【JavaSE专栏68】异常的捕获和处理，try-catch-finally高效解决异常处理问题

ゞ浴缸里的玫瑰 2023-10-14 13:49 19阅读 0赞

> **作者主页**：[Designer 小郑][Designer]  
> **作者简介**：3年JAVA全栈开发经验，专注JAVA技术、系统定制、远程指导，致力于企业数字化转型，CSDN学院、蓝桥云课认证讲师。  
> **主打方向**：Vue、SpringBoot、微信小程序

本文讲解了 Java 中异常的捕获和处理概念及语法，并给出了样例代码。捕获异常可以处理运行过程中可能出现的错误情况，防止程序因为异常而终止执行。通过捕获异常并采取合适的处理措施，可以使程序更加健壮和稳定。

#### 目录 ####

*  一、为什么要捕获异常
 *  二、try-catch语句
 *  三、try-finally语句
 *  四、try-catch-finally语句
 *  五、异常处理流程
 *  六、异常处理面试题
 *  七、总结

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## 一、为什么要捕获异常 ##

在 Java 中，捕获异常是一种良好的编程实践，有以下  4 4 4 个原因，请同学们认真学习。

1.  **错误处理**：捕获异常可以处理运行过程中可能出现的错误情况，防止程序因为异常而终止执行。通过捕获异常并采取合适的处理措施，可以使程序更加健壮和稳定。
2.  **异常信息**：捕获异常可以提供有关异常发生的详细信息，如异常类型、堆栈轨迹等，有助于调试和排查程序中的问题。可以将异常信息记录下来，以便后续分析和修复问题。
3.  **容错性**：通过捕获异常，可以在异常发生时进行相应的处理，避免程序终止或产生不可预期的结果。合理的异常处理可以使程序更加容错，能够优雅地处理异常情况，提高系统的可靠性和稳定性。
4.  **用户友好性**：捕获异常可以提供更友好的用户界面和错误提示。通过捕获异常并向用户以易于理解的方式显示错误信息，可以提升用户体验，并帮助用户更好地理解和解决问题。

总而言之，捕获异常是一种良好的编程实践，可以提高程序的健壮性、可靠性和用户友好性，它使得程序能够处理在运行过程中可能出现的异常情况，并采取适当的措施来处理异常，保证程序的正常执行。

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## 二、try-catch语句 ##

在 Java 中，·try-catch· 语句用于捕获和处理异常，它的基本语法如下，请同学们复制到本地尝试执行。

try {
        
        // 可能会引发异常的代码
    } catch (ExceptionType1 e1) {
        
        // 处理 ExceptionType1 类型的异常
    } catch (ExceptionType2 e2) {
        
        // 处理 ExceptionType2 类型的异常
    } finally {
        
        // 可选部分，无论是否发生异常都会执行的代码
    }

在 `try` 块中，你可以编写可能会引发异常的代码，如果在 `try` 块中发生了异常，那么程序将跳转到对应的 `catch` 块，并执行 `catch` 块中的代码来处理异常。

`catch` 块采用异常类型作为参数，用于捕获特定类型的异常。同学们可以使用多个 `catch` 块来捕获不同类型的异常，以便进行特定的处理。`catch` 块中的代码将根据异常类型执行相应的逻辑。

`finally` 块是可选的，用于编写无论是否发生异常都会执行的代码，`finally` 块中的代码通常用于释放资源或进行清理操作。

> `try-catch` 语句块必须按照顺序编写，即先写 `try` 块，然后是 `catch` 块，最后是 `finally` 块。同时，`catch` 块和 `finally` 块可以省略其中的一部分，但 `try` 块是必须的。

以下是一个示例代码，演示了 `try-catch` 语句的用法，请同学们复制到本地尝试执行。

try {
        
        int result = divide(10, 0);
        System.out.println("Result: " + result);
    } catch (ArithmeticException e) {
        
        System.out.println("An arithmetic exception has occurred: " + e.getMessage());
    } finally {
        
        System.out.println("Finally block is executed");
    }
    
    public static int divide(int num1, int num2) {
        
        return num1 / num2;
    }

在上述代码中，我们调用了 `divide(10, 0)` 方法，该方法进行除法运算。由于除数为  0 0 0，将会抛出 `ArithmeticException` 异常。

然后，异常被catch块捕获并处理，输出异常信息：`An arithmetic exception has occurred: / by zero`。

不管是否发生异常，`finally` 块中的代码都会执行，输出：`Finally block is executed`。

> 使用 `try-catch` 语句块可以捕获和处理异常，避免程序终止执行，提高程序的健壮性和容错性。

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## 三、try-finally语句 ##

在 Java 中，`try-finally` 语句用于保证无论是否发生异常，某段代码都会被执行，它的基本语法如下，请同学们认真学习。

try {
        
        // 可能会引发异常的代码
    } finally {
        
        // 无论是否发生异常都会执行的代码
    }

在`try` 块中，同学们可以编写可能会引发异常的代码。

无论是否发生异常，程序都会执行 `finally` 块中的代码。`finally` 块通常用于释放资源、关闭连接或进行清理操作，以确保程序在结束时能够完成必要的操作。

如果 `try` 块中发生了异常，程序会跳转到 `finally` 块之前执行 `catch` 块（如果有的话）。

`catch` 块会处理异常，然后程序继续执行 `finally` 块中的代码。

当 `finally` 块执行完毕后，程序继续执行异常处理之后的代码。

以下是一个示例代码，演示了 `try-finally` 语句的用法：

public class Example {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            try {
        
                int result = divide(10, 0);
                System.out.println("Result: " + result);
            } catch (ArithmeticException e) {
        
                System.out.println("An arithmetic exception has occurred: " + e.getMessage());
            } finally {
        
                System.out.println("Finally block is executed");
            }
        }
        
        public static int divide(int num1, int num2) {
        
            try {
        
                return num1 / num2;
            } finally {
        
                System.out.println("Finally block inside divide() method is executed");
            }
        }
    }

在上述代码中，我们调用了 `divide(10, 0)` 方法，该方法进行除法运算。由于除数为  0 0 0，将会抛出 `ArithmeticException` 异常。然后，异常被 `catch` 块捕获并处理，输出异常信息：`An arithmetic exception has occurred: / by zero`。

不管是否发生异常，`finally` 块中的代码都会执行，输出：`Finally block is executed`。

同时，在 `divide()` 方法中，无论是否发生异常，`finally` 块中的代码也会执行，输出：`Finally block inside divide() method is executed`。

> 使用 `try-finally` 语句块可以确保某段代码在任何情况下都会被执行，无论是否发生异常，这对于清理资源和进行一些必要的操作非常有用。

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## 四、try-catch-finally语句 ##

在 Java 中，`try-catch-finally` 语句用于捕获和处理异常，同时保证某段代码无论是否发生异常都会被执行，它的基本语法如下，请同学们认真学习。

try {
        
        // 可能会引发异常的代码
    } catch (ExceptionType1 e1) {
        
        // 处理ExceptionType1类型的异常
    } catch (ExceptionType2 e2) {
        
        // 处理ExceptionType2类型的异常
    } finally {
        
        // 无论是否发生异常都会执行的代码
    }

在 `try` 块中，你可以编写可能会引发异常的代码。如果在 `try` 块中发生了异常，程序将跳转到对应的 `catch` 块，并执行 `catch` 块中的代码来处理异常。`catch` 块采用异常类型作为参数，用于捕获特定类型的异常。你可以使用多个 `catch` 块来捕获不同类型的异常，以便进行特定的处理。

`catch` 块中的代码将根据异常类型执行相应的逻辑。可以在每个 `catch` 块中处理不同类型的异常，也可以在一个`catch` 块中处理多个异常类型，如 `catch (ExceptionType1 | ExceptionType2 e)`。

`finally` 块是可选的，用于编写无论是否发生异常都会执行的代码。`finally` 块中的代码通常用于释放资源或进行清理操作。

注意，`try-catch-finally` 语句块必须按照顺序编写，即先写 `try` 块，然后是 `catch` 块，最后是 `finally` 块。同时，`catch` 块和 `finally` 块可以省略其中的一部分，但 `try` 块是必须的。

以下是一个示例代码，演示了 `try-catch-finally` 语句的用法，请同学们认真学习。

在上述代码中，我们调用了 `divide(10, 0)` 方法，该方法进行除法运算。由于除数为  0 0 0，将会抛出 `ArithmeticException` 异常。

然后，异常被 `catch` 块捕获并处理，输出异常信息：`An arithmetic exception has occurred: / by zero`。

不管是否发生异常，`finally` 块中的代码都会执行，输出：`Finally block is executed`。

同时，在 `divide()` 方法中，无论是否发生异常，`finally` 块中的代码也会执行，输出：`Finally block inside divide() method is executed`。

> 使用 `try-catch-finally` 语句块可以捕获和处理异常，同时保证某段代码在任何情况下都会被执行，无论是否发生异常。这对于清理资源和进行一些必要的操作非常有用。

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## 五、异常处理流程 ##

在Java中，异常处理的流程一共有以下  7 7 7 步，请同学们认真学习。

1.  **发生异常**：当程序执行过程中发生异常时，JVM 会抛出一个异常对象。
2.  **异常捕获**：使用 try-catch 语句块来捕获并处理异常。在 try 块中编写可能会引发异常的代码。
3.  **异常匹配**：当发生异常时，JVM 会按照顺序从上到下依次匹配 catch 块中的异常类型。如果匹配到了相应的异常类型，程序将跳转到匹配的 catch 块中执行对应的代码。
4.  **异常处理**：在 catch 块中，可以编写处理异常的逻辑。这可以包括输出错误信息、记录日志、回滚事务等操作。如果没有 catch 块匹配到异常类型，异常将被传递到上一级调用栈。
5.  **finally块执行**：无论是否发生异常，finally 块中的代码都会被执行。finally 块通常用于释放资源或进行清理操作。
6.  **异常传递**：如果在 catch 块中处理了异常，程序将继续执行 catch 块之后的代码。如果没有处理异常或处理后抛出了新的异常，异常将被传递到上一级调用栈，直到被捕获或导致程序终止执行。
7.  **异常链**：在 catch 块中，可以通过 throw 关键字抛出新的异常，并将原始异常作为新异常的原因传递。这形成了异常链，更好地描述了异常发生的过程。

> 异常处理的目的是提高程序的健壮性和容错性，防止程序因为异常而崩溃，合理地使用异常处理可以  
> 更好地管理和处理错误情况，使程序更加可靠。

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## 六、异常处理面试题 ##

1.  什么是 Java 中的异常？请举例说明常见的异常类型。
2.  try-catch-finally 语句的作用是什么？请解释它们的执行顺序。
3.  throws 和 throw 之间有什么区别？
4.  RuntimeException 和 Checked Exception 有什么区别？它们何时应该使用？
5.  什么是异常处理链？它有什么作用？
6.  在 Java 中，catch 块中可以有多个 catch 语句吗？如果可以，它们的顺序是怎样的？
7.  try-with-resources 语句块是什么？它与传统的 try-finally 语句块有什么区别？
8.  在 Java 中，如何定义自定义异常类？为什么要自定义异常类？
9.  如果在 finally 块中使用 return 语句，会发生什么情况？
10. 什么是异常处理的最佳实践？你有哪些建议？

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## 七、总结 ##

本文讲解了 Java 中异常的捕获和处理概念及语法，并给出了样例代码，在下一篇博客中，将讲解 Java 中 throw throws 关键字的用法。

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