处理异常不再困难-try-catch-finally和throw语句详解

喵手2023-11-14 20:57

哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。

今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

小伙伴们在批阅的过程中，如果觉得文章不错，欢迎点赞、收藏、关注哦。三连即是对作者我写作道路上最好的鼓励与支持！

前言

在软件开发过程中，代码经常会出现各种问题，例如空指针、数组越界等等。在这些情况下，如果不进行处理，程序就会崩溃，严重影响用户体验。而处理这些异常是开发者必须要掌握的技能之一。

Java中提供了try-catch-finally和throw语句来处理异常。本文将详细介绍这些语句的使用方法，并通过实际案例演示其应用场景及优缺点分析。

摘要

本文主要涉及以下几个方面：

  1. try-catch-finally和throw语句的基本语法和使用方法。

  2. 源代码解析，通过实例演示其应用场景。

  3. 对try-catch-finally和throw语句的优缺点进行分析。

  4. 类代码方法介绍。

  5. 测试用例（以main函数写法为准）。

正文

简介

Java中的异常分为两种类型：受检异常（checked exception）和非受检异常（unchecked exception）。其中，受检异常是在编译时就能检测到的异常，必须要进行处理。而非受检异常是在运行时才能检测到的异常，可以进行处理也可以不进行处理。

Java中使用try-catch-finally和throw语句来处理异常。其中，try-catch-finally语句用于捕获异常并进行处理，而throw语句用于抛出异常。下面将详细介绍这些语句的使用方法。

源代码解析

try-catch-finally语句

try-catch-finally语句用于捕获异常并进行处理。其基本语法如下：

java 复制代码 
try {
    // 可能会抛出异常的代码块
} catch (异常类型1 异常变量1) {
    // 异常处理代码1
} catch (异常类型2 异常变量2) {
    // 异常处理代码2
} finally {
    // 无论是否抛出异常，都会执行的代码块
}

在try语句块中，开发者可以编写可能会抛出异常的代码。如果在try语句块中抛出了异常，程序会跳转到相应的catch语句块进行异常处理。如果没有抛出异常，程序会跳过catch语句块，直接执行finally语句块。

catch语句块可以有多个，并且需要按照从上到下的顺序进行排列。如果抛出的异常类型与catch语句块中的异常类型匹配，则会执行对应的catch语句块进行异常处理。如果抛出的异常类型与所有catch语句块中的异常类型均不匹配，则会向上抛出异常。

finally语句块中的代码无论是否抛出异常，都会被执行。通常将一些必须要执行的代码放在finally语句块中，例如关闭文件、关闭网络连接等等。

下面通过实例演示try-catch-finally语句的应用场景。

java 复制代码 
public class MyFileUtils {
    public static void copyFile(String src, String dest) {
        FileInputStream input = null;
        FileOutputStream output = null;
        try {
            input = new FileInputStream(src);
            output = new FileOutputStream(dest);
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = input.read(buffer)) != -1) {
                output.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (input != null) {
                try {
                    input.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (output != null) {
                try {
                    output.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

在上面的代码中，我们封装了一个copyFile方法，用于将源文件复制到目标文件中。在方法中，我们使用了try-catch-finally语句来进行异常处理。

在try语句块中，我们打开了源文件和目标文件，并使用一个byte数组来进行文件的读写操作。在catch语句块中，我们对抛出的IOException异常进行了简单的处理，并打印了异常堆栈信息。在finally语句块中，我们关闭了文件流，以确保资源被正确释放。

根据如上代码分析可得：   该代码定义了一个 MyFileUtils 类，其中包含了一个用于复制文件的静态方法 copyFile。该方法接收两个字符串参数：源文件路径 src 和目标文件路径 dest。

在方法中，首先创建了两个文件流对象 input 和 output，用于读取和写入文件。然后使用 FileInputStream 和 FileOutputStream 类传入对应的文件路径来初始化这两个流对象。

接下来，使用一个 byte 类型的数组作为缓冲区，以便分段读取源文件的内容。在 while 循环中，每次从输入流中读取一定数量的数据到缓冲区中，然后将缓冲区中的数据写入到输出流中。

最后在 finally 块中对输入流和输出流进行关闭操作，以释放资源。

值得注意的是，在方法中使用了 try-catch 块捕获了 IOException 异常，在出现异常时会打印异常信息，但并不会对异常进行处理。如果在使用该方法时出现异常，需要根据具体情况进行处理。

throw语句

throw语句用于抛出异常。其基本语法如下：

java 复制代码 
throw 异常对象;

在使用throw语句时，需要先定义一个异常类，例如：

java 复制代码 
package com.example.javase.se.controlProgram;

/**
 * @Author ms
 * @Date 2023-11-13 23:03
 */
public class MyException extends Throwable {

    public MyException(String message) {
        super(message);
    }

}

在上面的代码中，我们定义了一个MyException类，它继承自Exception类，并提供了一个带有字符串参数的构造函数。

根据如上代码分析可得：   这是一个自定义异常类MyException，它继承自Throwable类，用于创建特定的异常。通过传入异常信息的构造方法来创建MyException实例。在程序运行时，当需要抛出MyException时，可以通过throw new MyException("异常信息")语句来抛出。在处理异常时，可以使用try-catch语句捕获并处理MyException异常。

下面通过实例演示throw语句的应用场景。

java 复制代码 
public void divide(int a, int b) throws MyException {
    if (b == 0) {
        throw new MyException("除数不能为0");
    } else {
        System.out.println(a / b);
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个divide方法，用于进行除法运算。如果除数为0，则会抛出一个MyException异常。否则，方法会计算出商并进行输出。

在上面的代码中，我们使用了throws关键字来声明方法可能会抛出MyException异常。这是因为MyException是一种受检异常，在使用时必须进行处理。

根据如上代码分析可得：   该方法用于进行两个整数的除法运算，其中a为被除数，b为除数。在执行除法运算之前，代码进行了一个判断，当除数为0时，抛出自定义异常MyException，异常信息为"除数不能为0"。如果除数不为0，则执行除法运算并输出结果。如果在执行过程中抛出了MyException异常，该异常会被抛到方法的调用处，由调用方来处理该异常。

应用场景案例

在Java中，try-catch-finally和throw语句的应用场景非常广泛。下面将通过实际案例演示它们的应用场景。

文件操作

在Java中，进行文件操作时经常会出现I/O异常，例如文件不存在、文件读写错误等等。此时，我们通常会使用try-catch-finally语句来进行异常处理。下面是一个例子。

java 复制代码 
public class MyFileUtils {
    public static void copyFile(String src, String dest) {
        FileInputStream input = null;
        FileOutputStream output = null;
        try {
            input = new FileInputStream(src);
            output = new FileOutputStream(dest);
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = input.read(buffer)) != -1) {
                output.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (input != null) {
                try {
                    input.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (output != null) {
                try {
                    output.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

在上面的代码中，我们封装了一个copyFile方法，用于将源文件复制到目标文件中。在方法中，我们使用了try-catch-finally语句来进行异常处理。

在try语句块中，我们打开了源文件和目标文件，并使用一个byte数组来进行文件的读写操作。在catch语句块中，我们对抛出的IOException异常进行了简单的处理，并打印了异常堆栈信息。在finally语句块中，我们关闭了文件流，以确保资源被正确释放。

根据如上代码分析可得：   这是一个 Java 类，名为 MyFileUtils。

其中有一个静态方法 copyFile，该方法接受两个字符串参数，分别为源文件路径和目标文件路径。该方法的作用是将源文件复制到目标文件。

在该方法中，使用了 FileInputStream 和 FileOutputStream 对象来读写文件。使用了一个 byte 数组作为缓存区，每次从 FileInputStream 中读取数据到缓存区，再将缓存区的数据写入 FileOutputStream。

在 try-catch 块中处理了可能出现的 IOException 异常。在 finally 块中关闭了 FileInputStream 和 FileOutputStream 对象，确保资源释放。

数组操作

在Java中，进行数组操作时经常会出现数组越界异常，例如访问不存在的数组下标等等。此时，我们通常会使用try-catch语句块来进行异常处理。下面是一个例子。

java 复制代码 
public class MyArrayUtils {
    public static int getElement(int[] array, int index) {
        try {
            return array[index];
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            e.printStackTrace();
            return -1;
        }
    }
}

该代码演示了try-catch-finally语句的一个典型应用场景：文件操作。在该例子中，我们封装了一个copyFile方法用于将源文件复制到目标文件。在try语句块中，我们打开了源文件和目标文件，并使用一个byte数组来进行文件的读写操作。如果在读写过程中出现IOException异常，就会跳转到catch语句块中进行异常处理。在catch语句块中，我们对抛出的异常进行了简单的处理，并打印了异常堆栈信息。在finally语句块中，我们关闭了文件流，以确保资源被正确释放。

此外，还演示了另一个典型应用场景：数组操作。在该例子中，我们封装了一个getElement方法用于获取数组中指定下标的元素。我们使用了try-catch语句块来进行异常处理。如果访问的下标越界，就会跳转到catch语句块中进行异常处理。在catch语句块中，我们对抛出的异常进行了简单的处理，并打印了异常堆栈信息，同时返回-1作为方法的返回值。

总的来说，try-catch-finally和throw语句在Java中的应用场景非常广泛，可以用于处理各种异常情况，保证程序的正确性和稳定性。

优缺点分析

try-catch-finally语句的优缺点

优点

  1. 适用范围广：try-catch-finally语句可以用于处理各种受检、非受检异常，在Java中应用广泛。
  2. 减少程序崩溃率：通过try-catch-finally语句，可以对抛出的异常进行有效处理，从而避免程序崩溃。
  3. 确保资源被释放：在finally语句块中，可以确保程序执行完后关闭资源，避免资源泄露问题。

缺点

  1. 程序可读性降低：过多的try-catch语句会让程序变得更加冗长，可读性降低。
  2. 可能会掩盖错误：如果catch语句块中的异常处理不当，可能会掩盖真正的错误，导致后续程序出现问题。

throw语句的优缺点

优点

  1. 可以抛出自定义异常：通过throw语句，开发者可以自定义异常类，并进行抛出。
  2. 规范异常处理：通过抛出异常，开发者可以引导程序执行指定的异常处理方法，避免程序崩溃。

缺点

  1. 只能抛出一个异常：throw语句只能抛出一个异常，如果需要抛出多个异常，则需要添加多个throw语句。
  2. 异常处理不当会影响程序性能：如果throw语句使用不当，可能会导致程序性能下降。

类代码方法介绍

try-catch-finally语句

java 复制代码 
try {
    // 可能会抛出异常的代码块
} catch (异常类型1 异常变量1) {
    // 异常处理代码1
} catch (异常类型2 异常变量2) {
    // 异常处理代码2
} finally {
    // 无论是否抛出异常，都会执行的代码块
}

在try语句块中，开发者可以编写可能会抛出异常的代码。如果在try语句块中抛出了异常，程序会跳转到相应的catch语句块进行异常处理。如果没有抛出异常，程序会跳过catch语句块，直接执行finally语句块。

catch语句块可以有多个，并且需要按照从上到下的顺序进行排列。如果抛出的异常类型与catch语句块中的异常类型匹配，则会执行对应的catch语句块进行异常处理。如果抛出的异常类型与所有catch语句块中的异常类型均不匹配，则会向上抛出异常。

finally语句块中的代码无论是否抛出异常，都会被执行。通常将一些必须要执行的代码放在finally语句块中，例如关闭文件、关闭网络连接等等。

throw语句

java 复制代码 
throw 异常对象;

在使用throw语句时，需要先定义一个异常类。在抛出异常时，需要将异常对象作为参数传递给throw语句。当程序执行到throw语句时，会将异常对象抛出，进入异常处理过程。

测试用例

下面提供一些测试用例，供读者参考。

try-catch-finally语句

java 复制代码 
try {
    int a = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("除数不能为0");
} finally {
    System.out.println("程序执行完毕");
}

在上面的代码中，我们使用了try-catch-finally语句来进行异常处理。在try语句块中，我们进行了一个除法运算，但是除数为0，会抛出ArithmeticException异常。在catch语句块中，我们对抛出的异常进行了处理。在finally语句块中，我们打印了一条语句，表示程序执行完毕。

throw语句

java 复制代码 
public static void printName(String name) throws MyException {
    if (name == null || name.isEmpty()) {
        throw new MyException("姓名不能为空");
    } else {
        System.out.println("姓名为：" + name);
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个printName方法，用于打印姓名。在方法中，我们使用了throw语句来抛出一个MyException异常。如果传入的姓名为null或者空字符串，就会抛出该异常。如果传入的姓名不为空，就会打印该姓名。在方法签名中，我们使用throws关键字声明方法可能会抛出MyException异常。

根据如上代码测试结果如下：

  根据如上代码分析可得：   这是一个静态方法，方法名为printName，参数为一个String类型的name。方法中先判断传入的name是否为null或者空字符串，如果是，则抛出一个自定义的异常MyException，异常信息为"姓名不能为空"。如果name不为null且不为空，则输出"姓名为："加上name的值。同时，这个方法声明了一个抛出MyException异常，表示调用该方法的代码可能会遇到这个异常，需要进行异常处理。

总结

本文深入介绍了Java中异常处理相关的知识，主要包括try-catch-finally语句和throw语句的基本语法和使用方法。同时，通过实例演示和优缺点分析，阐述了它们的应用场景和优缺点。

try-catch-finally语句作为Java中必不可少的异常处理语句，可以用于处理各种受检、非受检异常，在Java中应用广泛。通过try-catch-finally语句，可以对抛出的异常进行有效处理，从而避免程序崩溃。同时，在finally语句块中，可以确保程序执行完后关闭资源，避免资源泄露问题。但是，过多的try-catch语句会让程序变得更加冗长，可读性降低，如果catch语句块中的异常处理不当，可能会掩盖真正的错误，导致后续程序出现问题。

throw语句可以用于抛出自定义异常，并引导程序执行指定的异常处理方法，避免程序崩溃。它的缺点是只能抛出一个异常，如果需要抛出多个异常，则需要添加多个throw语句。如果throw语句使用不当，可能会导致程序性能下降。

最后，本文提供了一些测试用例供读者参考，希望能够对读者理解和掌握Java异常处理相关知识有所帮助。

... ...

文末

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

... ...

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