Java进阶篇之异常处理

素颜马尾好姑娘i 2024-05-05 06:42 15阅读 0赞

## Java异常的处理 ##

### 1.异常的概念 ###

异常在我们的编写代码的过程中无处不在。那么什么是异常呢？异常通俗的说就是**程序错误**，比如我们每次代码的结束要用分号“;”，如果这个分号的中文的分号，那么就会报错，只能是英文下的分号；又或者在对象未创建之前使用对象，那么会报错：**NullPointerException** 意为空指针异常。**异常有的是因为用户错误引起，有的是程序错误引起的，还有其它一些是因为物理错误引起的。**

### 2.异常的分类 ###

异常，其实也是有分类的，大体上可分**错误、检查时异常、运行的异常：**  
**（1）错误：错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。**  
**（2）检查时异常：该异常一般是在编译时发生，在编译时期被编译器检查到而发生的异常，这种异常是可以避免的。**  
**（3）运行时异常： 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。**

### 3.Exception类的层次 ###

所有的异常和错误都是来自Throwable 类，这个类下面有两个类，就是异常（Exception）和错误（Error）**。Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时，它们在Java程序处理的范畴之外。Error 用来指示运行时环境发生的错误。例如，JVM 内存溢出。一般地，程序不会从错误中恢复。**  
而异常下面也有两个子类，分别是：\*\*IOException 类(检查异常)和 RuntimeException 类(运行时异常)。\*\*下面是异常分析图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAR3VhcmRpbmcgYW5kIHRydXN0_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

### 4.捕获异常 ###

我们平时写代码的时候肯定发现一个问题，如果出现的异常，那么无论后面是否还有代码，都会一顿爆红。那么异常是否可以解决的呢？对的，异常看到是可以解决的，异常是可以捕获的，把捕抓到的异常进行处理，这样不就可以解决异常问题了。但是如何捕获呢？先不急，我们先看一下下面的代码：

public class DeLight{
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    			System.out.println("开始...");
    			int a =10;
    			System.out.println(a /0);
    			System.out.println("结束...");
    			
    		}
    }

**运行结果：**  
![在这里插入图片描述][4495e8a460be4c63937a49913f46a20b.jpg_pic_center]

*  **看上述运行结果可知道这里报了个异常，异常叫：ArithmeticException 算术异常，报错提示除数不能为0，而且后面的代码也无法运行了，那么回到刚才的话题，捕获异常，那么如何捕获呢？捕获的玩法请看下面代码：**

public class DeLight{
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		System.out.println("开始...");
    		int a =10;
    		try {
        
    			System.out.println(a / 0);	
    		}catch(ArithmeticException e) {
        
    			System.out.println("Exception thrown  :" + e);
    		}
    		System.out.println("结束...");	
    	}
    }

**运行结果：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAR3VhcmRpbmcgYW5kIHRydXN0_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]  
\-**请看上述运行结束，后面的代码已经可以正常运行了。那么如何做到的呢？在刚才的代码里是否看到两个关键字try/catch,没错就是这两个家伙捕获了异常，而后面的代码就可以正常运行了。那么捕获异常的语法如何的呢？请看代码语法：**

try
    {
        
       // 程序代码
    }catch(ExceptionName e)
    {
        
       //Catch 块 填写如何处理异常
    }

*  **捕获异常正如上述所示，try里面的代码是放有可能出现异常的，比如上面的"a / 0"是会出现ArithmeticException异常的，而catch里面的代码块是处理异常的，比如上面的让其输出捕获到是异常是什么。对了，还有括号里面的参数，ExceptionName顾名思义就是异常的类型，捕获的是什么异常，e就是形参了，(这里有个小知识，有时候可能忘记了这是什么异常，所有一般写成Exception是可以的)。**

### 5.异常的多重捕获 ###

我们已经知道如何捕获异常了，try代码里就是编写有可能发生的异常，那么是否考虑过这个问题：try语句里出现多个异常，这如何解决呢？这就需要多重捕获。代码格式如下：

try{
        
       // 可能出现异常程序代码
    }catch(异常类型1 异常的变量名1){
        
      // 处理异常程序代码1
    }catch(异常类型2 异常的变量名2){
        
      // 处理异常程序代码2
    }catch(异常类型3 异常的变量名3){
        
      // 处理异常程序代码3
    }
    .......

*  **看上述代码，简单的说就是try后面添加多个catch语句，在什么情况会出现这种情况呢，比如流里，看下面代码：**

try {
        
        FileInputStream file = new FileInputStream(fileName);
        byte[] x = (byte) file.read();
    } catch(FileNotFoundException f) {
         // Not valid!
        f.printStackTrace();
    } catch(IOException i) {
        
        i.printStackTrace();
    }

*  **上述代码创建了一个文本流，然后进行读取，而读取的过程中有可能发生两个异常：FileNotFoundException和IOException，这就需要需要多重捕获了。**

### 6.异常的声明与抛出 ###

\*\* 如果一个方法没有捕获到一个检查性异常，那么该方法必须使用 throws 关键字来声明。throws 关键字放在方法签名的尾部。也可以使用 throw 关键字抛出一个异常，无论它是新实例化的还是刚捕获到的。\*\*下面来一个例子就明白如何操作了：

import java.io.*; //导包
    public class className{
        
      public void deposit(double amount) throws RemoteException{
        
        // Method implementation
        throw new RemoteException();
      }
      //Remainder of class definition
    }

*  **上述使用了throws关键字声明要抛出的异常RemoteException,而使用throw是创建异常对象后抛出。值得注意的是throws的是可以抛出(声明)多个异常的。一个方法可以声明抛出多个异常，多个异常之间用逗号隔开。**

### 7.finally关键字 ###

**finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。无论是否发生异常，finally 代码块中的代码总会被执行。在 finally 代码块中，可以运行清理类型等收尾善后性质的语句。代码语法是把finally关键字放到catch的后面，如下：**

try{
        
      // 程序代码
    }catch(异常类型1 异常的变量名1){
        
      // 程序代码
    }catch(异常类型2 异常的变量名2){
        
      // 程序代码
    }finally{
        
      // 程序代码
    }

*  **需要注意的是，finally只能由一个，而且是在catch的后面，而且无论有没有异常发生，都会执行该代码。比如下面的代码：**  
     **有异常的代码：**

public class DeLight{
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		System.out.println("开始...");
    		int a =10;
    		try {
        
    			System.out.println(a / 0);
    		}catch(Exception e) {
        
    			System.err.println("除数不为零");
    		}finally {
        
    			System.out.println("finally...");
    		}
    		System.out.println("结束...");
    	}
    }

*  **运行效果：**  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAR3VhcmRpbmcgYW5kIHRydXN0_size_6_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]
 *  **无异常的代码：**

public class DeLight{
        
    	public static void main(String[] args) {
        
    		System.out.println("开始...");
    		int a =10;
    		try {
        
    			System.out.println(a / 2);
    		}catch(Exception e) {
        
    			System.err.println("除数不为零");
    		}finally {
        
    			System.out.println("finally...");
    		}
    		System.out.println("结束...");
    	}
    }

*  **运行结果：**  
    ![在这里插入图片描述][58d39715e80a4a30999d3f6e4fcc5d92.jpg_pic_center]

### 8.自定义异常 ###

*  **在有些时候，需要给用户或给程序做些警告，那么我们需要自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点：  
    （1）所有异常都必须是 Throwable 的子类。  
    （2）如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。  
    （3）如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。**
 *  定义异常的语法如下：

class MyException extends Exception{
        }

**只继承Exception 类来创建的异常类是检查性异常类。下面的 InsufficientFundsException 类是用户定义的异常类，它继承自 Exception。一个异常类和其它任何类一样，包含有变量和方法。**

*  **实例：一个银行账户的模拟，通过银行卡的号码完成识别，可以进行存钱和取钱的操作：**

// 文件名InsufficientFundsException.java
    import java.io.*;
    //自定义异常类，继承Exception类
    public class InsufficientFundsException extends Exception{
        
      //此处的amount用来储存当出现异常（取出钱多于余额时）所缺乏的钱
      	private double amount;
     	public InsufficientFundsException(double amount){
        
        	this.amount = amount;
      } 
      public double getAmount(){
        
        return amount;
      }
    }

**为了展示如何使用我们自定义的异常类，在下面的 CheckingAccount 类中包含一个 withdraw() 方法抛出一个 InsufficientFundsException 异常：**

// 文件名称 CheckingAccount.java
    import java.io.*;
    //此类模拟银行账户
    public class CheckingAccount{
        
      //balance为余额，number为卡号
       private double balance;
       private int number;
       public CheckingAccount(int number){
        
          this.number = number;
       }
      //方法：存钱
       public void deposit(double amount){
        
    	      balance += amount;
       }
      //方法：取钱
       public void withdraw(double amount) throws InsufficientFundsException{
        
          if(amount <= balance){
        
             balance -= amount;
          }else{
        
    	         double needs = amount - balance;
    	         throw new InsufficientFundsException(needs);
          }
       }
      //方法：返回余额
       public double getBalance() {
        
          return balance;
       }
      //方法：返回卡号
       public int getNumber(){
        
          return number;
       }
    }

**下面的 BankDemo 程序示范了如何调用 CheckingAccount 类的 deposit() 和 withdraw() 方法：**

//文件名称 BankDemo.java
    public class BankDemo{
        
       public static void main(String [] args){
         //主入口
          CheckingAccount c = new CheckingAccount(101);
          System.out.println("Depositing $500...");
          c.deposit(500.00);
          try{
        
             System.out.println("\nWithdrawing $100...");
             c.withdraw(100.00);
             System.out.println("\nWithdrawing $600...");
             c.withdraw(600.00);
          	}catch(InsufficientFundsException e){
        
    	         System.out.println("Sorry, but you are short $" + e.getAmount());
    	         e.printStackTrace();
          	}
        }
    }

**运行程序 BankDemo，得到结果如下所示：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAR3VhcmRpbmcgYW5kIHRydXN0_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 1]

### 9.小结 ###

以上内容就是Java异常的基本知识。下面有几个异常的注意事项：  
**（1）catch 不能独立于 try 存在。  
（2）在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。  
（3）try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块，最起码要有1个catch块  
（4）try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。**

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBAR3VhcmRpbmcgYW5kIHRydXN0_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/05/05/776dd1fa880142f9bf0c033c546c0962.jpg
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