0x01.异常
异常概念，体系，分类，异常产生过程解析
1、异常概念
异常，就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响.在程序中的意思就是：
- 异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。
注意: 在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。
异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行.
2、 异常体系
异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是java.lang.Throwable，其下有两个子类：java.lang.Error与java.lang.Exception，平常所说的异常指java.lang.Exception。
Throwable体系：
- Error:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。
- Exception:表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。好比感冒、阑尾炎。
3、异常分类
我们平常说的异常就是指Exception，因为这类异常一旦出现，我们就要对代码进行更正，修复程序。
异常(Exception)的分类:根据在编译时期还是运行时期去检查异常?
- 编译时期异常:checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)
- 运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
异常的概述:
- 异常概念: 程序运行期间,出现的不正常情况,导致jvm终止程序运行
注意:
java是面向对象语言,异常本身也是一个类,当出现异常的时候,就会创建该异常类的对象并抛出该异常对象
创建异常对象,该对象就会包装异常的类型,异常的信息,异常的位置等信息
- 异常体系
Throwable类:是 Java 语言中所有错误或异常的超类\父类
Error类: 表示错误,无法通过代码进行纠正,只能事先避免,相当于:绝症
例如： 栈内存溢出错误，服务器宕机，数据库奔溃...
Exception类:表示异常,可以通过代码进行纠正,相当于: 感冒...
- 异常分类
编译异常:在编译期间,出现的异常,导致程序无法通过编译,这就是编译异常
除了RuntimeException及其子类都是编译异常
运行异常:在运行期间,才出现的异常,编译期间不处理,编译可以通过,这就是运行异常
RuntimeException及其子类都是运行异常
*/
// 异常和错误
System.out.println("开始");
//System.out.println(1/0);// 异常
//method();// *Error 错误
System.out.println("结束");
// 例如: 编译异常
//SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
//Date date = sdf.parse("1999-10-10");
// 例如: 运行异常
//System.out.println(1/0);// 异常
}
public static void method(){
System.out.println("1");
method();
}
}
4、异常的产生过程解析
先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生的过程。
测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 34, 12, 67 };
int num = getElement(arr, 4);
System.out.println("num=" + num);
System.out.println("over");
}
// 对给定的数组通过给定的角标获取元素。
public static int getElement(int[] arr, int index) {
int element = arr[index];
return element;
}
}
上述程序执行过程图解：
0x02.异常的产生和处理
1、异常的产生
** 目标**
- 能够理解使用throw关键字产生异常
** 路径**
- throw关键字的作用
- throw关键字的使用格式
- 案例演示
讲解：
throw关键字的作用
在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。throw用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。
throw关键字的使用格式
throw new 异常类名(参数);
例如：
throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");
案例演示
public class Student {
//姓名
private String name;
//年龄
private int age;
//构造方法
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
//对年龄的判断
if(age >= 0) {
this.age = age;
}else{
//如果年龄是负数,就让他报错
throw new RuntimeException("年龄不能是" + age);
}
}
//set get
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
//对年龄的判断
if(age >= 0) {
this.age = age;
}else{
//如果年龄是负数,就让他报错
throw new RuntimeException("年龄不能是" + age);
}
}
//toString
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
public class Demo02_异常的产生 {
public static void main(String[] args) {
//正常情况下,年龄不可能是一个负数
//要求：赋值正数正常赋值,赋值负数就让代码报错！
//创建对象
Student s = new Student("柳岩",36);
System.out.println(s);
//创建对象
Student s2 = new Student();
s2.setName("美美");
s2.setAge(-20);
System.out.println(s2);
}
}
2、声明处理异常
目标
- 掌握声明处理异常
路径
- 声明处理异常的概述
- 声明处理异常格式
讲解
声明处理异常的概述
声明处理异常：使用throws关键字将异常标识出来, 表示当前方法不处理异常，而是提醒给调用者, 让调用者来处理....最终会到虚拟机,虚拟机直接结束程序,打印异常信息。
声明处理异常格式
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{ // 可以抛出一个,也可以多个
}
案例演示
public class Demo {
public static void main(String[] args) throws IOException{
method1();
}
public static void method3(int num) throws Exception {
if(num == 1) {
throw new IOException("IO异常");// 创建了一个编译异常,并通过throw抛出这个编译异常
}else{
throw new ParseException("解析异常",1);
}
}
public static void method2(int num) throws IOException,ParseException{
if(num == 1) {
throw new IOException("IO异常");// 创建了一个编译异常,并通过throw抛出这个编译异常
}else{
throw new ParseException("解析异常",1);
}
}
public static void method1() throws IOException{
throw new IOException("IO异常");// 创建了一个编译异常,并通过throw抛出这个编译异常
}
}
0x03.捕获处理异常try…catch
目标
- 掌握捕获处理异常
路径
- 捕获处理异常的概述
- 捕获处理异常格式
- 获取异常信息
讲解
捕获处理异常的概述
- 捕获处理异常：对异常进行捕获处理 , 处理完后程序可以正常向下执行。
捕获处理异常格式
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型 e){
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
执行步骤:
1.首先执行try中的代码,如果try中的代码出现了异常,那么就直接执行catch()里面的代码,执行完后,程序继续往下执行
2.如果try中的代码没有出现异常,那么就不会执行catch()里面的代码,而是继续往下执行
注意:
- try和catch都不能单独使用,必须连用。
- try中的代码出现了异常,那么出现异常位置后面的代码就不会再执行了
- 捕获处理异常,如果程序出现了异常,程序会继续往下执行
声明处理异常,如果程序出现了异常,程序就不会继续往下执行
演示如下：
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
try {
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
Date date = sdf.parse("1999年10月12日");
System.out.println(date);
}catch (Exception e){
System.out.println("出现了异常....");
}
System.out.println("结束");
}
}
获取异常信息
Throwable类中定义了一些查看方法:
-
public String getMessage():获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因。 -
public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。 -
public void printStackTrace():打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。
** 包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。**
在开发中呢也可以在catch将编译期异常转换成运行期异常处理。
0x04.finally 代码块
finally代码块的概述
finally：有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
** finally代码块的语法格式**
try{
可能会出现异常的代码
}catch(异常的类型 变量名){
处理异常的代码或者打印异常的信息
}finally{
无论异常是否发生,都会执行这里的代码(正常情况,都会执行finally中的代码,一般用来释放资源)
}
执行步骤:
1.首先执行try中的代码,如果try中的代码出现了异常,那么就直接执行catch()里面的代码,执行完后会执行finally中的代码,然后程序继续往下执行
2.如果try中的代码没有出现异常,那么就不会执行catch()里面的代码,但是还是会执行finally中的代码,然后程序继续往下执行
注意:finally不能单独使用。
案例演示
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
注意:
即使catch中有return,finally中的代码还是会执行
*/
Scanner sc = null;
try{
sc = new Scanner(System.in);
String s = sc.next();
System.out.println(1/0);// 出现异常,throw new ArithmeticException("");
}catch (Exception e){
System.out.println("出现了异常");
//return;// 结束方法 finally会执行
// System.exit(0);// 系统退出 finally不会执行
}finally{
sc.close();// 不会执行
System.out.println("关闭...");
}
System.out.println("======================");
/* Scanner sc2 = null;
try{
sc2 = new Scanner(System.in);
String s = sc2.next();
System.out.println(1/1);// 1 没有异常
}catch (Exception e){
System.out.println("出现了异常");
}finally{
sc2.close();// 不会执行
System.out.println("关闭...");
}*/
System.out.println("结束");
}
}
当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。
0x05.异常处理事项
-
运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
-
如果父类的方法抛出了多个异常,子类覆盖(重写)父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集。
-
父类方法没有抛出异常，子类覆盖父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出
-
当多异常分别处理时，捕获处理，前边的类不能是后边类的父类
-
在try/catch后可以追加finally代码块，其中的代码一定会被执行，通常用于资源回收。
-
多个异常使用捕获又该如何处理呢？
- 多个异常分别处理。
- 多个异常一次捕获，多次处理。
- 多个异常一次捕获一次处理。
一般我们是使用一次捕获多次处理方式，格式如下：
try{ 编写可能会出现异常的代码 }catch(异常类型A e){ 当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获. 处理异常的代码 //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常 }catch(异常类型B e){ 当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获. 处理异常的代码 //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常 }注意:这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
代码如下:
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(1/0);
}
/**
* 多个异常一次捕获一次处理
* @param num
*/
public static void method3(int num) {
try {
if(num == 1) {
throw new IOException("IO异常");
}else{
throw new ParseException("解析异常",1);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 多个异常一次捕获，多次处理。
* @param num
*/
public static void method2(int num) {
try {
if(num == 1) {
throw new IOException("IO异常");
}else{
throw new ParseException("解析异常",1);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 多个异常分别处理。
* @param num
*/
public static void method1(int num) {
if(num == 1) {
try {
throw new IOException("IO异常");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}else{
try {
throw new ParseException("解析异常",1);
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
0x06.自定义异常
自定义异常概述
为什么需要自定义异常类:
我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义好的,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.这些异常在JDK中没有定义过,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。
什么是自定义异常类:
在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类.
自定义一个业务逻辑异常: RegisterException。一个注册异常类。
异常类如何定义:
- 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于
java.lang.Exception。 - 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于
java.lang.RuntimeException。
自定义异常的练习
要求：我们模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。
首先定义一个注册异常类RegisterException：
// 业务逻辑异常
public class RegisterException extends Exception {
/**
* 空参构造
*/
public RegisterException() {
}
/**
*
* @param message 表示异常提示
*/
public RegisterException(String message) {
super(message);
}
}
模拟登陆操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否存在方法用于判断。
public class Demo {
// 模拟数据库中已存在账号
private static String[] names = {"bill","hill","jill"};
public static void main(String[] args) {
//调用方法
try{
// 可能出现异常的代码
checkUsername("nill");
System.out.println("注册成功");//如果没有异常就是注册成功
}catch(LoginException e){
//处理异常
e.printStackTrace();
}
}
//判断当前注册账号是否存在
//因为是编译期异常，又想调用者去处理 所以声明该异常
public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException{
for (String name : names) {
if(name.equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常
throw new LoginException("亲"+name+"已经被注册了！");
}
}
return true;
}
}