public static void func(int a) throws CloneNotSupportedException {if(a == 10) {throw new RuntimeException("a==10");}}public static void main(String[] args) {func(10);}}

注意:

1. throws必须跟在方法的参数列表之后

2. 声明的异常必须是 Exception 以及 他的子类

   

3. 方法内部如果抛出了多个异常，throws 之后必须跟多个异常类型，之间用逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有父子关系，直接声明父类即可。

   public class TestDemo1 {//throws:声明了一下异常,但是并没有处理异常public static void func(int a) throws RuntimeException,NullPointerException {if(a == 10) {throw new RuntimeException("a==10");} else {throw new NullPointerException("a == 其他");}}public static void main(String[] args) {func(10);}}

4. 调用声明抛出异常的方法时，调用者必须对该异常进行处理，或者继续使用 throws 抛出

   public class TestDemo1 {public static void func(int a) throws RuntimeException,NullPointerException {if(a == 10) {throw new RuntimeException("a==10");} else {throw new NullPointerException("a == 其他");}}public static void main(String[] args) throws Exception {func(10);}}

2.3.2 try-catch捕获并处理

throws 对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch。

try { // 将可能出现异常的代码放在这里} catch (要捕获的异常类型e) { // 如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时，或者是try中抛出异常的基类时，就会被捕获到 // 对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执行后序代码} catch (要捕获的异常类型 e) { // 对异常进行处理} finally { // 此处代码一定会被执行到}// 后序代码// 当异常被捕获到时，异常就被处理了，这里的后序代码一定会执行// 如果捕获了，由于捕获时类型不对，那就没有捕获到，这里的代码就不会被执行//注意：try中的代码可能会抛出异常，也可能不会

举个栗子:

public class TestDemo2 { public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; try { array[100] = 0; } catch (NullPointerException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个空指针异常"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); System.out.println("捕获到了一个数组越界异常"); } System.out.println("其他业务逻辑"); }}

注意:

1. try后面的代码块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

   public class TestDemo2 {public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;System.out.println("上面那行出现异常,这行是执行不了的");} catch (NullPointerException e) {e.printStackTrace();System.out.println("捕获到了一个空指针异常");} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();System.out.println("捕获到了一个数组越界异常");}System.out.println("其他业务逻辑");}}

   

2. 如果抛出异常类型与 catch 时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到 JVM 收到后中断程序.

   public class TestDemo2 {public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;//发生数组越界异常System.out.println("上面那行出现异常,这行是执行不了的");} catch (NullPointerException e) {//空指针异常e.printStackTrace();System.out.println("捕获到了一个空指针异常");} System.out.println("其他业务逻辑");}}//try语句中发生的是数组越界异常,而我们的catch里面是空指针异常,数组越界异常就不能被捕捉到.最后一行的其他业务逻辑也就不能被打印了

3. try 中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须用多个 catch 来捕获

   public class TestDemo2 {public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;} catch (NullPointerException e) {e.printStackTrace();System.out.println("捕获到了一个空指针异常");} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();System.out.println("捕获到了一个数组越界异常");}System.out.println("其他业务逻辑");}}

   如果多个异常的处理方式是完全相同, 也可以写成这样：

   public class TestDemo2 {public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;} catch (NullPointerException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("其他业务逻辑");}}

   如果异常之间具有父子关系，一定是子类的异常在前 catch，父类的异常在后面 catch，否则语法错误：

   public class TestDemo2 {public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();}}}

   

   正确写法:

   public class TestDemo2 {public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();} catch (Exception e) {//Exception可以捕捉到所有异常,所以我们可以拿它来兜底e.printStackTrace();}}}

4. 可以通过一个 catch 捕获所有的异常，即多个异常，一次捕获(不推荐)

   public class TestDemo2 {public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;} catch (Exception e) {//Exception可以捕捉到所有异常,所以我们可以拿它来兜底,但是不能只有Exceptione.printStackTrace();}}}

5. 一个 try 里面只能同时处理一个异常

   public class TestDemo2 {public static void func(int a) throws RuntimeException {if(a == 10) {throw new RuntimeException("a == 10");}}public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;func(10);} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();} catch (RuntimeException e) {e.printStackTrace();}}}

   

6. 编译时候的异常必须处理!运行时的异常可以不处理,交给 JVM 来处理~

   程序员处理了异常,就没啥事了.程序猿没处理, JVM 就帮我们处理了

2.3.3 finally

在写程序时，有些特定的代码，不论程序是否发生异常，都需要执行，比如程序中打开的资源：网络连接、数据库连接、IO 流等，在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进行回收。另外，因为异常会引发程序的跳转，可能导致有些语句执行不到，finally 就是用来解决这个问题的。

语法:

try {// 可能会发生异常的代码} catch (异常类型e) {// 对捕获到的异常进行处理} finally {// 此处的语句无论是否发生异常，都会被执行到}// 如果没有抛出异常，或者异常被捕获处理了，这里的代码也会执行

举个栗子:

public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3};try {array[100] = 0;} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();} finally {System.out.println("finally里面的这句话一定会被执行");}}

那么有一个问题:既然 finally 和 try-catch-finally 后面的代码都会执行，那为什么还要有 finally 呢？

finally 一般是用来做资源清理的扫尾操作的

public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);try {int a = scanner.nextInt();System.out.println(10/a);} catch (ArithmeticException e) {System.out.println("捕捉到了算术异常");e.printStackTrace();} finally {scanner.close();//正常我们使用scanner就需要在最后close的System.out.println("finally语句一定会被执行,所以这里面会执行一些关闭资源的语句");}}

当我们只有一个资源进行中的时候,我们也可以这么写

public static void main(String[] args) {try(Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {int a = scanner.nextInt();System.out.println(10/a);} catch (ArithmeticException e) {System.out.println("捕捉到了算术异常");e.printStackTrace();} finally {//这种情况就可以不用关闭资源了System.out.println("finally语句一定会被执行,所以这里面会执行一些关闭资源的语句");}}

那么我们看这样一道题:

public static int func1() {try{return 10;} finally {return 20;}}public static void main(String[] args) {System.out.println(func1());}

输出结果是多少” />

2.4 异常的处理流程

关于 “调用栈”

方法之间是存在相互调用关系的, 这种调用关系我们可以用 “调用栈” 来描述. 在 JVM 中有一块内存空间称为 “虚拟机栈” 专门存储方法之间的调用关系. 当代码中出现异常的时候, 我们就可以使用 e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈.

如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递.如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理, 程序就会异常终止

//这种就是抛出异常,有捕捉的public static void func3(int a) throws ArithmeticException {if(a == 10) {throw new ArithmeticException("a == 10");}}public static void main(String[] args) {try {func3(10);} catch (ArithmeticException e) {e.printStackTrace();}}

//这种就是我们没有捕获异常,JVM帮我们直接把程序终止掉了public static void func3(int a) throws ArithmeticException {if(a == 10) {throw new ArithmeticException("a == 10");}}public static void main(String[] args) {func3(10);System.out.println("这句话因为我们没有处理异常,JVM会帮我们直接把程序终止,这句话就执行不到了");}

2.5 异常处理流程总结

1. 程序先执行 try 中的代码
2. 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.
3. 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码
4. 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
5. 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).
6. 如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.
7. 一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止.

三、自定义异常类

在一个大型项目中，可以自定义新的异常类型，但是，保持一个合理的异常继承体系是非常重要的。

语法:

1. 自定义一个异常类,继承 Exception 或者 RunTimeException

   继承自 Exception 的异常默认是受查异常
   继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常.

2. 在这个异常类当中,实现一个带有一个参数( String )的构造方法,参数代表报错原因

//用户名错误,我们设计出来的异常类public class UserNameError extends RuntimeException {public UserNameError(String message) {super(message);}}//密码错误,我们设计出来的异常类public class PasswordError extends RuntimeException {public PasswordError(String message) {super(message);}}

例如,我们实现一个简易的用户登录功能

我们先来自定义异常类

//用户名错误,我们设计出来的异常类public class UserNameError extends RuntimeException {public UserNameError(String message) {super(message);}}//密码错误,我们设计出来的异常类public class PasswordError extends RuntimeException {public PasswordError(String message) {super(message);}}

再来写我们的测试逻辑

public class Login {private String userName = "admin";private String pass = "123456";public void LoginInfor(String userName,String password) throws UserNameError,PasswordError {if(!this.userName.equals(userName)) {//不相等的情况throw new UserNameError("用户名错误");}if(!this.pass.equals(password)) {//不相等的情况throw new PasswordError("密码错误");}//走到这里,代表登陆成功System.out.println("登陆成功");}public static void main(String[] args) {try {Login login = new Login();login.LoginInfor("admin","avd");} catch (UserNameError e) {System.out.println("用户名错误");e.printStackTrace();} catch (PasswordError e) {System.out.println("密码错误");e.printStackTrace();}}}

至此 , Java 基础部分已经分享完毕 , 多线程以及文件操作等难度稍微有点高的内容我会放到 JavaWeb 阶段跟大家再来分享