【JAVA学习笔记】47 - 异常，try-catch处理，throw处理

yinhai11142023-10-27 12:49

项目代码

https://github.com/yinhai1114/Java_Learning_Code/tree/main/IDEA_Chapter12/scr/com/yinhai/exception_

〇、异常处理的引入

程序出现一个小问题如int num1 = 10;int num2 = 0；num1 / num2 => 10 / 0

会抛出错误，但这样不算致命的小问题就导致程序崩溃不应该，健壮性太差

所以引出异常处理-异常捕获try-catch

对于可能出现问题的代码使用ctrl + alt + t选中

java 复制代码 
/**
 * @author 银海
 * @version 1.0
 */
public class Exception01 {
    public static void main(String[] args)  {
        int num1 = 10;
        int num2 = 0;//Scanner();
        //1. num1 / num2 => 10 / 0
        //2. 当执行到 num1 / num2 因为 num2 = 0, 程序就会出现(抛出)异常 ArithmeticException
        //3. 当抛出异常后，程序就退出，崩溃了 , 下面的代码就不在执行
        //4. 这样的程序不好，不应该出现了一个不算致命的问题，就导致整个系统崩溃,健重性太次
        //5. java 设计者，提供了一个叫 异常处理机制来解决该问题
        // int res = num1 / num2;
        //如果程序员，认为一段代码可能出现异常/问题，可以使用try-catch异常处理机制来解决
        //从而保证程序的健壮性
        //将该代码块->选中->快捷键 ctrl + alt + t -> 选中 try-catch
        //6. 如果进行异常处理，那么即使出现了异常，程序可以继续执行
        try {
            int res = num1 / num2;
        } catch (Exception e) {
            //e.printStackTrace();
            System.out.println("出现异常的原因=" + e.getMessage());//输出异常信息
        }

        System.out.println("程序继续运行....");

    }
}

一、异常的基本介绍

基本概念

Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为"异常"。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)

执行过程中所发生的异常事件

可分为两类

1.Error(错误): 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[栈溢出]和OOM(out ofmemory内存不足), Error 是严重错误，程序会崩溃。

2.Exception(异常):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，网络连接中断等等，

Exception异常又分为两大类

运行时异常（程序运行时发生的）和编译时异常（编程时，编译器检查出的）。〇所演示的是运行时异常

1)运行时异常，编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常

2)对于运行时异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响

3)编译时异常，是编译器要求必须处置的异常。

二、异常体系图

如何在IDEA内查看上面的类图体系图呢

1.从Exception类跳转到Throuwable根类，使用Ctrl+B

  1. 右键Throwable类的代码编辑的空白处，点击Diagrams

3.在打开的Diagrams， 右键Throable，选择show Implementations，快捷键Ctrl + Alt +B

show Parent 展示所继承的父类

4.在弹出的接口框中使用键盘输入需要查看的类

5.完成 蓝色线表示继承，绿色线表示调用接口

三、常见的运行时异常

1.NullPointerException空指针

当应用程序试图在需要对象的地方使用nul时，抛出该异常。

2.ArithmeticException运算异常

当出现异常的运算条件时，抛出此异常。例如，一个整数"除以零"时，抛出此类的一个实例

3.ArrayIndexOutOfBoundsExceptiont非法索引异常

用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小，则,该索引为非法索引

4. ClassCastException类型转换异常

当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。例如，以下代码将生成一个

5.NumberFormatException数字格式不正确异常

当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常=>使用异常我们可以确保输入是满足条件数字，

Integer.parseInt();解析字符串并返回相应的整数值

四、编译异常

编译异常是指在编译期间，就必须处理的异常，否则代码不能通过编译。了解即可

常见的编译异常

SQLException //操作数据库时，查询表可能发生异常

lOException //操作文件时，发生的异常

FileNotFoundException //当操作一个不存在的文件时， 发生异常

ClassNotFoundException //加载类，而该类不存在时，异常

EOFException //操作文件，到文件末尾，发生异常

llegalArguementException //参数异常

五、异常课堂练习

六、异常处理

基本介绍

异常处理就是异常发生时，对异常处理的方式

处理的方式

处理方式只能二选一，要么1要么2

1.try-catch-finally

程序员在代码中捕获发生的异常，自行处理

java 复制代码 
try {
    //代码/可能有异常
}catch(Exception e) {
    //捕获到异常
    //1.当异常发生时
    //2.系统将异常封装成Exception对象e,传递给catch
    //3得到异常对象后，程序员，自己处理
    //4.注意，如果没有发生异常catch代码块不执行
}finally{
    //1.不管try代码块是否有异常发生，始终要执行finally
    //2.所以，通常将释放资源的代码，放在finally
}
2.throws

将发生的异常抛出，交给调用方法来处理，最顶级的处理者就是JVM。如果扔给JVM，会直接输出异常信息然后退出程序，如果没有显式的处理方法则默认throw，一直扔到最高的JVM

七、try-catch异常处理

1.Java提供try和catch块来处理异常。

try块用于包含 可能出错的代码。catch块用于处理try块中发生的异常。可以根据需要在程序中有多个数量的try..catch块。

2.基本语法

try {

//可疑代码

//将异常生成对应的异常对象，传递给catch块

}catch(异常){

//对异常的处理

}finnaly{

//无论有没有异常都会执行

}

3.try-catch注意事项和细节

1)如果异常发生了，则异常发生try块内后面的代码不会执行，直接进入到catch块，注意catch完之后程序依然会执行
java 复制代码 
public class TryCatchDetail {
    public static void main(String[] args) {
        //ctrl + alt + T
        try {
            String str = "yinhai";
            int a = Integer.parseInt(str);
            System.out.println("数字" + a);
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
        System.out.println("程序继续");
    }
}
2)如果异常没有发生，则顺序执行try的代码块，不会进入到catch.
java 复制代码 
String str = "123";
3)如果希望不管是否发生异常，都执行某段代码(比如关闭连接，释放资源等)则使用如下代码finally {}
java 复制代码 
finally {
            System.out.println("finally 代码块被执行");
        }
4)可以有多个catch语句，捕获不同的异常(进行不同的业务处理)，要求父类异常在后，子类异常在前，比如(Exception 在后，NullPointerException 在前)，如果发生异常，只会匹配一个catch
java 复制代码 
public class TryCatchDetail02 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Person person = new Person();
            person = null;
            System.out.println(person.getName());//NullPointerException
            int n1 = 10;
            int n2 = 0;
            int res = n1/n2;//ArithmeticException
            //可以使用多个catch
        } catch (NullPointerException e){//要求子类异常写在前面，父类异常写在后面
            System.out.println("空指针异常" + e.getMessage());
        }catch (ArithmeticException e){
            System.out.println("算术异常" + e.getMessage());
        }
        catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }finally {
            
        }
    }
}
5)可以进行try-finally配合使用，这种用法相当于没有捕获异常，因此程序会直接崩掉，finally进行善后工作，
java 复制代码 
public class TryCatchDetail03 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int n1 = 10;
            int n2 = 0;
            System.out.println(n1 / n2);
        } finally {
            System.out.println("执行了finally");
        }
        System.out.println("程序继续执行");
    }
}

八、try - catch课堂练习

1.

2.

3.

注意，这里的catch内的return会在finally执行完毕后返回，而且在执行到return ++i的时候会用一个临时变量temp保存当前的i值，返回的是temp值

所以method确实是返回3

小结

try-catch-finally执行顺序小结

1)如果没有出现异常，则执行try块中所有语句，不执行catch块中语句，如果有finally,最后还需要执行finally里面的语句

2)如果出现异常，则try块中异常发生后，try块剩下的语句不再执行。将执行catch块中的语句，如果有finally, 最后还需要执行finally里面的语句

课后练习

如果用户输入的不是一个整数，就提示他反复输入，直到输入一一个整数为止

使用try catch来控制，再用Integer来获取String转成Int 试试

java 复制代码 
/**
 * @author 银海
 * @version 1.0
 */
public class TryCatchExcerise {
    public static void main(String[] args) {
        String name = "";
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while(true){
            try {
                System.out.println("请输入一个整数");
                name = scanner.next();
                System.out.println("输入的信息为" + name);
                int num = Integer.parseInt(name);//因为执行到这里如果为错误会报错 下面的语句不会执行 跳转到catch语句块
                System.out.println("成功获取整数=" + num);
                break;
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("错误信息为" + e.getMessage() + "请重试");
                continue;//跳到while继续循环
            }
        }
    }
}

九、throws异常处理

1.基本介绍

1)如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。

2)在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表（抛出多个异常），throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。

java 复制代码 
public class Throw01 {
    public static void main(String[] args) {


    }
    //public void f1() throws Exception{
    public void f1() throws FileNotFoundException{
        // public void f1() throws ArithmeticException,NullPointerException{
        //创建一个文件流对象
        //这里的异常是FileNotFoundException
        //这里可以使用两种异常处理方法
        //1.try catch
        //2.throws 抛出异常,让调用这个f1方法的调用者(方法)处理
        //使用throws可以抛给调用者，也可以抛给父类
        //throws 关键字后也可以是异常列表,即可以抛出多个异常
        FileInputStream fi = new FileInputStream("e://aa.txt");
    }
}

2.throws的细节处理和注意事项

1)对于编译异常，程序中必须处理，比如try-catch或者throws
2)对于运行时异常，程序中如果没有处理，默认就是throws的方式处理
3)子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定:子类重写的方法，所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致， 要么为父类抛出的异常的类型的子类型
java 复制代码 
class Father{//父类
    public void method() throws RuntimeException{

    }
}
class Son extends Father{
    //子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定:
    // 子类重写的方法，所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致，要么为父类方法抛出的异常的类型的子类型
    @Override
    public void method() throws NullPointerException{//Null 是Runtime 的子类所以没有报错
    // public void method() throws Exception{//Null 是Runtime 的子类所以没有报错

    }
}

如果异常类型不是子类则会报错

4)在throws过程中，如果有方法try-catch，就相当于处理异常，就可以不必throws（二选一）
5）对于调用已经throws的方法，什么都不做会报错异常，需要将调用者（方法）再显式的throws一次

注意只要throws就需要再显式调用，不然会报错

6）对于抛出的是RunTime时的异常，编译器并不会报错，不需要再显式的定义throws

在java中有默认处理，及JVM默认报错退出程序

java 复制代码 
public class ThrowsDetail {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        f1();
        f4();
    }
    public static void f1()throws FileNotFoundException{
        f3();//抛出异常 因为这个f3()方法抛出的是编译异常
        // 即这时要求f1也必须显式的处理这个编译异常可以throw抛给父类
    }
    public static void f3()throws FileNotFoundException{
        // FileInputStream fi = new FileInputStream("e://aa.txt");
    }
    public static void f4(){
        f5();
    }
    public static void f5() throws RuntimeException{
        //对于抛出的是RunTime时的异常，f4调用f5编译器并不会报错，不需要再显式的定义throws

    }
}
class Father{//父类
    public void method() throws RuntimeException{

    }
}
class Son extends Father{
    //子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定:
    // 子类重写的方法，所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致，要么为父类方法抛出的异常的类型的子类型
    @Override
    public void method() throws NullPointerException{//Null 是Runtime 的子类所以没有报错
    // public void method() throws Exception{//Null 是Runtime 的子类所以没有报错

    }
}

十、自定义异常

基本概念

当程序中出现了某些"错误",但该错误信息并没有在Throwable子类中描述处理，这个时候可以自己设计异常类，用于描述该错误信息。

自定义异常步骤

自定义异常的步骤

1)定义类:自定义异常类名(程序员自己写)继承Exception或RuntimeException

2)如果继承Exception,属于编译异常

3)如果继承RuntimeException,属于运行异常(一般来说,继承RuntimeException)

java 复制代码 
public class CustomException {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 0;
        if (!(age >= 18&& age <= 120)) {
            throw new AgeException("年龄需要在18~120之间");
        }
    }
}
//一般继承RuntimeException，把自定义异常做成自定义异常，我们可以使用默认的处理机制
class AgeException extends RuntimeException{
    public AgeException(String message){
        super(message);
    }
}

十一、throw

1.throw和throws的区别

throw表示扔出具体的异常对象，而throws扔出的是异常类型

2.throw的课堂练习

十二、异常的课后练习

1.

a)编写应用程序EcmDefjava,接收命令行的两个参数(整数)，计算两数相除。

b)计算两个数相除，要求使用方法cal(int n1, int n2)

c)对数据格式不正确、缺少命令行参数、除0进行异常处理。

java 复制代码 
 public class Homework01 {
    public static void main(String[] args) {

        //验证输入的个数是否正确
        try {
            if(args.length != 2){
                throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组长度异常");
            }
            int n1 = Integer.parseInt(args[0]);
            int n2 = Integer.parseInt(args[1]);
            double res = cal(n1,n2);//该方法可能抛出算术异常
            System.out.println("算术结果是" + res);
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
            System.out.println("参数个数不对");
        }
        catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("参数格式不对，请输入整数");
        }catch (ArithmeticException e){
            System.out.println("出现除数为0");
        }


    }
    public static double cal(int n1,int n2){
        return n1/n2;
    }
}

用IDEA多了 命令控制台生疏了，编了几次都是无法加载类名，因为有全限定名在所以定位不到该class文件，更改一下即可参考 Java命令行运行错误: 找不到或无法加载主类_明月几时有666的博客-CSDN博客

2.

3.

4.

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