从零开始学习 Java：简单易懂的入门指南之异常（二十八）

以你之姓@ 2024-04-17 10:03 54阅读 0赞

#### 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`。  
![在这里插入图片描述][9da4580c6549413abbdcd895496d15dd.png]

**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。***

![在这里插入图片描述][8ac9ba6e41e14e2a85ded10322a1e22a.bmp]

### 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)  
    ![在这里插入图片描述][02773009982e4406bcaf0540b190cac6.png]

### 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：

![在这里插入图片描述][34a3f684f1264287a0e2661608ad9690.png]

### 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");
        }
        /*
         * 根据 索引找到数组中对应的元素
         */
        public static int getElement(int[] arr,int index){
         
           	//判断  索引是否越界
            if(index<0 || index>arr.length-1){
        
                 /*
                 判断条件如果满足，当执行完throw抛出异常对象后，方法已经无法继续运算。
                 这时就会结束当前方法的执行，并将异常告知给调用者。这时就需要通过异常来解决。 
                  */
                 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");
        }
        /*
         *
         * 我们 当前的这个方法中 有异常  有编译期异常
         */
        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");
        }
        /*
         *
         * 我们 当前的这个方法中 有异常  有编译期异常
         */
        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 {
        
        /**
         * 空参构造
         */
        public LoginException() {
        
        }
    
        /**
         *
         * @param message 表示异常提示
         */
        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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