【Java基础进阶笔记】- Day05 - 第二章异常的处理

2023-07-27 18:59:04

Java基础进阶笔记 - Day05 - 第二章异常的处理

Java基础进阶笔记 - Day05 - 第二章异常的处理

Java基础进阶笔记 - Day05 - 第二章异常的处理

系统：Win10
JDK：1.8.0_121
IDE：IntelliJ IDEA 2017.3.7

Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws

2.1 抛出异常throw

在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如，在定义方法时，方法需要接受参数。那么，当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者
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。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？

创建一个异常对象，封账一些提示信息（信息可以自己编写）
需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知？怎么将这个异常对象传递到调用者处？通过关键字throw就可以完成。throw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
使用格式：

throw new 异常类名(参数);

例如：

throw new NullPointerException("访问的东西不存在！");
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("访问超出数组范围了！");

学习完抛出异常的格式后，我们通过下面程序了解下throw的使用

public class ThrowDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个数组
        int[] arr = {1, 3, 5, 7};
        // 根据索引找到对应的元素
        int index = 4;
        int e = getElement(arr, index);
        System.out.println(e);
        System.out.println("代码结束！");
    }

    // 根据索引找到数组中对应的元素
    private static int getElement(int[] arr, int index) {
        // 判断索引是否越界
        if (index < 0 || index > arr.length - 1) {
            /*
             判断条件满足，当执行完throw抛出异常后，方法无法继续运算
             这时就会结束当前方法的执行，并将异常告知调用者。
             */
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("索引越界异常了！！！");
        }
        int e = arr[index];
        return e;
    }
}

运行结果：

注意：如果产生了问题，我们就会throw将问题描述类异常进行抛出，也就是将问题返回给该方法的调用者
那么对于调用者来说，该怎么处理？一种是进行捕获处理，另一种就是继续将问题声明出去，使用throws声明处理

2.2 Objects非空判断

我们之前了解过一个Objects类，曾经提到过它由一些静态方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），那么在它的源码中，对对象为null的值进行了抛出异常操作

public static T requireNonNull(T obj)：查看指定引用对象不是null
查看源码发现这里对是null的值进行了抛出异常：

public static <T> T requireNonNull(T obj) {
    if (obj == null)
        throw new NullPointerException();
    return obj;
}

2.3 声明异常throws

声明异常：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出编译时异常，而没有捕获处理（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理
关键字throws运用于方法声明之上，用于表示当前方法不处理异常，而是提醒该方法的调用者来处理异常（抛出异常）
声明异常格式：

修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1, 异常类名2, ... {
    // ...
}

声明异常的代码演示

public class ThrowsDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException{
        // read("C:\\a.txt");
        read("C:\\b.txt");
        System.out.println("代码结束！");
    }

    /*
     如果定义功能时有问题发生，需要报告给调用者。
     可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
     */
    private static void read(String path) throws FileNotFoundException{
        if (path.indexOf("a.txt") == -1) {
            // 如果不是 C:\a.txt 则认为该文件不存在
            throw new FileNotFoundException("该文件不存在！");
        }
    }
}

运行结果：

throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么可以在throws后面写多个异常类，用逗号隔开

public class ThrowsDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
        // read("C:\\a.txt");
        // read("C:\\b.txt");
        read("D\\a.txt");
        System.out.println("代码结束！");
    }

    /*
     如果定义功能时有问题发生，需要报告给调用者。
     可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
     */
    private static void read(String path) throws FileNotFoundException, IOException {
        if (path.indexOf("a.txt") == -1) {
            // 如果不是 C:\a.txt 则认为该文件不存在
            throw new FileNotFoundException("该文件不存在！");
        }
        if (path.indexOf("C:\\") == -1) {
            throw new IOException("发生了读写异常！！!");
        }
    }
}

运行结果：

throw和throws的区别：
throw：抛出一个异常，具体的一个动作，就是这里有一个异常的意思
throws：声明异常，就是表示我这个方法可能有异常，你们用的时候小心点，记得处理异常。调用者的可以在自己方法上添加声明，继续提醒，最终交给JVM处理，或者使用try…catch捕获异常进行处理

2.4 捕获异常try…catch

如果异常出现而我们不处理的话，会立刻终止程序，所以我们需要处理异常

在方法内不处理，而是声明抛出，由该方法的调用者来处理（throws）
在方法中使用try-catch的语句来处理异常

try-catch的方式就是捕获异常

捕获异常：Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理
捕获异常语句语法如下

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
}

try：该代码块中编写可能出现异常的代码
catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理

注意：try和catch都不能单独使用，必须连用

代码演示：

public class TryCatchDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        try { // 当产生异常的时候，必须有处理方式。要么捕获，要么声明
            read("C:\\b.txt");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println(e);
        }
        System.out.println("代码结束！");
    }

    /*
     我们这个方法有编译期异常
     */
    private static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (path.indexOf("a.txt") == -1) {
            // 如果不是 C:\a.txt 则认为该文件不存在
            throw new FileNotFoundException("该文件不存在！");
        }
    }
}

运行结果：

小知识：像前面的ArrayIndexOutOfBoundsException属于运行期异常，可以不作throws声明，直接抛出。像这里的FileNotFoundException属于编译期异常，要么声明，要么捕获，一定要处理的，不然不能编译

如何获取异常信息
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（提示用户的时候，只显示错误原因）
public String toString()：获取异常的类型和异常描述信息
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、还有异常出现的位置。在开发和调试阶段，都得使用printStackTrace

2.5 finally代码块

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
什么时候的代码必须最终执行？
当我们在try语句块中打开一些物理资源（磁盘文件/网络连接/数据库连接等），我们在最终使用完之后，都得关闭打开的资源
finally的语法：
try…catch…finally：自身需要处理异常，最终还得关闭资源

注意：finally不能单独使用

比如我们接下来学习的IO流中，当打开一个关联文件的资源，最后程序不管结果如何，都需要把这个资源关闭掉
finally代码参考如下：

public class TryCatchDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        try { // 当产生异常的时候，必须有处理方式。要么捕获，要么声明
            read("C:\\b.txt");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println(e);
        } finally {
            System.out.println("释放资源！");
        }
        System.out.println("代码结束！");
    }

    /*
     我们这个方法有编译期一异常
     */
    private static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (path.indexOf("a.txt") == -1) {
            // 如果不是 C:\a.txt 则认为该文件不存在
            throw new FileNotFoundException("该文件不存在！");
        }
    }
}

运行结果：

小知识：只有当try或者catch中调用或者退出JVM的相关方法时，finally不会执行。其他情况下finally永远都会执行

2.6 异常注意事项

多个异常使用捕获该如何处理？

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

多个异常分别处理的格式如下：

try {
    // 可能会出现异常的代码块1
} catch(异常类型A e) {
    // 处理异常代码1
}
try {
    // 可能会出现异常的代码块2
} catch(异常类型B e) {
    // 处理异常代码2
}

多个异常一次捕获，多次处理：

try {
    // 可能会出现异常的代码块
} catch(异常类型A e) {
    // 处理异常代码1
} catch(异常类型B e) {
    // 处理异常代码2
}

多个异常一次捕获，一次处理：

try {
    // 可能会出现异常的代码块
} catch(异常类型A e) { // 这里的异常类型是所有可能出现异常的父类
    // 处理异常代码
}

注意：多个异常一次捕获，多次处理的方式，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

运行时异常被抛出可以不处理，既不捕获也不声明抛出
如果finally有return语句，永远返回finally中的结果，避免该情况
如果父类抛出了多个异常，子类重写父类方法时，抛出和父类相同的异常或者是父类异常的子类或者不抛出异常
父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生异常，只能捕获处理，不能声明抛出

码农公寓