Java中的异常(Exception)

ゝ一纸荒年。 2024-03-30 09:24 102阅读 0赞

**目录**

一、什么是异常(Exception)？

二、解决方案：try-catch

三、异常的概念

四、异常的体系图(重点)

小结：

五、常见的五大运行时异常

1、NullPointerException空指针异常

2、ArithmeticException数学运算异常

3、ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常

4、ClassCastException类型转换异常

5、NumberFormatException数字格式不正确异常

六、编译异常

七、异常处理机制

1、try-catch-finally

编辑

2、throws

八、自定义异常

九、throw和throws的区别

目录的图片：

![00a63c6fb2a04e82a90d09d7a11ca25a.png][]

### 一、什么是异常(Exception)？ ###

下面代码中的注释写的很清楚。

### 二、解决方案：try-catch ###

如果一段代码可能出现异常，可以使用try-catch异常处理机制来解决，从而保证程序的健壮性。

下面是try-catch机制的小例子：

package com.hspedu.Exception;
    
    public class Exception01 {
        public static void main(String[] args) {
            int num1 = 10;
            int num2 = 0;
    
            //1.当执行到num1/num2，因为num2 = 0，程序就会抛出异常ArithmeticException。Arithmetic(adj 算术的)
            //2.抛出异常后，程序就退出，因为崩溃了，下面的代码不再执行。
            //3.在2中叙述的情况，在现实中不合理，不应该因为出现了一个不算致命的问题，就导致整个系统崩溃。
            //4.因此java设计者提供了一个叫 异常处理机制 来解决该问题。
            //5.有了try-catch机制后，即使出现了异常，程序仍然能够运行
            try {
                int res = num1/num2;
            } catch (Exception e){
                //e.printStackTrace();  //这种是标准写法
                System.out.println("出现异常的原因= " + e.getMessage());  //e.getMessage()就是获取异常信息，这样写更舒服一点
            }
            System.out.println("程序继续运行......");  //不会输出该句
        }
    }

### 三、异常的概念 ###

前面的例子就是运行时异常。

![b40e879009454f7b84dc87caa4abb58f.png][]

### 四、异常的体系图(重点) ###

对下图的解读(只是部分)：Throwable类实现了Serializable接口，并继承了父类Object。Error和Exception都是Throwable类的子类，Exception下又分为**运行时异常**(RuntimeException)和**编译时异常**(像FileNotFoundException和ClassNotFoundException都是编译时异常)。虚线代表实现类接口，实现是代表继承，该图清晰的体现了继承和实现接口关系。

![a561d8466e85488cbfecefdedd6fc45f.png][]

![a87e71b841ad414e8666790166ed1c38.png][]

![23b9d228f3c0459886faa0bed93e17b4.png][]

####  **小结：** ####

![5c458019be6244f0b5628aec7997ca03.png][]

### 五、常见的五大运行时异常 ###

#### **1、NullPointerException空指针异常** ####

在需要使用对象的地方用null时，抛出该异常。

> 继承关系如下图：
> 
> ![a0633a3334e145a3b39a48d9ccf23be2.png][]

下面是案例：

package com.hspedu.Exception;
    //这就是一个空指针异常
    public class NullPointerException {
        public static void main(String[] args) {
            String name = null;
            System.out.println(name.length());
        }
    }

#### **2、ArithmeticException数学运算异常** ####

当出现异常的运算条件时，抛出该异常，eg：整数除以0的时候。（上面有案例）

> 继承关系如下图：
> 
> ![392f9609f6474b389274db87efe0b8b9.png][]

#### **3、ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常** ####

索引为负数or超出数组范围，抛出该异常。

> 继承关系如下图：
> 
> ![4eb6ea00004746a8889725f9340255b6.png][]

#### **4、ClassCastException类型转换异常** ####

将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。（涉及到对象的多态）

> 继承关系如下图：
> 
> ![4a423a54417e47fca68dbab8113ebcd1.png][]

#### **5、NumberFormatException数字格式不正确异常** ####

将字符串转换成数值的时，不能适当转换，抛出该异常。

> 继承关系如下图：
> 
> ![2c63a120118440159f94456413aaf9a5.png][]

### 六、编译异常 ###

编译异常是指在编译期间，**就必须处理的异常**，否则代码不能通过编译。

**常见的编译异常：**

*  SQLException //操作数据库时，查询表可能发生异常
 *  IOException //操作文件时，发生的异常
 *  FileNotFoundException //当操作一个不存在的文件时，发生异常
 *  ClassNotFoundException //加载类，而该类不存在时，发生的异常
 *  EOFException //操作文件，到文件末尾发生异常
 *  IIIegalArgumentException //参数异常

### 七、异常处理机制 ###

异常处理就是当异常发生时，处理异常的方式。

#### 1、try-catch-finally ####

在代码中捕获发生的异常，自行处理。

**模板：**

try{
        //代码(可能有异常)
    }catch (Exception e){
        //捕获到异常：
        //1.异常发生
        //2.系统将异常封装成Exception对象e，传递给catch代码块
        //3.得到异常对象后，程序员自行处理，在这里可以添加业务逻辑，
        // 或者只是单纯的打印异常也行
        //4.如果没有发生异常，catch代码块不执行
    }finally {
        //1.不管try代码块是否有异常发生，始终都要执行final
        //2.所以通常将关闭连接、释放资源的代码，放在finally里面
    }

**Tips：**

**(1)**如果try代码块可能有多个异常，可以使用多个catch分别捕获不同类型的异常，并作出相应处理。但是要求子类异常写在前面，不然会报错，例如下面的catch(Exception e)就写在了最后，因为如果catch(Exception e)写在前面，在这个catch代码块 就直接捕获了所有异常，下面再写catch不同类型的异常，没有意义。

#### ![936ab7133a6943afbf781a30007d8354.png][] ####

**(2)**可以try-finally配合使用，这种做法**相当于没有捕获异常**，程序会直接崩掉。应用场景是：执行一段代码，不管是否发生异常，都必须执行某个业务逻辑。

try{
        //代码
    }finally{
        //总是执行
    }

**(3)**当try块中的异常发生后，try块中剩下的语句就不再执行，将执行catch块中的语句，如果有finally，还要再执行finally块中的语句。

#### 2、throws ####

将发生的异常抛出，交给调用者(方法)处理，最顶级的处理者是JVM。

如果一个方法中可能出现异常，但是无法确定怎么处理该异常，则该方法应显式的声明抛出异常，表明该方法不对这些异常进行处理，而是由该方法的**调用者负责处理**。

![70dba8fb3a344b79bc52c4c64b56f5fb.png][]

> 解释：JVM调用main方法，main方法调用f1方法，f1方法调用f2方法。当f2方法中出现异常，有两种选择（1.在f2方法中try-catch-finally；2.throws给f1方法），后面的以此类推，**最高可以抛给JVM**。(JVM处理异常的方式很暴力(JVM说：都不管我也不管)，1.输出异常信息；2.退出程序。)（村里除了问题，村长抛给县长，县长抛给市长，市长抛给省长，直到最高层(JVM)）

**模板：**

//1.在方法声明中用throws语句抛出异常，throws关键字后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，
        //例如FileNotFoundException，也可以是它的父类Exception。
        //2.throws关键字后也可以是异常列表，即可以抛出多个异常。
        // eg:public void f2() throws FileNotFoundException, NullPointerException, ArithmeticException
        public void f2() throws FileNotFoundException, NullPointerException, ArithmeticException {
            //创建了一个文件流对象
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("d://a.txt");
        }

**Tips：**

**(1)**对于运行时异常，程序中如果没有处理，默认就是throws的方式处理。  
**(2)**子类重写父类的方法时，规定：子类重写的方法，所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致，要么就是父类抛出的异常的类型的子类型。

**(3)**在throws过程中，如果有方法try-catch，就相当于处理异常，可以不用throws。

### 八、自定义异常 ###

当程序中出现某些错误，但该错误信息并没有在Throwable子类中描述处理，此时可以自己设计异常类，用于描述该错误信息。

**自定义异常的步骤：**

![de3f1c44833040bd9b6c01bd5234c144.png][]

**例子：（看下面的例子就能明白自定义异常）**

要求是接收Person对象年龄时，要求范围在18~120之间，否则抛出一个自定义异常(要求继承RuntimeException)，并给出提示信息。

package com.hspedu.Exception;
    
    public class customException {
        public static void main(String[] args) {
            int age = 80;
            //要求范围在18~120之间，否则抛出一个自定义异常
            if (!(age >= 18 && age <= 120)){
                //这里我们可以通过构造器，设置信息
                //注意这里是throw！！不是throws！！
                throw new AgeException("年龄需要在18~120之间");
            }
            System.out.println("你的年龄范围正确");
        }
    }
    
    //自定义一个异常
    //1.一般情况下，我们的自定义异常是继承RuntimeException，即把自定义异常做成是运行时异常
    //好处是，可以使用默认的默认处理机制
    class AgeException extends RuntimeException{
        public AgeException(String message) {  //构造器
            super(message);
        }
    }

### 九、throw和throws的区别 ###

![0939a9f34de040b8a220a2fed6662bbd.png][]

[00a63c6fb2a04e82a90d09d7a11ca25a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/d0609c5ab75a468c81f276a30f75ab61.png
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