异常处理
异常概述
异常
在Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为 "异常"。（开发过程中的预发错误和逻辑错误不是异常）
异常事件可分为两类：
Error：java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如：StackOverflowError 和 OOM(OutOfMemoryError)。一般不编写针对性的代码进行处理
Exception：其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如：
- 空指针访问
- 试图读取不存在的文件
- 网络连接中断
- 数组角标越界
public class ErrorTest {
public static void main(String[] args) {
//1.栈溢出：java.lang.StackOverflowError
main(args);
}
}
public class ErrorTest {
public static void main(String[] args) {
//1.堆溢出：java.lang.OutOfMemoryError
Integer[] arr = new Integer[1024*1024*1024];
}
}
一般我们认为的异常处理，只针对Exception。
捕获错误最理想的是在编译期间，但有的错误只有在运行时才会发生。比如：除数为0，数组下标越界等。
异常的处理：抓抛模型
过程一（"抛"）：程序在正常执行的过程中，一旦出现异常，就会在异常代码处生成一个对应异常类的对象，并将此对象抛出，一旦抛出对象以后，其后的代码就不再执行
过程二（"抓"）：可以理解为异常的处理方式：1. try-catch-finally 2. throws
常见异常
java.lang.Throwable
|-----java.lang.Error：一般不编写针对性的代码进行处理
|-----java.lang.Exception：可以进行异常的处理
|-----编译时异常(checked)
|-----IOException
|-----FileNotFoundException
|-----ClassNotFoundException
|-----运行时异常(unchecked)
|-----NullPointerException
|-----IndexOutOfBoundsException
|-----ArrayIndexOutOfBoundsException
|-----StringIndexOutOfBoundsException
|-----ClassCastException
|-----NumberFormatException
|-----InputMismatchException
|-----ArithmeticException
NullPointerException - 空指针异常
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class ErrorTest {
//NullPointerException
@Test
public void test1(){
// int[] arr = null;
// System.out.println(arr[3]);
String str = null;
System.out.println(str.charAt(0));
}
}
IndexOutOfBoundsException
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class ErrorTest {
//IndexOutOfBoundsException
@Test
public void test2() {
//ArrayIndexOutOfBoundsException 数组角标越界
int[] arr = new int[10];
System.out.println(arr[10]);
//StringIndexOutOfBoundsException 字符串越界
String str = "abc";
System.out.println(str.charAt(3));
}
}
ClassCastException - 类型转换异常
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.util.Date;
public class ErrorTest {
//ClassCastException
@Test
public void test3() {
Object obj = new Date();
String str = (String)obj;
}
}
NumberFormatException
public class ErrorTest {
//NumberFormatException
@Test
public void test3() {
String str = "abc";
int num = Integer.parseInt(str);
}
}
InputMismatchException 输入的时候输入abc之类的就会报错
import java.util.Scanner;
public class ErrorTest {
//InputMismatchException
@Test
public void test3() {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int score = scanner.nextInt();
System.out.println(score);
}
}
ArithmeticException
public class ErrorTest {
//ArithmeticException
@Test
public void test3() {
int a = 10;
int b = 0;
System.out.println(a / b);
}
}
异常处理机制一：try-catch-finally
try{
//可能出现异常的代码
}catch(异常类型1 变量名1){
//处理异常的方式1
}catch(异常类型2 变量名2){
//处理异常的方式2
}catch(异常类型3 变量名3){
//处理异常的方式3
}
...
finally{
//一定会执行的代码
}
说明：
-
finally 是可选的
-
使用try将可能出现异常代码包装起来，在执行过程中，一旦出现异常，就会生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中进行匹配
-
一旦try中的异常对象匹配到某一个catch时，就进入catch中进行异常的处理。一旦处理完成，就跳出当前的try-catch结构（在没有写finally的情况下）。继续执行其后的代码
-
catch中的异常类型如果没有子父类关系，则谁声明在上，谁声明在下无所谓
catch中的异常类型如果满足子父类关系，则要求子类一定声明在父类的上面。否则，报错
-
常用的异常对象处理的方式：1. String getMessage() 2. printStackTrace()
-
在try 结构中声明的变量，再出了try结构以后，就不能再被调用
例子
package errortest;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import java.sql.SQLSyntaxErrorException;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
public class ErrorTest {
//ArithmeticException
@Test
public void test3() {
String str = "abc";
try{
int num = Integer.parseInt(str);
System.out.println("hello-----1");
}catch (NumberFormatException e){
// System.out.println("出现数值转换异常了，不要着急");
// String getMessage():
System.out.println(e.getMessage());
// printStackTrace():
e.printStackTrace();
}
System.out.println("hello------2");
}
}
finally的使用
- finally 是可选的
- finally 中声明的是一定会被执行的代码。即使catch中又出现异常了，try中有return语句，catch中有return语句等情况
- 像数据库连接、输入输出流、网络编程Socket等资源，JVM是不能自动的回收的，我们需要自己手动的进行资源的释放。此时的资源释放，就需要声明在finally中
package errortest;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import org.junit.jupiter.api.Test;
public class FinallyTest {
@Test
public void test2() {
FileInputStream fis = null;
try {
File file = new File("hello.txt");
fis = new FileInputStream(file);
int data = fis.read();
while (data != -1) {
System.out.println((char) data);
data = fis.read();
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
// 防止空指针
if (fis != null) {
fis.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
体会1：使用 try-catch-finally 处理编译时异常，是得程序在编译时就不再报错，但是运行时仍可能报错。相当于我们使用try-catch-finally将一个编译时可能出现得异常，延迟到运行时出现
体会2：开发中，由于运行时异常比较常见，所以我们通常就不针对运行时异常编写try-catch-finally了。针对于编译时异常，我们说一定要考虑异常的处理。
异常处理机制二：throws
- "throws + 异常类型"写在方法的声明处。指明此方法执行时，可能会抛出的异常类型。一旦当方法体执行时，出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类的对象，此对象满足throws后异常类型时，就会被抛出。异常代码后续的代码，就不再执行！
- try-catch-finally：真正的将异常给处理掉了。throws的方式只是将异常抛给了方法的调用者，并没有真正将异常处理掉。
package errortest;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
try {
method2();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
method3();
}
public static void method3(){
try {
method2();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//IOException 是 FileNotFoundException 父类
public static void method2() throws IOException{
method1();
}
public static void method1() throws FileNotFoundException, IOException{
File file = new File("hello.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
int data = fis.read();
while(data != -1){
System.out.print((char)data);
data = fis.read();
}
}
}
重写方法异常抛出的规则
子类重写的方法抛出的异常类型不大于父类被重写的方法抛出的异常类型
package errortest;
import java.io.IOException;
public class OverrideTest {
}
class SuperClass {
public void method() throws IOException {
}
}
class SubClass extends SuperClass {
// Exception 级别比 IOException 大，不行
// public void method() throws Exception{
@Override
public void method() throws IOException {
}
}
开发中如何选择使用 try-catch-finally 还是 throws
- 如果父类中被重写的方法没有 throws 方式处理异常，则子类重写的方法也不能使用throws，意味着如果子类重写的方法中有异常，必须使用 try-catch-finally方式处理
- 执行的方法a中，先后又调用了另外的几个方法，这几个方法是递进关系执行的。我们建议这几个方法使用throws的方式进行处理。而执行的方法 a 可以考虑使用 try-catch-finally 方式进行处理
手动抛出异常：throw
如果是运行时异常
public class StudentTest {
public static void main(String[] args) {
Student s = new Student();
s.regist(-1001);
System.out.println(s);
}
}
class Student{
private int id;
public void regist(int id){
if (id > 0){
this.id = id;
}else{
// System.out.println("你输入的数据非法!");
// 手动抛出异常
throw new RuntimeException("您输入的数据非法!");
}
}
}
如果要手动处理
package errortest;
public class StudentTest {
public static void main(String[] args) {
try {
Student s = new Student();
s.regist(-1001);
System.out.println(s);
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
class Student{
private int id;
public void regist throws Exception(int id){
if (id > 0){
this.id = id;
}else{
// System.out.println("你输入的数据非法!");
// 手动抛出异常
// throw new RuntimeException("您输入的数据非法!");
throw new Exception("您输入的数据非法!");
}
}
}
用户自定义异常类
- 继承于现有的异常结构：RuntimeException、Exception
- 提供全局常量：serialVersionUID
- 提供重载的构造器
class MyException extends RuntimeException{
static final long serialVersionUID = -683246783248723L;
public MyException(){
}
public MyException(String msg){
super(msg);
}
}