• Java基础语法-第十节-异常


    异常概述于异常体系结构

    • 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)
    • 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。
      • 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
    • 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(非受检异常)
      • 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(受检异常)
      • 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

    常见异常

    • java.lang.RuntimeException :运行时异常
      • ClassCastException:类强制转化异常
      • ArrayIndexOutOfBoundsException:数组索引越界异常
      • NullPointerException:空指针异常
      • ArithmeticException:算术异常
      • NumberFormatException:数字格式异常
      • InputMismatchException:输入不匹配异常
    • java.io.IOException:IO异常
      • FileNotFoundException:找不到文件异常
      • EOFException:EOF异常
    • java.lang.ClassNotFoundException:类找不到异常
    • java.lang.InterruptedException:中断的异常
    • java.io.FileNotFoundException:文件找不到异常
    • java.sql.SQLException:数据库异常

    异常处理机制一:try-catch-finally

    • Java异常处理: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。

    • Java异常处理的方式:

      • 方式一:try-catch-finally
      • 方式二:throws + 异常类型
    • Java提供的是异常处理的抓抛模型。

    • Java程序的执行过程中如出现异常,会生成一个异常类对象,该异常对象将被提交给Java运行时系统,这个过程称为抛出(throw)异常。

    • 异常对象的生成

      • 由虚拟机自动生成:程序运行过程中,虚拟机检测到程序发生了问题,如果在当前代码中没有找到相应的处理程序,就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出——自动抛出
      • 由开发人员手动创建:Exception exception = new ClassCastException();——创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响,和创建一个普通对象一样
    • 如果一个方法内抛出异常,该异常对象会被抛给调用者方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理,它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去,直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。

    • 如果一个异常回到main()方法,并且main()也不处理,则程序运行终止。

    • 程序员通常只能处理Exception,而对Error无能为力

    • 异常处理是通过try-catch-finally语句实现的。

      try{
          ...... //可能产生异常的代码
      }
      catch( ExceptionName1 e ){
          ...... //当产生ExceptionName1型异常时的处置措施
      }
      catch( ExceptionName2 e ){
          ...... //当产生ExceptionName2型异常时的处置措施
      } finally{
          ...... //无论是否发生异常,都无条件执行的语句
      } 
      
    • try:捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围,将可能出现异常的代码放在try语句块中。

    • catch (Exceptiontype e):在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句,用于处理可能产生的不同类型的异常对象。

    • 如果明确知道产生的是何种异常,可以用该异常类作为catch的参数;也可以用其父类作为catch的参数。

    • 捕获异常的有关信息:与其它对象一样,可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法。

      • 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。

    • finally:

      • 捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一的出口,使得在控制流转到程序的其它部分以前,能够对程序的状态作统一的管理。
      • 不论在try代码块中是否发生了异常事件,catch语句是否执行,catch语句是否有异常,catch语句中是否有return,finally块中的语句都会被执行。
      • finally语句和catch语句是任选的
    • 不捕获异常时的情况

      • 前面使用的异常都是RuntimeException类或是它的子类,这些类的异常的特点是:即使没有使用try和catch捕获,Java自己也能捕获,并且编译通过( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。
      • 如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常,则必须捕获,否则编译错误。也就是说,我们必须处理编译时异常,将异常进行捕捉,转化为运行时异常。

    异常处理机制二:throws

    • 声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式

      • 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。
      • 在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表,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。
    • 声明抛出异常举例:

      public void readFile(String file) throws FileNotFoundException {
          ……
              // 读文件的操作可能产生FileNotFoundException类型的异常
              FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
          ..……
      }	
      
    • 重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下, 对methodA()方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。

    手动抛出异常:throw

    • Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并抛出,也可根据需要使用人工创建并抛出。

      • 首先要生成异常类对象,然后通过throw语句实现抛出操作(提交给Java运行环境)。

        IOException e = new IOException();
        throw e;
        
      • 可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将会产生语法错误:

        throw new String("want to throw");
        
    • throw 与 throws的区别

      • 含义不同:throws是异常的处理机制,throw只是抛出了一个异常
      • 抛出的内容不同:throws抛出的是一个个异常类型。throw抛出的是异常类的对象
      • 抛给的对象不同:throws抛给了调用这个方法的方法。throw抛给了Java处理机。
      • 声明的位置不同:throws是声明在方法名的后面。throw是声明在方法体内

    用户自定义异常

    • 一般地,用户自定义异常类都是RuntimeException的子类。
    • 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
    • 自定义异常需要提供serialVersionUID
    • 自定义的异常通过throw抛出。
    • 自定义异常最重要的是异常类的名字,当异常出现时,可以根据名字判断异常类型。

    总结

     * Error:Java虚拟机无法解决的严重问题。
     * 		如JVM系统内部错误,资源耗尽等情况。
     * 		一般不针对性的编写代码进行处理
     * 一,异常体系结构
     * 	java.lang.Throwable
     * 		java.lang.Error:一般不针对性的编写代码进行处理
     * 		java.lang.Exception:可以进行异常处理
     * 			编译时异常:IOException,ClassNotFoundException
     * 			运行时异常:RuntimeException
     * 二,异常的处理:抓抛模型
     * 		过程一:抛:程序正在执行的过程中,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,并将此异常抛出。一旦抛出异常对象后,其后面的代码就不执行了
     * 		过程二:抓:可以理解为异常的处理方式:① try-catch-finally。② throws
     * 	1:try-catch-finally的使用
     * 		try{
     * 			//可能出现异常的代码
     * 		}catch(异常类型1  变量名1){
     * 			//处理异常1的方式
     * 		}catch(异常类型2  变量名2){
     * 			//处理异常2的方式
     * 		}...
     * 		finally{
     * 			//一定会执行的代码
     * 		}
     * 		① finally是可逆的
     * 		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,区catch中进行匹配
     * 		③ 一旦try中的异常对象匹配到其中一个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时),继续执行其后的代码
     * 		④ catch中的异常类型如果没有父子关系,则谁声明在上,谁声明在下无所谓
     * 			如果满足父子关系。则要求子类一定声明在父类的上面。否则会出错
     * 		⑤ 常用的异常处理方式: String getMessage() printStackTrace()
     * 		⑥ 在try结构中声明的变量,再出了try结构以后,就不能在被调用
     *    结论1:使用try-catch-finally处理编译时异常,是让程序在编译时不报错,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。
     *    结论2:开发中,有运行时异常比较常见,使用我们通常不针对性的编写try-catch-finally。
     *    	针对编译时的异常,则一定要考虑异常的处理
     *  2: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中又出现了,try中有return 语句,catch中有return语句
     * 		 时,finally中的语句也一定会执行
     * 		③ 像数据库连接,输入输出流,网络编程等资源,JVM是不能自动回收的,我们需要自己手动的进行资源的回收和释放。
     * 		 因此,此时的资源的释放声明在finally中
     * 	3:throws + 异常类型
     * 		① throws + 异常类型 写在方法的声明处,方法名的后面。指明在方法执行时可能会抛出的异常类型。
     * 		 一旦方法执行时,出现异常,仍会在异常出现的代码处生成一个异常对象,此对象满足throws的异常类型,
     * 		 就会被抛出。异常后面的代码将不会执行。
     * 		② 重写的方法抛出的异常不能大于原方法抛出的异常 
     * 		③ try-catch-finally:真正的将异常给处理了。
     * 		  throws的方式只是将异常给抛给了方法的调用者。并没有将异常给真正处理掉。  		
     * 	 使用:开发中如果选择使用try-catch-fianlly,还是使用throws
     * 		①: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,只能使用try-catch-finally
     *       来处理异常
     * 		②:如果一个方法A有调用另一个方法B,另一个方法B有调用其他的方法C,而且这几个方法都有可能会出现异常。我们建议这几
     *       个方法都是用throws方式来抛出异常,并且在方法A中来使用try-catch-finally来处理异常
     * 	4:手动抛出异常:throw
     * 		>异常对象的产生:①系统自动生成的异常对象 ②手动的生成一个异常对象并抛出throw  
     * 		>throw 一般写在方法内,在要抛出异常的地方编写
     * 		>格式:throw new 异常类型的构造方法
     *  5:自定义异常类
     *   >自定义步骤:
     *  	①继承于现有的异常结构:RuntimeException , Exception
     *  	②提供全局常量:serialVersionUID
     *  	③提供重载的构造器
     * 
    
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