Java语言基础学习异常处理

一、异常概述与异常体系结构

1.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”。 (开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)

2. 异常体系结构

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,RuntimeException)

|-------------------NullPointerException空指针异常

|-------------------ArrayIndexOutOfBoundsException数组角标越界

|-------------------ClassCastException类型转换异常

|-------------------NumberFormatException数值类型异常

|-------------------InputMismatchException输入不匹配异常

|-------------------ArithmeticException算术异常

public class ExceptionTest {

//******************以下是编译时异常***************************

@Test

public void test7(){

// 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();

// }

// fis.close();

}

//******************以下是运行时异常***************************

//ArithmeticException

@Test

public void test6(){

int a = 10;

int b = 0;

System.out.println(a / b);

}

//InputMismatchException

@Test

public void test5(){

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

int score = scanner.nextInt();

System.out.println(score);

scanner.close();

}

//NumberFormatException

@Test

public void test4(){

String str = "123";

str = "abc";

int num = Integer.parseInt(str);

}

//ClassCastException

@Test

public void test3(){

Object obj = new Date();

String str = (String)obj;

}

//IndexOutOfBoundsException

@Test

public void test2(){

//ArrayIndexOutOfBoundsException

// int[] arr = new int[10];

// System.out.println(arr[10]);

//StringIndexOutOfBoundsException

String str = "abc";

System.out.println(str.charAt(3));

}

//NullPointerException

@Test

public void test1(){

// int[] arr = null;

// System.out.println(arr[3]);

String str = "abc";

str = null;

System.out.println(str.charAt(0));

}

Java程序在执行过程中所发生的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。一般不编写针对性的代码进行处理。

public class ErrorTest {

public static void main(String[] args) {

//1.栈溢出：java.lang.StackOverflowError

// main(args);

//2.堆溢出：java.lang.OutOfMemoryError

Integer[] arr = new Integer[1024*1024*1024];

}

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。

3.对于这些错误，一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时，就考虑到错误的检测、错误消息的提示，以及错误的处理。

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  分类：编译时异常和运行时异常

运行时异常

是指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，是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。

对于这类异常，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。

编译时异常

是指编译器要求必须处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一般性异常。编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常。

对于这类异常，如果程序不处理，可能会带来意想不到的结果。

异常处理机制

Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起，与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护。

关于异常对象的产生：① 系统自动生成的异常对象

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。

方式一：try-catch-finally的使用(Alt+Shift+Z）

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

}

1. finally是可选的。

2. 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。

3. 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）。继续执行其后的代码。

4. 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。

5. 常用的异常对象处理的方式： ① String getMessage() ② printStackTrace()

getMessage() 获取异常信息，返回字符串 printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置。返回值void。

printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置。返回值void。

6. 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。7. try-catch-finally结构可以嵌套。

public class ExceptionTest1 {

@Test

public void test2(){

try{

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();

}

fis.close();

}catch(FileNotFoundException e){

e.printStackTrace();

}catch(IOException e){

e.printStackTrace();

}

@Test

public void test1(){

String str = "123";

str = "abc";

int num = 0;

try{

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();

}catch(NullPointerException e){

System.out.println("出现空指针异常了，不要着急....");

}catch(Exception e){

System.out.println("出现异常了，不要着急....");

}

System.out.println(num);

System.out.println("hello-----2");

}

try-catch-finally中finally的使用：

1.finally是可选的

2.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。

3.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。

public class FinallyTest {

@Test//3

public void test2(){

FileInputStream fis = null;

try {

File file = new File("hello1.txt");

fis = new FileInputStream(file);

int data = fis.read();

while(data != -1){

System.out.print((char)data);

data = fis.read();

}

} catch (FileNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}finally{

try {

if(fis != null)

fis.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

@Test//2

public void testMethod(){

int num = method();

System.out.println(num);

}

public int method(){

try{

int[] arr = new int[10];

System.out.println(arr[10]);

return 1;

}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){

e.printStackTrace();

return 2;

}finally{

System.out.println("我一定会被执行");

return 3;//3

}

@Test//1

public void test1(){

try{

int a = 10;

int b = 0;

System.out.println(a / b);

}catch(ArithmeticException e){

e.printStackTrace();

// int[] arr = new int[10];

// System.out.println(arr[10]);

}catch(Exception e){

e.printStackTrace();

}

// System.out.println("我好帅啊！！！~~");

finally{

System.out.println("我好帅啊~~");

}

使用try-catch-finally处理编译时异常，使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的异常，延迟到运行时出现。

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。

方式二：throws + 异常类型

"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！

public class ExceptionTest2 {

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();

}

public static void method2() throws IOException{

method1();

}

public static void method1() throws FileNotFoundException,IOException{

File file = new File("hello1.txt");

FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

int data = fis.read();

while(data != -1){

System.out.print((char)data);

data = fis.read();

}

fis.close();

System.out.println("hahaha!");

}

② 手动的生成一个异常对象，并抛出（throw）

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();

System.out.println(e.getMessage());

}

class Student{

private int id;

public void regist(int id) throws Exception {

if(id > 0){

this.id = id;

}else{

// System.out.println("您输入的数据非法！");

//手动抛出异常对象

// throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");

// throw new Exception("您输入的数据非法！");

throw new MyException("不能输入负数");

//错误的

// throw new String("不能输入负数");

}

@Override

public String toString() {

return "Student [id=" + id + "]";

}

总结： 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。

4.开发中如何选择使用try-catch-finally 还是使用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。

5.如何自定义异常类？

(1). 继承于现有的异常结构：RuntimeException 、Exception(必须显示处理异常)

(2). 提供全局常量：serialVersionUID

(3). 提供重载的构造器

public class MyException extends Exception{

static final long serialVersionUID = -7034897193246939L;

public MyException(){

}

public MyException(String msg){

super(msg);

}