java基础(三):谈谈java异常的处理

   异常就是java中出现的不正常的现象(错误与异常),按照继承的体系结构,可以分类如下

  Throwable: 它是所有错误与异常的超类(祖宗类)

    |- Error 错误,修改java源代码

    |- Exception 编译期异常, javac.exe进行编译的时候报错

      |- RuntimeException 运行期异常, java出现运行过程中出现的问题

1.2.异常处理方式

  1.出现问题,自己解决

    try{

      可能出现异常的代码

    } catch(异常类名 对象名){

      异常处理代码

    } finally {

      异常操作中一定要执行的代码

    }

   2.出现问题,别人解决

    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,…{}

     public void method() throws ATMException{}

2.异常和错误的区别

异常:程序在运行期间发生了异常,通常可以有针对性的处理方式的。

错误:程序在运行期间发生了错误,通常不会有针对性的处理方式。错误的的发生往往都是系统级别的问题,都是jvm所在系统发生的并反馈给jvm的。无法针对处理,只能修正代码。

异常代码体现:

class ExceptionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[3]);// 该句运行时发生了ArrayIndexOutOfBoundsException,导致程序无法继续执行。程序结束。
        System.out.println("over"); // 由于上面代码发生了异常,此句代码不会执行
    }
}
复制代码

错误的体现:

int[] arr = new int[1024*1024*100];//OutOfMemoryError 开辟了过大的数组空间,导致JVM在分配数组空间时超出了JVM内存空间,直接发生错误。
复制代码

3.异常的发生过程

class ArrayTools{
    /*
    对给定的数组通过给定的角标获取元素。
    */
    int getElement(int[] arr,int index)    {
        /*
        没有找到4个角标。运行时发生了问题,这个问题JVM认识。这个问题java本身有
        描述:描述内容有:问题的名称,问题的内容,问题的发生位置。既然有这么多的信
        息。java就将这些信息直接封装到对象中。ArrayIndexOutOfBoundsException
        */
        int element = arr[index];//throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
        return element;
    }
}
复制代码
class ExceptionDemo2 {
    public static void main(String[] args)     {
        ArrayToolsd = new ArrayTools();
        int[] arr = {34,12,67};
        int num = d.getElement(arr,4);//收到 new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);抛出jvm。jvm进行最终处理。将问题的名称,信息,位置都显示屏幕上。
        System.out.println("num="+num);
        System.out.println("over");
    }
}
复制代码

4.异常的应用

在编写程序时,必须要考虑程序的问题情况。比如在写功能时,需要接受参数,在使用功能中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,应该告诉调用者,传递合法的数据进来。这时需要使用异常这种方法来告诉调用者。 所以定义程序需要考虑程序的健壮性

class ArrayTools{
    /*
    对给定的数组通过给定的角标获取元素。
    */
    int getElement(int[] arr,int index)    {
        /*
        jvm出了问题,自己打包对象并抛出。但是它所提供的信息不够给力。想要更清晰,
        需要自己写。它的抛出不满足我们的要求。准备自己抛。
        */
        if(arr==null)    {
            throw new NullPointerException("arr指向的数组不存在");
        }
        if(index<0 || index>=arr.length){
            //该条件如果满足,功能已经无法继续运算。这时就必须结束功能,并将问题告知给调用者。这时就需要通过异常来解决。
            //怎么使用异常呢?
            //1,创建一个异常对象。封装一些提示信息(自定义)。
            //2,需要将这个对象告知给调用者。怎么告知呢?怎么将这个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;
            //3,throw用在函数内,抛出异常对象,并可以结束函数。
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("错误的角标,"+index+"索引在数组中不存在");
        }
        int element = arr[index];
        return element;
    }
}
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class ExceptionDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        int[] arr = {34,12,67};
        int num = d.getElement(null,2);
        System.out.println("num="+num);
        System.out.println("over");
    }
}
复制代码

5.异常的分类

在查阅API时,发现异常有分类,并且有些编辑报错,有些编译不报错,那到底是为什么呢?

在上述自定义异常中继承Exception和继承RuntimeExcpetion为什么差距这么大?

  1、Exception异常(非RuntimeException)

  在函数内抛出Exception,编译失败,因为编译器在检查语法时发生了错误。该程序已经出现问题,Java认为这个程序本身存在隐患,需要捕获或者声明出来(你要么把问题处理,要么把问题标识出来让调用知道)。

   2、RuntimeException异常

  为什么抛出RuntimeException,不需要捕获,不要声明呢?不是功能本身发生的异常,而是因为比如调用者传递参数错误而导致功能运行失败。这也是问题,需要通过异常来体现,但是这个异常不要声明出来的。声明的目的是为了让调用者进行处理。不声明的目的是不让调用者进行处理,就是为了让程序停止,让调用者看到现象,并进行代码的修正。

  3、异常分两种:

  a、编译时异常:编译器会检测的异常。

  b、运行时异常:编译器不会检测的异常。不需要声明。声明也可以,如果声明了,无外 乎就是让调用者给出处理方式。

6.声明和捕获

在研究异常分类时,发现有关于异常的声明和捕获,到底啥是异常声明,啥是异常捕获呢?

  声明: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,那么必须通过throws进行声明,让调用者去处理。

  捕获:Java中对异常有针对性的语句进行捕获。

捕获格式:

try
{
    //需要被检测的语句。
}
catch(异常类 变量)//参数。
{
    //异常的处理语句。
}
finally
{
    //一定会被执行的语句。
}
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class Demo{
    /*
    如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在函数上使用throws关键字进行声明。
    */
    void show(int x)throws Exception    {
        if(x>0){
            throw new Exception();
        } else {
            System.out.println("show run");
         }
    }
}
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class ExceptionDemo{
    public static void main(String[] args) {//throws Exception//在调用者上继续声明。 
        Demo d = new Demo();
        try    {
            d.show(1);//当调用了声明异常的方法时,必须有处理方式。要么捕获,要么声明。
        }
        catch (Exception ex) { //括号中需要定义什么呢?对方抛出的是什么问题,在括号中就定义什么问题的引用。
            System.out.println("异常发生了");
        }
        System.out.println("Hello World!");
    }
}
复制代码

声明和捕获的应用

class NoAgeException extends RuntimeException{
    NoAgeException() {
        super();
    }

    NoAgeException(String message)    {
        super(message);
    }
}
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class Person{
    private String name;
    private int age;
    Person(String name,int age)//throws NoAgeException    {
        //加入逻辑判断。
        if(age<0 || age>200)        {
            throw new NoAgeException(age+",年龄数值非法");
        }
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    //定义Person对象对应的字符串表现形式。覆盖Object中的toString方法。
    public String toString()    {
        return "Person[name="+name+",age="+age+"]";
    }
}
复制代码
class ExceptionDemo{
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Person p = new Person("xiaoming",20);
            System.out.println(p);
        }
        catch (NoAgeException ex){
            System.out.println("异常啦");
        }
        System.out.println("over");
    }
}
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构造函数到底抛出这个NoAgeException是继承Exception呢?还是继承RuntimeException呢?

继承Exception,必须要throws声明,一声明就告知调用者进行捕获,一旦问题处理了调用者的程序会继续执行。

继承RuntimeExcpetion,不需要throws声明的,这时调用是不可能编写捕获代码的,因为调用根本就不知道有问题。一旦发生NoAgeException,调用者程序会停掉,并有jvm将信息显示到屏幕,让调用者看到问题,修正代码。

7.自定义异常

在上述代码中,发现这些异常都是JDK内部定义好的,并且这些异常不好找。书写时也很不方便,那么能不能自己定义异常呢?

之前的几个异常都是java通过类进行的描述。并将问题封装成对象,异常就是将问题封装成了对象。这些异常不好认,书写也很不方便,能不能定义一个符合我的程序要求的问题名称。既然JDK中是使用类在描述异常信息,那么我们也可以模拟Java的这种机制,我们自己定义异常的信息,异常的名字,让异常更符合自己程序的阅读。准确对自己所需要的问题进行类的描述。

class NoAgeException 
 {
     /*
     为什么要定义构造函数,看到Java中的异常描述类中有提供对问题对象的初始化方法。
*/
     NoAgeException()
     {
     }
     NoAgeException(String message)
     {
     }
 }

 class Person{
     private String name;
     private int age;
     Person(String name,int age)    {
         //加入逻辑判断。
         if(age<0 || age>200){
             throw new NoAgeException(age+",年龄数值非法");
         }
         this.name = name;
         this.age = age;
     }
     //定义Person对象对应的字符串表现形式。覆盖Object中的toString方法。
     public String toString(){
         return "Person[name="+name+",age="+age+"]";
     }
 }

 class ExceptionDemo{
     public static void main(String[] args)     {
         Person p = new Person("xiaoming",-20);
         System.out.println(p);
     }
 }
复制代码

上述代码发生编译失败。

ExceptionDemo.java:19: 错误: 不兼容的类型
      throw new NoAgeException(age+",年龄数值非法");
                               ^
   需要: Throwable
   找到:    NoAgeException
 1 个错误
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提示中说需要Throwable,啥东西?搜索API。看到Throwable描述。发现。它是异常和错误的超类(父类),原来它是异常体系的顶层类。

通过阅读:自定义异常被抛出,必须是继承Throwable,或者继承Throwable的子类。该对象才可以被throw抛出。原来这个异常体系具备一个特有的特性: 可抛性:可以被throw关键字操作

异常继承选择父类时,更为确切是继承Exception。但是发现编译又一次失败了。

class NoAgeException extends  Exception{
    /*
    为什么要定义构造函数,因为看到Java中的异常描述类中有提供对问题对象的初始化方法。
    */
    NoAgeException()    {
    }

    NoAgeException(String message)    {
    }
}

ExceptionDemo.java:19: 错误: 未报告的异常错误NoAgeException; 必须对其进行捕获或声明以便抛出
                        throw new NoAgeException(age+",年龄数值非法");
                        ^
1 个错误
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通过这个编译失败提示,发现自定义的异常和之前所使用的异常(空指针异常,角标越界异常,无效参数异常有不同),抛出哪些异常没有这个失败提示?那么之前的异常和自定义的异常有什么区别呢?

通过查看api的继承体系发现,之前的异常都是Exception下面的RuntimeException子类的子类。阅读RuntimeException描述中有明确说明,这个运行时异常以及其子类都无需进行声明。

可以将自定义的异常继承RuntimeException.

class NoAgeException extends RuntimeException
{
    /*
    为什么要定义构造函数,因为看到Java中的异常描述类中有提供对问题对象的初始化方法。
    */
    NoAgeException()    {
    }

    NoAgeException(String message)    {
    }
}
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发现编译运行的确正常运行,但是异常提示信息没有了,为什么呢,查阅异常源码,发现自己父类构造函数中有关于异常信息的操作,那么在自己定义的异常中需要将这些信息传递给父类,让父类帮我们进行封装即可。

class NoAgeException extends RuntimeException{
    /*
    为什么要定义构造函数,因为看到Java中的异常描述类中有提供对问题对象的初始化方法。
    */
    NoAgeException()    {
        super();
    }
    NoAgeException(String message)    {
        super(message);// 如果自定义异常需要异常信息,可以通过调用父类的带有字符串参数的构造函数即可。
    }
}
复制代码

8.throw、throws和finally

8.1.throw和throws的区别

  1、throw用在函数内。throws用在函数上。

  2、thorw抛出的是异常对象。throws用于进行异常类的声明,后面异常类可以有多个,用逗号隔开。

8.2.finally的使用

  有一些特定的代码无论异常是否发生,都需要执行。因为异常会引发程序跳转,导致有些语句执行不到。无法满足这个需求。异常捕获处理时java提供解决方案,finally就是解决这个问题的,这个代码块中存放的代码都是一定会被执行的。

//自定义异常
class NoShowException extends Exception
{
    NoShowException(String message)
    {
        super(message);
    }
}
//模拟功能类
class Demo
{
    void show(int num) throws NoShowException
    {
        if(num < 5)
        {
            throw new NoShowException(num+"非法的数据");
        }
        System.out.println("show num"+num);
    }
}
//测试类
class ExceptionDemo 
{
    public static void main(String[] args) 
    {
        Demo d = new Demo();
        try
        {
            d.show(4);
        }
        catch (NoShowException ex)
        {
            System.out.println(ex); //打印异常信息
            //如果异常发生,处理完毕后,希望功能结束;
            //可以使用return ;
        }
        finally
        {
            System.out.println("一直能执行到的代码");
        }
        System.out.println("Hello World!");
    }
}
复制代码

总结:finally到底什么时候用?

只要程序中使用到了具体的资源(数据库连接,IO资源,网络连接socket等)需要释放,都必须定义在finally中。你在定义程序,只要问题发生与否,指定程序都需要执行时,就定义finally中。

8.3.异常细节

8.3.1.try catch finally组合

  try catch组合 : 对代码进行异常检测,并对检测的异常传递给catch处理。异常捕获处理。

void show(){ //不用throws 
    try{
        throw new Exception();
    }catch(Exception e){
//处理方式    
    }
}
复制代码

   try finally 组合: 对代码进行异常检测,检测到异常后因为没有catch,所以一样会被默认jvm抛出。异常是没有捕获处理的。但是功能所开启资源需要进行关闭,所有finally。只为关闭资源。

void show(){//需要throws 
    try{
        throw new Exception();
    }finally {
        //关闭资源
    }
}
复制代码

  try catch finally组合:检测异常,并传递给catch处理,并定义资源释放。

8.3.2.异常在方法复写中细节

异常在继承或者实现中的使用细节:

1、子类覆盖父类方法时,如果父类的方法声明异常,子类只能声明父类异常或者该异常的子类,或者不声明。

2、当父类方法声明多个异常时,子类覆盖时只能声明多个异常的子集。

3、当被覆盖的方法没有异常声明时,子类覆盖时无法声明异常的。

举例:父类中会存在下列这种情况,接口也有这种情况,

问题:接口中没有声明异常,而实现的子类覆盖方法时发生了异常,怎么办?

答:无法进行throws声明,只能catch的捕获。万一问题处理不了呢?catch中继续throw抛出,但是只能将异常转换成RuntimeException子类抛出。

原文 

https://juejin.im/post/5c75ea7051882547021c42e7

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