javaSE中异常如何处理举例详解
xyk:小白 人气:0一、异常的初识
1.1异常的概念
在Java中,将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。
在写代码时经常遇到的:
1.算数异常 System.out.println(10 / 0); // 执行结果 Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero 2.数组越界异常 int[] arr = {1, 2, 3}; System.out.println(arr[100]); // 执行结果 Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100 3.空指针异常 int[] arr = null; System.out.println(arr.length); // 执行结果 Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
1.2异常的体系结构
异常种类繁多,为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理,Java内部维护了一个异常的体系结构:
从上图中可以看到:
- Throwable:是异常体系的顶层类,其派生出两个重要的子类, Error 和 Exception
- Error:指的是Java虚拟机无法解决的严重问题,比如:JVM的内部错误、资源耗尽等,典型代表:StackOverflowError和OutOfMemoryError,一旦发生回力乏术。
- Exception:异常产生后程序员可以通过代码进行处理,使程序继续执行。比如:感冒、发烧。我们平时所说的异常就是Exception。
1.3异常的分类
异常可能在编译时发生,也可能在程序运行时发生,根据发生的时机不同,可以将异常分为:
1.编译时异常 在程序编译期间发生的异常,称为编译时异常,也称为受检查异常(Checked Exception) public class Person { private String name; private String gender; int age; // 想要让该类支持深拷贝,覆写Object类的clone方法即可 @Override public Person clone() { return (Person)super.clone(); } } 编译时报错: Error:(17, 35) java: 未报告的异常错误java.lang.CloneNotSupportedException; 必须对其进行捕获或声明以便抛出 2.运行时异常 在程序执行期间发生的异常,称为运行时异常,也称为非受检查异常(Unchecked Exception) RunTimeException以及其子类对应的异常,都称为运行时异常。比如:NullPointerException、 ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。 注意:编译时出现的语法性错误,不能称之为异常。例如将 System.out.println 拼写错了, 写成了 system.out.println. 此时编译过程中就会出错, 这是 "编译期" 出错。而运行时指的是程序已经编译通过得到class 文件了, 再由 JVM 执行过程中出现的错误。
二、异常的处理和抛出
2.1防御式编程
错误在代码中是客观存在的. 因此我们要让程序出现问题的时候及时通知程序猿. 主要的方式
1. LBYL: Look Before You Leap. 在操作之前就做充分的检查. 即:事前防御型
boolean ret = false; ret = 登陆游戏(); if (!ret) { 处理登陆游戏错误; return; } r et = 开始匹配(); if (!ret) { 处理匹配错误; return; } r et = 游戏确认(); if (!ret) { 处理游戏确认错误; return; } r et = 选择英雄(); if (!ret) { 处理选择英雄错误; return; } r et = 载入游戏画面(); if (!ret) { 处理载入游戏错误; return; } ...... 缺陷:正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱。
2. EAFP: It's Easier to Ask Forgiveness than Permission. "事后获取原谅比事前获取许可更容易". 也就是先操作, 遇到问题再处理. 即:事后认错型
try { 登陆游戏(); 开始匹配(); 游戏确认(); 选择英雄(); 载入游戏画面(); ... } catch (登陆游戏异常) { 处理登陆游戏异常; } catch (开始匹配异常) { 处理开始匹配异常; } catch (游戏确认异常) { 处理游戏确认异常; } catch (选择英雄异常) { 处理选择英雄异常; } catch (载入游戏画面异常) { 处理载入游戏画面异常; } ...... 优势:正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程,代码更清晰,容易理解代码
异常处理的核心思想就是 EAFP。
在Java中,异常处理主要的5个关键字:throw、try、catch、final、throws。
2.2异常的抛出
编写程序时,如果程序中出现错误,此时就需要将错误的信息告知给调用者,比如:参数检测。
在Java中,可以借助throw关键字,抛出一个指定的异常对象,将错误信息告知给调用者。具体语法如下:
throw new XXXException("异常产生的原因");
举个例子:实现一个获取数组中任意位置元素的方法。
public static int getElement(int[] array, int index){ if(null == array){ throw new NullPointerException("传递的数组为null"); } if( index < 0 || index >= array.length){ throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的数组下标越界"); } r eturn array[index]; } public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; getElement(array, 3); }
【注意事项】
1. throw必须写在方法体内部
2. 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
3. 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类,则可以不用处理,直接交给JVM来处理
4. 如果抛出的是编译时异常,用户必须处理,否则无法通过编译
5. 异常一旦抛出,其后的代码就不会执行
2.3异常的捕获
异常的捕获,也就是异常的具体处理方式,主要有两种:异常声明throws 以及 try-catch捕获处理。
异常声明throws:
处在方法声明时参数列表之后,当方法中抛出编译时异常,用户不想处理该异常,此时就可以借助throws将异常抛给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常,提醒方法的调用者处理异常。
语法格式:
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1,异常类型2...{
}
举例:加载指定的配置文件config.ini
public class Config { File file; /* FileNotFoundException : 编译时异常,表明文件不存在 此处不处理,也没有能力处理,应该将错误信息报告给调用者,让调用者检查文件名字是否给错误了 */ public void OpenConfig(String filename) throws FileNotFoundException{ if(filename.equals("config.ini")){ throw new FileNotFoundException("配置文件名字不对"); } / / 打开文件 } public void readConfig(){ } }
【注意事项】
1. throws必须跟在方法的参数列表之后
2. 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类
3. 方法内部如果抛出了多个异常,throws之后必须跟多个异常类型,之间用逗号隔开,如果抛出多个异常类型具有父子关系,直接声明父类即可。4.调用声明抛出异常的方法时,调用者必须对该异常进行处理,或者继续使用throws抛出
try-catch捕获并处理:
throws对异常并没有真正处理,而是将异常报告给抛出异常方法的调用者,由调用者处理。如果真正要对异常进行处理,就需要try-catch。
语法格式: try{ // 将可能出现异常的代码放在这里 }catch(要捕获的异常类型 e){ // 如果try中的代码抛出异常了,此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时,或者是try中抛出异常的基类 时,就会被捕获到 // 对异常就可以正常处理,处理完成后,跳出try-catch结构,继续执行后序代码 }[catch(异常类型 e){ // 对异常进行处理 }finally{ // 此处代码一定会被执行到 }] // 后序代码 // 当异常被捕获到时,异常就被处理了,这里的后序代码一定会执行 // 如果捕获了,由于捕获时类型不对,那就没有捕获到,这里的代码就不会被执行 注意: 1. []中表示可选项,可以添加,也可以不用添加 2. try中的代码可能会抛出异常,也可能不会
【注意事项】
1. try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行
2. 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配,即异常不会被成功捕获,也就不会被处理,继续往外抛,直到JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的
2.4异常的处理流程
关于 "调用栈"
方法之间是存在相互调用关系的, 这种调用关系我们可以用 "调用栈" 来描述. 在 JVM 中有一块内存空间称为"虚拟机栈" 专门存储方法之间的调用关系. 当代码中出现异常的时候, 我们就可以使用 e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈.举例:
public static void main(String[] args) { try { func(); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("after try catch"); } public static void func() { int[] arr = {1, 2, 3}; System.out.println(arr[100]); } // 直接结果 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100 at demo02.Test.func(Test.java:18) at demo02.Test.main(Test.java:9) after try catch
【异常处理流程总结】
- 程序先执行 try 中的代码
- 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.
- 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码
- 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
- 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).
- 如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.
- 一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止.
三、自定义异常类
3.1举例:实现一个用户登录功能
public class LogIn { private String userName = "admin"; private String password = "123456"; public static void loginInfo(String userName, String password) { if (!userName.equals(userName)) { } if(!password.equals(password)) { } System.out.println("登陆成功"); } public static void main(String[] args) { loginInfo("admin", "123456"); } } 具体方式: 1. 自定义异常类,然后继承自Exception 或者 RunTimeException 2. 实现一个带有String类型参数的构造方法,参数含义:出现异常的原因
class UserNameException extends Exception { public UserNameException(String message) { super(message); } } class PasswordException extends Exception { public PasswordException(String message) { super(message); } }
此时我们的 login 代码可以改成:
public class LogIn { private String userName = "admin"; private String password = "123456"; public static void loginInfo(String userName, String password) throws UserNameException,PasswordException{ if (!userName.equals(userName)) { throw new UserNameException("用户名错误!"); } if(!password.equals(password)) { throw new PasswordException("用户名错误!"); } System.out.println("登陆成功"); } public static void main(String[] args) { try { loginInfo("admin", "123456"); } catch (UserNameException e) { e.printStackTrace(); } catch (PasswordException e) { e.printStackTrace(); } } }
注意事项
自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException
继承自 Exception 的异常默认是受查异常
继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常
总结
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