第八章 异常
8.1概述
- 异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，如果不处理最终会导致JVM的非正常停止。
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.
异常也不是指逻辑代码错误而没有得到想要的结果，例如：求a与b的和，你写成了a-b 除数为0的情况
对于异常，一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是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。
8.2 异常体系
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，其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，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。
- 例如：空指针访问、试图读取不存在的文件、网络连接中断、数组角标越界
Throwable中的常用方法：
-
public void printStackTrace():打印异常的详细信息。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。
-
public String getMessage():获取发生异常的原因。提示给用户的时候,就提示错误原因。
- 出现异常,不要紧张,把异常的简单类名,拷贝到API中去查。
8.3 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。(如文件找不到异常)
-
运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会被编译器检测到(不报错)。(如数组索引越界异常，类型转换异常)。程序员应该积极避免其出现的异常，而不是使用try…catch处理，因为这类异常很普遍，若都使用try…catch或throws处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。
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列举一些常见的异常
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- java.lang.nullpointerexception
-异常的解释是"程序遇上了空指针"
- java.lang.nullpointerexception
-
- java.lang.classnotfoundexception
-异常的解释是"指定的类不存在"
- java.lang.classnotfoundexception
-
- java.lang.arithmeticexception
-这个异常的解释是"数学运算异常"
- java.lang.arithmeticexception
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- java.lang.arrayindexoutofboundsexception
-异常的解释是"数组下标越界"
- java.lang.arrayindexoutofboundsexception
-
- java.lang.illegalargumentexception
-这个异常的解释是"方法的参数错误"
- java.lang.illegalargumentexception
-
- java.lang.illegalaccessexception
-这个异常的解释是"没有访问权限"
- java.lang.illegalaccessexception
-
算术异常类：ArithmeticExecption
空指针异常类：NullPointerException
类型强制转换异常：ClassCastException
数组负下标异常：NegativeArrayException
数组下标越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException
违背安全原则异常：SecturityException
文件已结束异常：EOFException
文件未找到异常：FileNotFoundException
字符串转换为数字异常：NumberFormatException
操作数据库异常：SQLException
输入输出异常：IOException
方法未找到异常：NoSuchMethodException
链接: link.点击"link"查看常见异常
8.4 异常的抛出机制
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。
工具类
public class ArrayTools {
// 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;
}
}
测试类
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 34, 12, 67 };
intnum = ArrayTools.getElement(arr, 4)
System.out.println("num=" + num);
System.out.println("over");
}
}
上述程序执行过程图解：
8.5 异常的处理
Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws
8.5.1 异常throw
Java程序的执行过程中如出现异常，会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。异常对象的生成有两种方式：
- 由虚拟机自动生成：程序运行过程中，虚拟机检测到程序发生了问题，如果在当前代码中没有找到相应的处理程序，就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出——自动抛出
- 由开发人员手动创建：Exception exception = new ClassCastException();——创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响，和创建一个普通对象一样，但是一旦throw抛出，就会对程序运行产生影响了。
下面我们说明手动抛出异常：
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，这时可以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。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。
-
需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？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("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");
注意：如果产生了问题，我们就会throw将问题描述类即异常进行抛出，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，该怎么处理呢？一种是进行捕获处理，另一种就是继续讲问题声明出去，使用throws声明处理。
8.5.2 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抛出了编译时异常，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…{ }
8.5.3 捕获异常try…catch
如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:
- 该方法不处理,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的语句块来处理异常。
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。
捕获异常语法如下：
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型1 e){
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2 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产生异常的代码。
**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。
- 可以有多个catch块，按顺序匹配。
- 如果多个异常类型有包含关系，那么小上大下
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(提示给用户的时候,就提示错误原因。 -
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。
8.5.4 finally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语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。
finally的语法:
try{
}catch(...){
}finally{
无论try中是否发生异常，也无论catch是否捕获异常，也不管try和catch中是否有return语句，都一定会执行
}
或
try{
}finally{
无论try中是否发生异常，也不管try中是否有return语句，都一定会执行
}
注意:finally不能单独使用。
比如在我们之后学习的IO流中，当打开了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。
当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法，例如System.exit(0),此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。
8.6 异常注意事项
-
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。(推荐)
- 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。
-
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。此时子类方法中产生了编译时异常，只能捕获处理，不能声明抛出
8.7 自定义异常
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Java开发人员没有定义好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。例如年龄负数问题，考试成绩负数问题等等。那么能不能自己定义异常呢？可以
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。
演示自定义异常：
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。
首先定义一个登陆异常类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(RegisterException 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 (int i=0; i<names.length; i++) {
if(names[i].equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常
throw new RegisterException("亲"+name+"已经被注册了！");
}
}
return true;
}
}
结论：
- 从Exception类或者它的子类派生一个子类即可
- 习惯上，自定义异常类应该包含2个构造器：一个是无参构造，另一个是带有详细信息的构造器
- 自定义的异常只能通过throw抛出。
- 自定义异常最重要的是异常类的名字，当异常出现时，可以根据名字判断异常类型。
异常个人笔记
一. 异常
1.常见异常
异常体系：
Throwable:所有异常的父亲
--Exception: 需要程序员处理的异常
-- 运行时异常 RuntimeException
代码真正跑起来 才会报的异常
-- 检查异常/受检异常/编译异常 CheckedException
代码刚刚写完 就会发生错误
--Error： 不需要程序员处理的异常 系统内部问题
常见异常：
ArithmeticException:算数异常
ClassCastException:类型转换异常
NullPointerException：空指针异常
ArrayIndexOutOfBoundsException：数组越界异常
OutOfMemoryError:内存溢出
InputMismatchException： 输入不匹配异常
单元测试如果不能使用 Scanner 在 配置中 + 重启idea
-Deditable.java.test.console=true
2.抛出异常的机制
java提供的异常处理机制：
一：抛出异常
二：使用 try{}catch()处理异常
使用异常处理机制来处理异常：
1.当发生异常后 异常下的代码 不会执行
2.使用 try{
可能出现异常的代码
}catch(异常类型){}
处理异常
当try语句块内出现了能够被 catch 捕获的异常 则 进入到 catch语句内 执行完catch语句内容 继续向下执行
3.catch语句块内 catch(异常类型 变量名){ 已经创建了一个该 异常类型的对象
}
异常对象.printStackTrace();打印异常的堆栈信息
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 5
at com.atguigu.exception2.Test.main(Test.java:32)
异常对象.getMessage();获取发生异常的原因
System.err.pintln("进行红色输出");
位置不可控
4.当发生异常后 try语句块内 发生异常下的代码 也不再执行 直接跳到 catch内 进行 处理 然后再继续向下执行。
5.注意 try{}语句块的作用域问题
在 try中声明的变量 仅仅在 try语句块内有效
catch中也不可以
注意：
1.当发生的异常catch 无法捕获时 则 直接退出程序 不再继续执行
2.可以有多重catch 来捕获异常
程序发生异常时 会自动寻找符合自己要求的哪一个
3.可以使用catch(异常类型1 | 异常类型2 变量名){
无论发生的是异常类型1 还是异常类型2 都可以被捕获
}
4.进行多重catch时 子类异常在前面 父类异常在后面 否则 报错 因为父类会包含子类异常
3.try{} catch()
try{}catch(){}finally{
无论是否发生异常 都会执行的代码。
}
io:
数据库： 进行资源释放 关流操作
即使有 return 也会先执行finally中的内容;
System.exit(0);退出java虚拟机
0：正常退出
非0：非正常退出
可以 try{}finally{} 一起使用
ctrl + alt + t
快速进行 try{}catch(){}finally
4.throws 和 throw
解决异常的第二种方式：
抛出异常
throws
1.位于方法的声明处
2.throws后接的是异常类型
3.告诉方法调用者 调用本方法 需要处理 异常
4.throws后可以有多个异常类型
throw
1.在方法的内部
2.throw后是一个异常对象
3.throw后的异常对象 如果是检查异常 则 必须在方法的声明处 用 throws 抛出
如果是运行时异常 则 不写也行 建议写上 方便同事查看
5.自定义异常
如何完成自定义异常：
1.继承一个异常类即可
2.如何确定自定义异常类型 取决于继承的异常类是什么类型
异常个人笔记结束