异常（异常的捕捉和解决）

淡淡的烟草味﹌ 2024-04-29 11:05 72阅读 0赞

## 学习目标： ##

`理解异常概念和Java异常处理机制`

`熟练使用try-catch-finally处理异常`

`熟练使用throw、throws抛出异常`

`熟悉Java异常体系结构`

`了解自定义异常`

--------------------

## 学习内容： ##

## 生活中的异常 ##

![5a9e7993976e4dd9905db9094c56d518.png][]

### 程序场景 ###

**以下程序运行时会出现错误吗？**

public class Test {
    	public static void main(String[] args) {
    		Scanner in = new Scanner(System.in);
    		System.out.print("请输入被除数:");
    		int num1 = in.nextInt();
    		System.out.print("请输入除数:");
    		int num2 = in.nextInt();
    		System.out.println(String.format("%d / %d = %d", 
    						num1, num2, num1/ num2));
    		System.out.println("感谢使用本程序！");
    	}
    }

首先上述代码编译时肯定不会出现问题，但是在运行时可能会会出现一些问题。

**程序分析**

1.在正常情况下，用户会按照系统的提示输入整数，除数不输入0，运行结果如图：

![cf2fdea976004e44acff06c980895b48.png][]

2.如果用户没有按照要求输入整数，如被除数输入非整数A，则程序运行时将会发生异常，运行结果如图：

![79bd22fcc9554bbab34bd4ff1b03761d.png][]

3. 如果用户没有按照要求进行输入，如除数输入0，则程序运行时将会发生异常，运行结果如图：

![5c44f30d10224f38848576b1b7a0052e.png][]

从结果中可以看出，一旦出现异常，程序将会立即结束，不仅计算和输出商的语句不被执行，而且输出“感谢使用本程序”的语句也不执行。应该如何解决这些异常呢？

1.尝试通过if-else来解决异常问题

public class Test2 {
    	public static void main(String[] args) {
    		Scanner in = new Scanner(System.in);
    		…
    		System.out.print("请输入除数:");
    		int num2 = 0;
    		if (in.hasNextInt()) { // 如果输入的除数是整数
    			num2 = in.nextInt();
    			if (0 == num2) { // 如果输入的除数是0
    				System.err.println("输入的除数是0，程序退出。");
    				System.exit(1);
    			}
    		} else { // 如果输入的除数不是整数
    			System.err.println("输入的除数不是整数，程序退出。");
    			System.exit(1);
    		}
    		…
    	}
    }

弊端：

1、代码臃肿

2、程序员要花很大精力“堵漏洞”

3、程序员很难堵住所有“漏洞”

#### **什么是异常** ####

![234c8918c1b5423a8a375f813e95ee9a.png][]

#### 什么是异常处理 ####

![3c421dc7abbe4e32a502e9fe73e1452d.png][]

## Java中如何进行异常处理 ##

#### Java的异常处理是通过5个关键字来实现的： try、catch、 finally、throw、throws ####

![82c43aaa212a4287a255841c68ccefdf.png][]

### try-catch块5-1 ###

### 使用try-catch块捕获异常，分为三种情况 ###

第一种情况 ：try块中所有语句正常执行完毕，不会发生异常，那么catch块中的所有语句都将会被忽略

public void method(){
    try {
      // 代码段(此处不会产生异常)
    } catch (异常类型 ex) {
          // 对异常进行处理的代码段
    }
     // 代码段
    }

### try-catch块5-2 ###

二种情况 ：try语句块在执行中遇到异常，那么在try块中其余剩下的代码都将被忽略，系统会自动生成相应的异常对象，如果这个异常对象与catch中声明的异常类型相匹配，则相应的catch块将会被执行

public void method(){
    try {
          // 代码段 1
          // 产生异常的代码段 2
          // 代码段 3
    } catch (异常类型 ex) {
          // 对异常进行处理的代码段4
    }
    // 代码段5
    }

![6380ed9d62b943eabb7fdedcd7247f35.png][]

### try-catch块5-3 ###

printStackTrace的堆栈跟踪功能显示出程序运行到当前类的执行流程

![8cda290a25094ee58b167cbb059fab24.png][]

### try-catch块5-4 ###

第三种情况 ：try语句块在执行中遇到异常，如果这个异常对象与catch中声明的异常类型不匹配，程序会中断。

public void method(){
    try {
         // 代码段 1
         // 产生异常的代码段2
         // 代码段 3
    } catch (异常类型 ex) {
         // 对异常进行处理的代码段4
    }
    // 代码段5
    }

![3ff2398fe3304352bb587a7ad8b3cfbc.png][]

### try-catch块5-5 ###

在catch块中处理异常

加入用户自定义处理信息

System.err.println("出现错误：被除数和除数必须是整数，除数不能为零。");

### 常见的异常类型 ###

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>异 常 类 型</td> 
   <td>说 &nbsp; &nbsp;明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Exception</td> 
   <td>异常层次结构的父类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ArithmeticException</td> 
   <td>算术错误情形，如以零作除数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ArrayIndexOutOfBoundsException</td> 
   <td>数组下标越界</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>NullPointerException</td> 
   <td>尝试访问 null 对象成员</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ClassNotFoundException</td> 
   <td>不能加载所需的类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>IllegalArgumentException</td> 
   <td>方法接收到非法参数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ClassCastException</td> 
   <td>对象强制类型转换出错</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>NumberFormatException</td> 
   <td>数字格式转换异常，如把"abc"转换成数字</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 多重catch块 ###

一段代码可能会引发多种类型的异常，在上面计算并输出商的示例中，其实至少存在两种异常情况，输入非整数内容和除数为0，而我们统一按照Exception类型捕获。 如果要分别捕获，就可以使用多重catch块。

#### 引发多种类型的异常 ####

排列catch 语句的顺序：先子类后父类

发生异常时按顺序逐个匹配

只执行第一个与异常类型匹配的catch语句

public void method(){
    try {
         // 代码段
         // 产生异常(异常类型2)
    } catch (异常类型1 ex) {
         // 对异常进行处理的代码段
    } catch (异常类型2 ex) {
         // 对异常进行处理的代码段
    } catch (异常类型3 ex) {
         // 对异常进行处理的代码段
    }
    // 代码段
    }

![2f7a2022762348b294abee401929cdf2.png][]

## try-catch-finally 2-2 ##

存在return的try-catch-finally块

public void method(){
    try {
         // 代码段 1
         // 产生异常的代码段 2
    } catch (异常类型 ex) {
         // 对异常进行处理的代码段3
         return;
    }finally{
          // 代码段 4
    }
    }

![97cd9665ef35439ba89c8d49ee8cff6c.png][]

异常：  
想要学好Java代码、开发、积累异常处理经验，一定要做好每个异常的笔记（描述、发生的原因、如何处理，总结处理的原理或者经验）  
Java中讲的异常通常指的是能通过编译，但是在运行阶段因为某些原因发生了不正常的情况，导致程序运行中断  
Java中还有一种非正常情况，也就是Error，通常指的是在编译阶段就已经发生问题了，在IDEA中编译不通过的时候会直接在代码行报红色波浪线  
简单举例：  
**Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero  
at com.oop.day12.CalcNum.main(CalcNum.java:17)  
凡是看到控制台有Exception，就表示程序有异常  
java.lang.ArithmeticException：表示异常的类型，重点是后面的类，比如这里的ArithmeticException  
: / by zero，冒号后面表示对异常的描述，这里的意思是 “除以了0”  
at com.oop.day12.CalcNum.main(CalcNum.java:17) 表示异常发生在哪个包下的哪个类，哪个方法，  
后面的数字17表示发生在CalcNum类的第17行**

try：尝试执行可能出现异常的代码【try只能尝试可能出现Exception的代码，如果是发生Error的代码即使try也没有用，依然无法通过编译】  
catch：捕捉异常。只能捕捉他对应的try中代码的异常，如果有一行代码可能发生异常，但是没有写在这个catch对应的try中，那么这个catch将无法捕捉这行代码的异常  
也就是说catch要想捕捉某些代码的异常，那么就必须将这些代码放在try中去尝试执行

catch捕捉的事try中发生的具体的某个异常，如果catch捕捉的是A类异常，而try没有发生异常或者发生了A类以外的异常，那么这个catch是不生效的  
catch有两种写法  
1：\}catch (ArithmeticException | InputMismatchException arithmeticException)\{  
System.out.println("除数不能为0！！！");  
\}  
这种写法表示catch捕捉两种异常，但是发生两种异常之后的处理机制是一样的  
2.\}catch (ArithmeticException arithmeticException)\{  
System.out.println("除数不能为0！！！");  
\}catch (InputMismatchException inputMismatchException)\{  
System.out.println("输入的内容格式不正确！！！");  
\}  
这种写法也表示catch捕捉两种异常，但是发生异常之后，各自使用各自的处理机制

多重catch时，会根据try中发生的异常类型对多重catch按照顺序逐个匹配，当匹配上时，执行相应的处理逻辑，  
如果都不匹配，但是想有其它的处理机制，可以在最后捕捉异常的父类：Exception  
所以多重catch的写法一定是先子后父  
finally：最终的。try中无论是否发生异常，都将在try中的代码执行完之后，去执行finally中的代码  
无论try中的异常是否能够被catch捕捉到，finally中的代码都会被执行  
对比：代码写在finally里和写在try-catch-finally结构外  
当try中不发生异常或者发生的异常被catch捕捉到，那么finally中的代码和finally外的代码都会继续执行  
当try中发生的异常没有被catch捕捉到，finally中的代码依然会被执行，但是finally外的代码将不再执行  
throw：在方法体中 手动 抛出代码发生的异常  
throws：在方法头上声明该方法可能会抛出的异常

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[3ff2398fe3304352bb587a7ad8b3cfbc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/29/808898fbfb354bcca1fe7a628e763517.png
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