异常概述
- 任何一种程序设计语言设计的程序在运行时都有可能出现错误，例如除数为0，数组下标越界，要读写的文件不存在等等。
- 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。
- 对于这些错误，一般有两种解决方法：
- 遇到错误就终止程序的运行。（不合法）
- 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。
java异常
- Java程序运行过程中所发生的异常事件可分为两类：
Error: JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况（不属于程序解决范畴）
package com.atguigu.java;
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
int i = 10;
//数学异常: java.lang.ArithmeticException
// int j = i / 0;
// System.out.println(j);
int [] scores = new int[]{1, 2, 4, 5};
//数组下标越界异常: java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
// System.out.println(scores[4]);
Person p1 = new Man();
//类型转换异常: java.lang.ClassCastException
// Woman p2 = (Woman) p1;
p1 = null;
//空指针异常: java.lang.NullPointerException
System.out.println(p1.toString());
System.out.println("end...");
}
}
class Person{
}
class Man extends Person{
}
class Woman extends Person{
}
Java异常举例
异常处理机制
常见异常
- RuntimeException（运行时异常）
- IOExeption（IO异常）
异常机制：在编写程序时，经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码，如进行x/y运算时，要检测分母为0，数据为空，输入的不是数据而是字符等。过多的分支会导致程序的代码加长，可读性差。因此采用异常机制。
- 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，会自动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。
- 如果一个方法内抛出异常，该异常会被抛到调用方法中。如果异常没有在调用方法中处理，它继续被抛给这个调用方法的调用者。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。
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。
可以用ArithmeticException类作为参数，也可以用RuntimeException类作为参数，或者用所有异常的父类Exception类作为参数。但不能是与ArithmeticException类无关的异常，如NullPointerException，那么，catch中的语句将不会执行。
public static void main(String[] args) {
try {
int i = 10;
int j = i / 0;
} catch(NullPointerException e){
System.out.println(e.getMessage());
} catch(ArithmeticException e){
System.out.println(e.getMessage());
} catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
System.out.println("end...");
}
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。
finally
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
try {
int i = 10;
int j = i / 0;
} finally{
System.out.println("finally...");
}
//不论在try、catch代码块中是否发生了异常事件，finally块中的语句都会被执行。
System.out.println("end...");
}
}
运行时异常和编译时异常
必须进行处理（选择提示的第二种方法（提示的第一种方法是抛出异常，下面讲））
public static void main(String[] args) {
try {
InputStream is = new FileInputStream("abc.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
声明抛出异常
任何Java代码都可以抛出异常，如：自己编写的代码、来自Java开发环境包中代码，或者Java运行时系统。无论是谁，都可以通过Java的throw语句抛出异常。从方法中抛出的任何异常都必须使用throws子句。
throws抛出异常
声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式（第一种方式就是在catch中捕获并处理异常，第二种方式是只管抛出去，不管处理，给调用异常抛出方法的方法处理）
如果一个方法可能会出现异常，但没有能力处理这种异常，可以在方法声明处用throws子句来声明抛出异常。例如汽车在运行时可能会出现故障，汽车本身没办法处理这个故障，那就让开车的人来处理。
- 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，则此方法应显式地声明抛出异常，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 子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（编译时异常（IO异常））：
选择上面例子的第一种处理方式
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
try {
test();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void test() throws FileNotFoundException
{
InputStream is = new FileInputStream("abc.txt");
}
}
也可以一次抛出多个异常
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
try {
test();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//多个异常在抛出时，是没有父类和子类先后的写法顺序的，只有处理时才有顺序
public static void test() throws IOException, FileNotFoundException, SQLException
{
InputStream fs = new FileInputStream("abc.txt"); //抛出FileNotFoundException
Connection connection = null;
String sql = null;
PreparedStatement ps = connection.prepareStatement(sql); //抛出SQLException
byte [] buffer = new byte[fs.available()]; //抛出IOException
}
}
运行时异常举例
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
try {
test();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void test()
{
int i = 10 / 0;
System.out.println(i);
}
}
关键点：
* 1. 在 Java 中使用 throws 关键字声明抛出异常.
* 2. throws 方法抛出的异常可以是方法中出现的异常的类型或其父类类型.
* 3. throws 可以声明抛出多个异常, 多个异常使用 , 分割.
* 4. 运行时异常不需要使用 throws 关键字进行显式的抛出.
* 5. 重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
//从多态的角度考虑，调用了a的方法，就应该按a对象方法的抛出异常的方法来处理，即是父类的异常类型，如果子类抛了范围更大的异常，就无法处理
//这就与java的继承或者多态机制相悖
A a = new B();
try {
a.method();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class A{
void method () throws FileNotFoundException{
}
}
class B extends A{
@Override
//这种是不合法的
void method() throws IOException {
}
}
//重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型
//从理解的角度：
//我们现在有个动物类，它有个方法叫 eat() ，抛出"被毒死"的异常! 那么我们的子类在重写eat()方法时可以抛出 "被毒死"异常或其子类，如"被毒药毒死异常”、
//"被毒蘑菇毒死异常“.....
//但是却不能抛出毒死异常之外的 如”撑死异常“或者”噎死异常“
//就好比比如说宪法规定骂人只承担民事责任，到了刑法里就不能说直接枪毙了，这就是一个约束能力的问题，子类行为不能超出父类约束范畴。否者就容易乱套。
//就像父类的某方法公有的，子类就不能重写改成私有的了。这就是一个约束力的问题。
Throws抛出异常的规则：
1) 如果是不可查异常（unchecked exception），即Error、RuntimeException或它们的子类，那么可以不使用throws关键字来声明要抛出的异常，编译仍能顺利通过，但在运行时会被系统抛出。
2）必须声明方法可抛出的任何可查异常（checked exception）。即如果一个方法可能出现受可查异常，要么用try-catch语句捕获，要么用throws子句声明将它抛出，否则会导致编译错误
3)仅当抛出了异常，该方法的调用者才必须处理或者重新抛出该异常。当方法的调用者无力处理该异常的时候，应该继续抛出，而不是囫囵吞枣。
4）调用方法必须遵循任何可查异常的处理和声明规则。若覆盖一个方法，则不能声明与覆盖方法不同的异常。声明的任何异常必须是被覆盖方法所声明异常的同类或子类。
void fun()throws IOException,SQLException
{
...
}
这表示 fun方法可能会丢两个异常出来，那么在调用fun的时候就会做好准备，比如可以这样
try
{
fun();
}catch(IOException e)
{
}catch(SQLException e)
{
}
throw异常
throw总是出现在函数体中，用来抛出一个Throwable类型的异常。程序会在throw语句后立即终止，它后面的语句执行不到，然后在包含它的所有try块中（可能在上层调用函数中）从里向外寻找含有与其匹配的catch子句的try块。
我们知道，异常是异常类的实例对象，我们可以创建异常类的实例对象通过throw语句抛出。该语句的语法格式为：
throw new exceptionname;
例如抛出一个IOException类的异常对象：
throw new IOException;
要注意的是，throw 抛出的只能够是可抛出类Throwable 或者其子类的实例对象。下面的操作是错误的：
throw new String("exception");
这是因为String 不是Throwable 类的子类。
如果抛出了检查异常，则还应该在方法头部声明方法可能抛出的异常类型。该方法的调用者也必须检查处理抛出的异常。
如果所有方法都层层上抛获取的异常，最终JVM会进行处理，处理也很简单，就是打印异常消息和堆栈信息。如果抛出的是Error或RuntimeException，则该方法的调用者可选择处理该异常。
不抛出，异常处不中断
直接抛出；不进行处理，异常处中断
让调用者来处理：异常处中断
人工抛出异常
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，也可根据需要人工创建并抛出
IOException e =new IOException();
throw e;
throw new String("want to throw");
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
}
public static void test(){
//1. 创建一个异常类对象
RuntimeException ex = new RuntimeException();
//2. 把异常类对象抛出去
throw ex;
}
}
创建用户自定义异常类
有些异常可以不处理，直接抛出去，有些异常需要处理，要try/catch，还有些异常需要以一个包装的形式抛出去（使用throw关键字和自定义异常类的结合处理）（比较方法内部的throw关键字和方法签名处的throws关键字：throw一次只能抛出一个）
用户自定义异常类MyException，用于描述数据取值范围错误信息。用户自己的异常类必须继承现有的异常类。
public class AgeTooLargeException extends RuntimeException{
private static final long serialVersionUID = 1L;
public AgeTooLargeException() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public AgeTooLargeException(String msg) {
super(msg);
}
}
然后在程序中使用异常
import java.util.Scanner;
/**
* 人工手动抛出异常:
* 1. 创建一个异常类对象
* 2. 在方法内部使用 throw 关键字把该异常类对象抛出去!
*
* 自定义的异常类:
* 1. 通常继承自 RuntimeException(可以继承 Exception)
* 2. 自定义的异常类就是用来被人工抛出的！
*/
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
inputAge();
System.out.println("end...");
}
/**
* 输入年纪: 要求年纪必须在 15-30 之间, 超出 30 则年纪偏大
*/
public static void inputAge(){
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("age=");
int age = sc.nextInt();
if(age > 30){
//System.out.println("年纪偏大.");
throw new AgeTooLargeException("年纪偏大.");
}
}
}
但是如果这样写的话，程序会中断并且抛出异常
所以，手动抛出异常可以一定程度上的取代if else，但是如果要让程序继续进行，必须对异常进行处理
public static void main(String[] args) {
try {
inputAge();
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
System.out.println("end...");
}
练习：
对缺少命令行参数(ArrayIndexOutOfBoundsException)、
除0(ArithmeticException)及输入负数(EcDef 自定义的异常)进行异常处理。
(1)在主类(EcmDef)中定义异常方法(ecm)完成两数相除功能。
(2)在main()方法中使用异常处理语句进行异常处理。
(3)在程序中，自定义对应输入负数的异常类(EcDef)。
(4)运行时接受参数 java EcmDef 20 10
//args[0]=“20” args[1]=“10”
(5)Interger类的static方法parseInt(String s)将s转换成对应的int值。如int a=Interger.parseInt(“314”); //a=314;
package com.atguigu.java;
public class EcmDef {
public static void main(String[] args) {
try {
int i = Integer.parseInt(args[0]); // "a"
int j = Integer.parseInt(args[1]);
System.out.println(ecm(i, j));
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("输入的参数个数不足.");
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("除数不能为 0");
} catch (EcDef e) {
System.out.println(e.getMessage());
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("输入的参数不能转为整型.");
}
}
public static int ecm(int i, int j){
if(i < 0 || j < 0){
throw new EcDef("不能处理负数. ");
}
int result = i / j;
return result;
}
}
//自定义一个输入负数的异常类
public class EcDef extends RuntimeException{
public EcDef() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
public EcDef(String msg) {
super(msg);
}
}
注意问题：
一、出现问题
当finall块中包含return语句时，Eclipse会给出警告"finally block does not complete normally"
二、分析原因
1 finally块中的return语句会覆盖try块、catch块中的return语句
2 如果finally块中包含了return语句，即使前面的catch块重新抛出了异常，则调用该方法的语句也不会获得catch块重新抛出的异常，而是会得到finally块的返回值，并且不会捕获异常
三、结论
finally内部使用 return 语句是一种很不好的习惯，如果try中还有return语句，它会覆盖了try 区域中 return语句的返回值，程序的可读性差。面对上述情况，其实更合理的做法是，既不在try block内部中使用return语句，也不在finally内部使用 return语句，而应该在 finally 语句之后使用return来表示函数的结束和返回。
2.
这里会报出 Unhandled exception type Exception 的错误
因为：
在Java中除了RuntimeException及其任何子类，其他异常类都被Java的异常强制处理机制强制异常处理。
关于那些被强制异常处理的代码块，必须进行异常处理，否则编译器会提示“Unhandled exception type Exception”错误警告。
也就是说，这些类异常不能通过throw抛！
throws主要是声明这个方法会抛出这种类型的异常，使其他地方调用它时知道要捕获这个异常。
throw是具体向外抛异常的动作，所以它是抛出一个异常实例。
throws说明你有哪个可能，倾向
throw的话，那就是你把那个倾向变成真实的了
同时：
1）throws出现在方法函数头；而throw出现在函数体；
2）throws表示出现异常的一种可能性，并不一定会发生这些异常；throw则是抛出了异常，执行throw则一定抛出了某种异常；
3）两者都是消极处理异常的方式（这里的消极并不是说这种方式不好），只是抛出或者可能抛出异常，但是不会由函数去处理异常，真正的处理异常由函数的上层调用处理。