异常处理及自定义异常

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-12-14 09:09 179阅读 0赞

# 第一章 异常 #

## 1.1 异常概念 ##

异常，就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响.在程序中的意思就是：

*  **异常** ：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。

## 1.2 异常体系 ##

异常机制其实是帮助我们**找到**程序中的问题，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，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。好比感冒、阑尾炎。

**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。*
 *  `public String toString()`:获取异常的类型和异常描述信息(不用)。

## 1.3 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。(如日期格式化异常)
 *  **运行时期异常**:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)

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# 第二章 异常的处理 #

Java异常处理的五个关键字：**try、catch、finally、throw、throws**

## 2.1 抛出异常throw ##

在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。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，传递合法的数据进来。这时需要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？

1.  创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。
2.  需要将这个异常对象告知给调用d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);

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");

学习完抛出异常的格式后，我们通过下面程序演示下throw的使用。

public static void main(String\[\] args) \{  
        //创建一个数组   
        int\[\] arr = \{2,4,52,2\};  
        //根据索引找对应的元素   
        int index = 4;  
        int element = getElement(arr, index);

System.out.println(element);  
        System.out.println("over");  
    \}  
    /\*  
     \* 根据 索引找到数组中对应的元素  
     \*/  
    public static int getElement(int\[\] arr,int index)\{   
           //判断  索引是否越界  
        if(index<0 || index>arr.length-1)\{  
             /\*  
             判断条件如果满足，当执行完throw抛出异常对象后，方法已经无法继续运算。  
             这时就会结束当前方法的执行，并将异常告知给调用者。这时就需要通过异常来解决。   
              \*/  
             throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("角标越界了~~~");  
        \}  
        int element = arr\[index\];  
        return element;  
    \}

## 2.2 Objects非空判断 ##

`public static <T> T requireNonNull(T obj)`:查看指定引用对象不是null。

查看源码发现这里对为null的进行了抛出异常操作：

public static <T> T requireNonNull(T obj) \{  
    if (obj == null)  
          throw new NullPointerException();  
    return obj;  
\}

## 2.3 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，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…\{   \}    **

public static void main(String\[\] args) throws FileNotFoundException \{  
        read("a.txt");  
    \}

// 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明  
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException \{  
        if (!path.equals("a.txt")) \{//如果不是 a.txt这个文件   
            // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw  
            throw new FileNotFoundException("文件不存在");  
        \}  
    \}

throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。

public static void main(String\[\] args) throws IOException \{  
        read("a.txt");  
    \}

public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException \{  
        if (!path.equals("a.txt")) \{//如果不是 a.txt这个文件   
            // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw  
            throw new FileNotFoundException("文件不存在");  
        \}  
        if (!path.equals("b.txt")) \{  
            throw new IOException();  
        \}  
    \}

## 2.4 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:

1.  该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
2.  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  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。

public static void main(String\[\] args) \{  
        try \{// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。  
            read("b.txt");  
        \} catch (FileNotFoundException e) \{// 括号中需要定义什么呢？  
              //try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型  
            System.out.println(e);  
        \}  
        System.out.println("over");  
    \}  
    /\*  
     \*  
     \* 我们 当前的这个方法中 有异常  有编译期异常  
     \*/  
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException \{  
        if (!path.equals("a.txt")) \{//如果不是 a.txt这个文件   
            // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw  
            throw new FileNotFoundException("文件不存在");  
        \}  
    \}

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 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。

## 2.4 finally 代码块 ##

**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:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。

## 2.5 异常注意事项 ##

*  运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
 *  如果父类抛出了多个异常,子类覆盖父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集。
 *  父类方法没有抛出异常，子类覆盖父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出
 *  当多异常处理时，捕获处理，前边的类不能是后边类的父类
 *  在try/catch后可以追加finally代码块，其中的代码一定会被执行，通常用于资源回收。
 *  多个异常使用捕获又该如何处理呢？
    
    1.  多个异常分别处理。
    2.  多个异常一次捕获，多次处理。
    3.  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  
\}

# 第三章 自定义异常 #

## 3.1 概述 ##

**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SUN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。

在上述代码中，发现这些异常都是JDK内部定义好的，但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢？

**什么是自定义异常类:**

在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类.

自定义一个业务逻辑异常: **LoginException**。一个登陆异常类。

**异常类如何定义:**

1.  自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于`java.lang.Exception`。
2.  自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于`java.lang.RuntimeException`。

## 3.2 自定义异常的练习 ##

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：该用户名已经被注册。

首先定义一个登陆异常类LoginException：

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

/\*\*  
     \*  
     \* @param message 表示异常提示  
     \*/  
    public LoginException(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

// 模拟数据库中已存在账号  
    private static String\[\] names = \{"bi","hi","jl"\};  
     
    public static void main(String\[\] args) \{       
        //调用方法  
        try\{  
              // 可能出现异常的代码  
            checkUsername("ni");  
            System.out.println("注册成功");//如果没有异常就是注册成功  
        \}catch(LoginException 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 (String name : names) \{  
            if(name.equals(uname))\{//如果名字在这里面 就抛出登陆异常  
                throw new LoginException(name+"已经被注册了！");  
            \}  
        \}  
        return true;  
    \}

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