Java 异常机制总结整理

一、什么是异常(Exception )

异常指程序运行过程中出现的非正常现象,例如用户输入错误、除数为零、需要处理的文件不存在、数组下标越界等。在 Java 的异常处理机制中,引进了很多用来描述和处理异常的类,称为异常类。异常类定义中包含了该类异常的信息和对异常进行处理的方法。

 Java 异常机制就是当程序出现错误,程序安全退出的机制。

所谓异常处理,就是指程序在出现问题时依然可以正确的执行完。

二、Java 处理异常的过程

Java 是采用面向对象的方式来处理异常的。处理过程:

1.抛出异常:在执行一个方法时,如果发生异常,则这个方法生成代表该异常的一个对象,停止当前执行路径,并把异常对象提交给 JRE。

2.捕获异常:JRE 得到该异常后,寻找相应的代码来处理该异常。JRE 在方法的调用栈中查找,从生成异常方法开始回溯,直到找到相应的异常处理代码为止。

异常的处理方式有两种:使用“try/catch”捕获异常、使用“throws”声明异常。

如果内置的异常类不能够满足需要,还可以创建自己的异常类。

三、异常的分类

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  • Error 是程序无法处理的错误,表示运行应用程序中较严重问题。

  • Exception 是程序本身能够处理的异常

Exception类是所有异常类的父类,其子类对应了各种各样可能出现的异常事件。 通常 Java 的异常可分为:

1.RuntimeException 运行时异常

 这类异常通常是由编程错误导致的,所以在编写程序时,并不要求必须使用异常处理机制来处理这类异常, 经常需要通过增加“逻辑处理来避免这些异常”。

2.CheckedException 已检查异常

所有不是 RuntimeException 的异常,统称为 Checked Exception,又被称为“已检查异常”,如 IOException、SQLException 等以及用户自定义的 Exception 异常。 这类异常在编译时就必须做出处理,否则无法通过编译。

四、异常的处理方式之一

捕获异常是通过 3 个关键词来实现的:try-catch-finally。用 try 来执行一段程序,如果出现异常,系统抛出一个异常,可以通过它的类型来捕捉 (catch) 并处理它,最后一步是通过 finally 语句为异常处理提供一个统一的出口,finally 所指定的代码都要被执行(catch 语句可有多条;finally 语句最多只能有一条,根据自己的需要可有可无)。

public class Exception {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			
		}catch (Exception1 e) {
			
		}catch (Exception2 e) {
			
		}finally{
			
		}
	}
}

上面过程详细解析:

1. try:

​ try 语句指定了一段代码,该段代码就是异常捕获并处理的范围。在执行过程中,当任意一条语句产生异常时,就会跳过该条语句中后面的代码。代码中可能会产生并抛出一种或几种类型的异常对象,它后面的 catch 语句要分别对这些异常做相应的处理。

​ 一个 try 语句必须带有至少一个 catch 语句块一个 finally 语句块

注意事项

​ 当异常处理的代码执行结束以后,不会回到 try 语句去执行尚未执行的代码

2. catch:

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。

常用方法,这些方法均继承自 Throwable 类 。

  • toString () 方法,显示异常的类名和产生异常的原因
  • getMessage() 方法,只显示产生异常的原因,但不显示类名。
  • printStackTrace() 方法,用来跟踪异常事件发生时堆栈的内容。

catch 捕获异常时的捕获顺序:

如果异常类之间有继承关系,在顺序安排上需注意。越是顶层的类,越放在下面,再不然就直接把多余的 catch 省略掉。 也就是先捕获子类异常再捕获父类异常。

3. finally:

有些语句,不管是否发生了异常,都必须要执行,那么就可以把这样的语句放到 finally 语句块中。

通常在 finally 中关闭程序块已打开的资源,比如:关闭文件流、释放数据库连接等。

try-catch-finally 语句块的执行过程:

​ try-catch-finally 程序块的执行流程以及执行结果比较复杂。

​ 基本执行过程如下:

  • 程序首先执行可能发生异常的 try 语句块。如果 try 语句没有出现异常则执行完后跳至 finally 语句块执行;
  • 如果 try 语句出现异常,则中断执行并根据发生的异常类型跳至相应的 catch 语句块执行处理。catch 语句块可以有多个,分别捕获不同类型的异常。
  • catch 语句块执行完后程序会继续执行 finally 语句块。finally 语句是可选的,如果有的话,则不管是否发生异常,finally 语句都会被执行

注意事项

​ 1. 即使 try 和 catch 块中存在 return 语句,finally 语句也会执行。是在执行完 finally 语句后再通过 return 退出。

​ 2. finally 语句块只有一种情况是不会执行的,那就是在执行 finally 之前遇到了 System.exit(0) 结束程序运行。

五、异常的处理方式之二

当 CheckedException 产生时,不一定立刻处理它,可以再把异常 throws 出去。

  • ​ 在方法中使用 try-catch-finally 是由这个方法来处理异常。但是在一些情况下,当前方法并不需要处理发生的异常,而是向上传递给调用它的方法处理。
  • ​ 如果一个方法中可能产生某种异常,但是并不能确定如何处理这种异常,则应根据异常规范在方法的首部声明该方法可能抛出的异常。
  • ​ 如果一个方法抛出多个已检查异常,就必须在方法的首部列出所有的异常,之间以逗号隔开。

注意事项

  1. 方法重写中声明异常原则:子类重写父类方法时,如果父类方法有声明异常,那么子类声明的异常范围不能超过父类声明的范围。

六、自定义异常

1. 在程序中,可能会遇到 JDK 提供的任何标准异常类都无法充分描述清楚我们想要表达的问题,这种情况下可以创建自己的异常类,即自定义异常类。

2. 自定义异常类只需从 Exception 类或者它的子类派生一个子类即可。

3. 自定义异常类如果继承 Exception 类,则为受检查异常,必须对其进行处理; 如果不想处理,可以让自定义异常类继承运行时异常 RuntimeException 类。

4. 习惯上,自定义异常类应该包含2 个构造器:一个是默认的构造器,另一个是带有详细信息的构造器。

自定义异常类

/**IllegalAgeException:非法年龄异常,继承Exception类*/
class IllegalAgeException extends Exception {
    //默认构造器
    public IllegalAgeException() {
     
    }
    //带有详细信息的构造器,信息存储在message中
    public IllegalAgeException(String message) {
        super(message);
    }
}

自定义异常类的使用

class Person {
    private String name;
    private int age;
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public void setAge(int age) throws IllegalAgeException {
        if (age < 0) {
            throw new IllegalAgeException("人的年龄不应该为负数");//抛出异常
        }
        this.age = age;
    }
 
    public String toString() {
        return "name is " + name + " and age is " + age;
    }
}
 
public class TestMyException {
    public static void main(String[] args) {
        Person p = new Person();
        try {//执行程序
            p.setName("Lincoln");
            p.setAge(-1);
        } catch (IllegalAgeException e) {//捕获异常
            e.printStackTrace();
            System.exit(-1);
        }
        System.out.println(p);
    }
}

我们在遇到异常的时候,要学会自己利用百度等工具来解决异常,在控制台中,会显示异常信息,我们要确定异常的种类和相关 Java 代码行号。 拷贝异常信息到百度,查看相关帖子,寻找解决思路。