Java 异常

无限进化
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1. 异常概述

1.1 异常概念

异常，就是不正常的意思。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。

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。

1.2 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 。

image.png

  • Error：严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免。
  • 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。

1.3 异常分类

异常分类：根据在编译时期还是运行时期去检查异常

  1. 编译时期异常：checked异常。必检异常，必须处理。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)。提醒程序员检查本地信息。
  2. 运行时期异常：runtime异常。免检异常，不强制要求编写代码捕获或声明异常。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)。代码出错而导致程序出现的问题。一般是由于参数传递错误带来的问题。

1.4 异常的作用

  1. 作用一：异常用来查询Bug关键参考信息。
  2. 作用二：异常可以作为方法内部一种特殊的返回值，以便通知调用者底层的执行情况。而不是直接打印在控制台上。

2. 异常的处理方式

异常处理的方式：JVM 默认的处理方式、自己处理和抛出异常

2.1 JVM 默认的处理方式

把异常名称、异常原因及异常出现的位置等信息输出在控制台。

程序停止运行，下面代码不会再执行了。

2.2 自己处理（捕获异常）

目的：当代码遇到异常时，可以让程序继续往下执行。

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
}

int[] arr = {1,2,3,4};
try{
    //可能出现异常的代码。
    sout(arr[10]);
    }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
        sout("索引越界了");
    }
    sout("111111111");
}

上述代码第4行处会出现异常：

  1. 程序会在这里创建一个 ArrayIndexOutOfBoundsException 对象，new ArrayIndexOutOfBoundsException()。
  2. 拿着这个对象到catch小括号中对比，看括号中的变量是否可以接受这个对象。
  3. 如能被接受，就表示该异常被捕获，执行catch里代码。
  4. 当catch里面所有代码执行完毕，继续执行try...catch体系下其他代码。

关于try...catch的几个问题：

  • 如果try中没有遇到问题，怎么执行？

    try中全部执行，catch中不会执行。

  • 如果try中遇到多个问题，怎么执行？

    只会运行下述代码第3行，不会运行第4行。

    多个异常，必须写多个catch与之对应。

    如果我们要捕获多个异常，这些异常中如果存在父子关系的话，那么父类一定写在下面 。

    int[] arr = {1,2,3,4};
try{
    sout(arr[10]);//ArrayIndexOutOfBoundsException 
    sout(2/0);//ArithmeticException
    }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
        sout("索引越界了");
    }
    sout("111111111");
}

//jdk7 可以处理多个异常
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException | ArithmeticException e)

  • 如果try中遇到问题没有被捕获，怎么执行？

    相当于try...catch代码白写了，交给虚拟机处理，运行停止。

  • 如果try中遇到了问题，那么try下面其他代码还会执行吗？

    遇到问题下面代码不会执行了，直接跳转到catch。

2.3 抛出异常

throws：写在方法定义处，表示声明一个异常，告诉调用者，使用本方法可能会有哪些异常。

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

编译时异常：必须写

运行时异常：可以不写

throw： 写在方法内，结束方法，手动抛出异常对象，交给调用者，方法中下面代码不再执行。

public static void main(String[] args) {

    int[] arr = null;
    int max = 0;
    
    //为了使代码继续向下运行try...catch
    try {
        max = getMax(arr);
    } catch (NullPointerException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    
}

public static int getMax(int[] arr){

    if(arr == null){
        throw new NullPointerException();
    }
    
    //下面代码不会再执行
    int max = arr[0];
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        if (arr[i] > max) {
            max = arr[i];
        }
    }
    return max;
}

3. 异常中的常见方法

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。仅仅打印信息，不会停止运行。红色字体打印，信息最全。（常用）

  注：打印错误的信息，System.err.println(123)，红色字体。

4. 自定义异常

目的：提供更灵活、更具体的错误处理机制。

// 业务逻辑异常
public class LoginException extends Exception {
    /**
     * 空参构造
     */
    public LoginException() {
    }

    /**
     *
     * @param message 异常信息
     */
    public LoginException(String message) {
        super(message);
    }
}

 throw new LoginException( name + "已经存在了");

注：避免过渡设计

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