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异常

第十二章异常

异常基本介绍

Java 语言中，将程序执行中发生的不正常行为称为“异常”。（开发过程中语法错误和逻辑错误不是异常）
执行过程中所发生的异常事件可以分为两大类：
1. Error(错误) : Java虚拟机无法解决的严重问题。如 : JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如 : StackOverflowError[栈溢出]和 OOM(out of memory)，Error 是严重错误，程序会崩溃。
2. Exception : 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如空指针访问、试图读取不存在的文件、网络连接中断等等。Exception 分为两大类 : 运行时异常（程序运行时发生的异常）和编译时异常（编程时，编译器检查出的异常）。

★异常体系图

![](../../../../../Running Noob/计算机/Typora笔记/笔记-git仓库/Java-notebook/img/Java/C12-1.jpg)

异常分为两大类：
- 运行时异常（RuntimeException）：编译器不要求强制处置的异常，一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException 类及它的子类都是运行时异常。
- 编译时异常：是编译器要求必须处理的异常。

五大运行时异常

NullPointerException

空指针异常：当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时，抛出该异常。

ArithmeticException

数学运算异常：当出现异常的运算条件时，抛出该异常，例如，除数为 0 时。

ArrayIndexOutOfBoundsException

数组下标越界异常：用非法索引访问数组时抛出的异常，如果索引为负或大于等于数组大小，则该索引为非法索引。

ClassCastException

类型转换异常：当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。

package com.f.chapter12.exception_;

public class ClassCastException_ {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();  //父类的变量指向子类的对象 -> 向上转型
        B b = (B)a;     //向下转型
        //C c = (B)a;     //ClassCastException
    }
}

class A {
}

class B extends A {
}

class C extends A {
}

NumberFormatException

数字格式不正确异常：当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常 => 使用该异常我们可以确保输入的是满足条件的数字。

package com.f.chapter12.exception_;

public class NumberFormatException {
    public static void main(String[] args) {
        String s1, s2;
        s1 = "1234";
        s2 = "comf";
        System.out.println(Integer.parseInt(s1));       //输出1234
        System.out.println(Integer.parseInt(s2));       //异常：NumberFormatException
    }
}

★异常处理机制

异常处理就是当异常发生时，对异常处理的方式。

try-catch-finally：程序员在代码中捕获发生的异常，自行处理。

try{
    //可能有异常的代码
}catch(Exception e){
    //捕获到异常
    //当异常发生时，系统将异常封装成Exception对象e，传递给catch，得到异常对象后，程序员自己处理
    //注意：如果没有发生异常，catch代码块不执行
}finally{
    //不论try代码块是否发生异常，都会执行finally代码块
    //所以通常将释放资源的代码放在finally里
}

注：在 IDEA 中，可以将想要 try-catch-finally 的代码块选中，然后按快捷键 ctrl+alt+t 来快捷添加 try-catch-finally 。

throws：将发生的异常抛出，交给调度者（方法）来处理，最顶级的处理者就是 JVM（输出异常信息，退出程序）。

注意：try-catch-finally 和 throws 二选一，不要一起用。如果程序员既没有用 try-catch-finally、也没有用 throws ，则默认使用 throws 。

try-catch

Java 提供 try 和 catch 块来处理异常。try 块用于包含可能出错的代码，catch 块用于处理 try 块中发生的异常。可以根据需要在程序中有多个 try…catch 块。
基本语法：
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try{
//可疑代码
//将异常生成的对应的异常对象，传递给catch块
}catch(异常){
//对异常的处理
}
//如果没有finally，语法可以通过

try-catch 注意事项：

如果异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到 catch 块；

package com.f.chapter12.try_;

public class TryCatchDetail {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //用ctrl+alt+t快捷键快速添加try-catch块
            String s = "com";
            int num = Integer.parseInt(s);
            //如果异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到catch块
            System.out.println("数字 = " + num);
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("异常信息：" + e.getMessage());
        }
        System.out.println("程序继续执行...");
    }
}

输出结果为：

异常信息：For input string: "com"
程序继续执行...

进程已结束,退出代码0

如果异常没有发生，则顺序执行 try 的代码块，不会进入到 catch ；
如果希望不管是否发生异常，都执行某段代码（比如关闭连接，释放资源等），则使用 finally；

可以有多个 catch 语句，捕获不同的异常（进行不同的业务处理），要求父类异常在后，子类异常在前（否则会报错），比如 Exception 在后，NullPointerException 在前，**如果发生异常，只会匹配一个 catch**。

package com.f.chapter12.try_;

public class TryCatchDetail2 {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            String s = null;
            System.out.println(s.length());
            int i = 10 / 0;
        }catch(NullPointerException e){
            System.out.println("空指针异常...");
            System.out.println("错误原因为：" + e.getMessage());
        }catch(Exception e){
            System.out.println("其他异常...");
            System.out.println("错误原因为：" + e.getMessage());
        }finally{
            System.out.println("不论是否发生异常，一定会执行......");
        }
        System.out.println("程序继续执行...");
    }
}

输出结果为：

空指针异常...
错误原因为：null
不论是否发生异常，一定会执行......
程序继续执行...

可以进行 try-finally 配合使用，这种用法相当于没有捕获异常，因此如果发生了异常，则程序在执行完 finally 块后会直接崩掉。

应用场景：执行一段代码之后，不管是否发生异常，都必须执行某个业务逻辑。

package com.f.chapter12.try_;

public class TryCatchDetail3 {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            String s = null;
            System.out.println(s.length());
        }finally{
            System.out.println("不论是否发生异常，一定会执行......");
        }
        System.out.println("程序继续执行...");
    }
}

输出结果为：

不论是否发生异常，一定会执行......
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
	at com.f.chapter12.try_.TryCatchDetail3.main(TryCatchDetail3.java:7)

进程已结束,退出代码1

finally 块中的代码是一定要执行的，即使在 try 块或 catch 块中有 return 语句，也还是会执行 finally 块中的代码，可以理解为 finally 的优先级要高于 return。

try-catch-finally 执行顺序小结：
1. 如果没有出现异常，则执行 try 块中所有语句，不执行 catch 块中语句，如果有 finally ，最后还需要执行 finally 里面的语句；
2. 如果出现异常，则 try 块中异常发生后，try 块剩下的语句不再执行，将执行 catch 块中的语句，如果有 finally，最后还需要执行 finally 里面的语句。

throws

如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。

在方法声明中用 throws 语句可以声明抛出异常的列表，throws 后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。

package com.f.chapter12.throws_;

public class Throws01 {
    public static void main(String[] args) {
        
    }
    
    public void f1() throws NullPointerException, ArithmeticException, NumberFormatException{
        //f1抛出了三种运行时异常
    }
}

throws 注意事项：
1. 对于编译异常，程序中必须处理，比如 try-catch 或者 throws；
2. 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；
  - 在实际开发中，我们可以这样处理：将编译异常用运行时异常抛出，这时调用者可以选择捕获该异常，也可以选择默认处理该异常，比较方便。
3. 子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定：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，要么为父类抛出的异常类型的子类型；
4. 在 throws 过程中，如果有方法 try-catch，就相当于处理异常，就可以不必 throws。

自定义异常

当程序中出现了某些“错误”，但该错误信息并没有在 Throwable 子类中描述处理，这个时候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：

定义类：自定义异常类名（程序员自己写），继承 Exception 或 RuntimeException；
如果继承 Exception，则属于编译异常；
如果继承 RuntimeException，则属于运行异常（一般来说，继承 RuntimeException，以便于使用默认的 throws 处理方式）。

package com.f.chapter12.customexception_;

public class CustomException {
    public static void main(String[] args) {
        int age = 10;
        //要求年龄范围在18-120之间，否则抛出一个自定义异常
        if (!(age >= 18 && age <= 120)) {
            throw new AgeException("年龄需要设置在18-120之间...");
        }
        System.out.println("年龄范围正确...");
    }
}

class AgeException extends RuntimeException {
    public AgeException(String message) {
        super(message);
    }
}

throw和throws

	意义	位置	后面跟的东西
throws	异常处理的一种方式	方法声明处	异常类型
throw	手动生成异常对象的关键字	方法体中	异常对象

第十二章 异常

异常基本介绍

★异常体系图

五大运行时异常

NullPointerException

ArithmeticException

ArrayIndexOutOfBoundsException

ClassCastException

NumberFormatException

★异常处理机制

try-catch

throws

自定义异常

throw和throws

第十二章异常