Java中的异常问题详解

一、异常的概念与分类

1.异常概念

概念：Java异常是一个描述在代码段中发生异常的对象，当发生异常情况时，一个代表该异常的对象被创建并且在导致该异常的方法中被抛出，而该方法可以选择自己处理异常或者传递该异常。

异常机制：异常机制是指当程序出现错误后，程序如何处理。具体来说，异常机制提供了程序退出的安全通道。当出现错误后，程序执行的流程发生改变，程序的控制权转移到异常处理器。

2.关于异常的分类

（1）非受查异常（运行时异常）：是指程序在执行时出现的异常

举例Demo：

int[] array = null;
System.out.println(array.length);//执行结果：
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerExceptionat TestDemo.main(TestDemo.java:160)
//必须对其进行捕获或声明以便抛出    

（2）受查异常（编译时异常）：是指程序在进行编译时出现的异常

（3）逻辑错误：是指因为程序没有按照预期的逻辑顺序执行。异常也就是指程序运行时发生错误，而异常处理就是对这些错误进行处理和控制

3.常见的异常

（1）算术异常

Demo：

int a = 10;
System.out.println(a/0);//执行结果：
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
//0不能放在分母    

（2）数组越界异常

Demo：

int[] array = {1,2,3};
System.out.println(array[4]);//执行结果：
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 4 out of bounds for length 3

（3）空指针异常

Demo：

int[] array = null;
System.out.println(array.length);//执行结果：
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

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二、异常的体系结构

​ 在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable（可抛出）。Throwable 指定代码中可用异常传播机制通过 Java 应用程序传输的任何问题的共性。

在图中可以看出

• Throwable： 有两个重要的子类：Exception（异常）和 Error（错误），二者都是 Java 异常处理的重要子类，各自都包含大量子类。异常和错误的区别是：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。
• Error：指的是Java虚拟机无法解决的严重问题，比如：JVM的内部错误、资源耗尽等，典型代表： StackOverflowError和OutOfMemoryError。
• Exception：是程序本身可以处理的异常。Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。
• Exception:分为运行时异常和非运行时异常。

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三、异常的处理方式

1.防御式处理

防御式处理是指程序猿在写代码时就要有这种意识，写一步代码就会做一次检查。

如以下例子：

Demo：

boolean ret = false;
ret = 登陆游戏();
if (!ret) {
处理登陆游戏错误;return;
}
ret = 开始匹配();
if (!ret) {
处理匹配错误;return;
}
ret = 游戏确认();
if (!ret) {
处理游戏确认错误;return;
}
ret = 选择英雄();
if (!ret) {处理选择英雄错误;return;
}
ret = 载入游戏画面();
if (!ret) {
处理载入游戏错误;return;
}

2.事后认错型处理

事后认错型处理就是指先执行代码，如果遇到问题，再去处理问题。

（1）.try···catch···异常捕获和处理

try {登陆游戏();开始匹配();游戏确认();选择英雄();载入游戏画面();...
} catch (登陆游戏异常) {处理登陆游戏异常;
} catch (开始匹配异常) {
处理开始匹配异常;
} catch (游戏确认异常) {
处理游戏确认异常;
} catch (选择英雄异常) {
处理选择英雄异常;
} catch (载入游戏画面异常) {
处理载入游戏画面异常;
}

注：

• try当中的存放可能出现的异常代码
• catch当中捕获可能出现的异常

Demo：

try {int a = 10;System.out.println(a/0);System.out.println("正常代码！");
}catch (ArithmeticException e) {e.printStackTrace();//快速地定位异常出现的位置System.out.println("你这里出现了算术异常！");
}//执行结果：
java.lang.ArithmeticException: / by zeroat TestDemo.main(TestDemo.java:161)
你这里出现了算术异常！

从上面的结果可以看出，当代码运行到有错误的代码的时候，就会抛出异常，由catch去捕获异常，就不会继续执行后面正常的代码

关于try···catch···的使用细节

（1）如果try中出现了多个异常，当catch去捕捉时可用‘|’去分开各个异常.

catch (ArithmeticException | NullPointerException e)

（2）如果catch中没有写出对应的异常，这里就不会去捕获，最终这个异常就会交给JVM去处理，程序就会立即终止，正常的代码也不会执行.

（3）不会同时出现两个及以上异常

原因：因为当出现一个异常，就会直接被catch捕获，就不会继续执行try中的语句了.

（4）不建议这样写

catch(Exception e) {}

这样写说明你这人懒啊！！！

（5）try当中可能会同时抛出多个不同的异常对象，则必须用多个catch去捕获——多个异常，多次捕获.

（6）

catch(Exception e) {}catch(ArithmeticException e) {}

由于Exception是所有类的父类，那么后面的子类就没有存在的必要，所有这种写法不可行！！！

但是当父类Exception和子类交换位置时，这种写法是可行的.

（2）异常的声明

在方法声明时参数列表之后，当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助throws将异常抛
给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常，提醒方法的调用者处理异常。

语法格式：

修饰符  返回值类型  方法名(参数列表) throws 异常类型1，异常类型2...{}

具体代码举例：

Demo：

public class TestDemo {public static void test(int a) throws CloneNotSupportedException {if (a == 10) {throw new CloneNotSupportedException();}System.out.println("异常后的代码不执行！");}public static void main(String[] args) {try {test(10);System.out.println("正常代码！");}catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();}}
}//执行结果：
java.lang.CloneNotSupportedException

注意事项：

• throw必须写在方法体内部
• 抛出的对象必须是Exception或者Exception子类的对象
• 如果抛出的是Runtime Exception或者Runtime Exception的子类，则可以不用处理，交给JVM就行
• 如果抛出的是编译异常，就必须处理，否则编译无法通过
• 异常一旦抛出，异常后面的代码就不会执行

（3）关于finally关键字

finally：一般用于资源释放，断开连接，关闭管道流等

一般搭配try – catch --finally 或者 try — finally,一般来说无论try中是否抛出异常，都会执行finally。

Demo：

public class TestDemo {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);try {int num = scanner.nextInt();System.out.println(num);}catch (InputMismatchException e) {e.printStackTrace();System.out.println("输入的数据不匹配！");}finally {System.out.println("执行了finally部分，一般用来关闭资源！");scanner.close();}}
}

这种就是正确的输入。

这种就是错误的输入，代码叫我们输入一个数字，但是这里我们输入了字符串，就会出现输入异常

但是finally部分的代码不管出现异常没有都会执行

（4）关于异常处理的流程

• 如果try中有异常，就会抛出异常，由catch捕获，然后匹配是否有配对的异常
• 如果有就执行catch中的语句
• 如果没有就会将异常上传给上层调用者
• 无论有没有都会执行finally中的语句
• 如果上层调用者也没有，就会继续上传
• 一直到main方法，如果main方法中也没有，就会将其交给JVM，此时程序机会异常终止

（5）finally的注意事项

建议不要在finally中return 数据！！！

因为finally 块中的 return 返回后方法结束执行，不会再执行 try 块中的 return 语句。也就是说try块中的return值会先保存起来，然后执行完finally中的代码后，才会把try块中的return值返回，所以finally中的代码逻辑是不会影响try块中的return值的。但如果在finally中使用return了就会导致try块中的代码得不到执行而无法返回正确的结果。

例子：

public class TestDemo {public static int func() {int num = 10;try{return num;}catch (Exception e){e.printStackTrace();} finally {num = 5;return num;}}public static void main(String[] args) {int ret = func();System.out.println(ret);}
}//执行结果：
5

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四、自定义异常

Java 中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常，此时就需要维护符合我
们实际情况的异常结构。

具体方式：

格式：public class XXXException extends Exception 或者 RuntimeException{

添加一个空参数的构造方法

添加一个带异常信息的构造方法

}

Demo举例：

class UserNameErrorException extends RuntimeException {public UserNameErrorException() {super();}public UserNameErrorException(String message) {super(message);}
}
class PassWordErrorException extends RuntimeException {public PassWordErrorException() {super();}public PassWordErrorException(String message) {super(message);}
}
public class TestDemo {private String userName = "admin";private String passWord = "123456";public void LoginInto(String userName,String passWord) {try {if(!this.userName.equals(userName)) {throw new UserNameErrorException("用户名错误！");}if (!this.passWord.equals(passWord)){throw new PassWordErrorException("密码错误！");}System.out.println("登陆成功！");}catch (UserNameErrorException e) {e.printStackTrace();}catch (PassWordErrorException e) {e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args) {TestDemo test = new TestDemo();test.LoginInto("admi","123456");}
}

第一种运行结果：当userName和passWord输入正确的时候

第二种运行结构：当userName和passWord其中有一个或者两个都不对的时候

注意事项：

• 自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException
• 继承自 Exception 的异常默认是受查异常
• 继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常

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好啦！关于java中的异常就讲到这里，如果各位小伙伴有问题或者发现本博客有什么问题，可以私信哦！！！

以蝼蚁之行，展鸿鹄之志