【大数据】学习笔记 1 Java SE 第8章 异常 8.1 异常概述

【大数据】学习笔记

1 Java SE

第8章 异常

8.1 异常概述

8.1.1 认识Java的异常

【1】什么是异常

在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美，在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避免的，比如：客户输入数据的格式问题，读取文件是否存在，网络是否始终保持通畅等等。

• 异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，如果不处理最终会导致JVM的非正常停止。

异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行。

异常也不是指逻辑代码错误而没有得到想要的结果，例如：求a与b的和，你写成了a-b

【2】如何对待异常

程序员在编写程序时，就应该充分考虑到各种可能发生的异常和错误，极力预防和避免，实在无法避免的，要编写相应的代码进行异常的检测、异常消息的提示，以及异常的处理。

【3】异常的抛出机制

Java中是如何表示不同的异常情况，又是如何让程序员得知，并处理异常的呢？

Java中把不同的异常用不同的类表示，一旦发生某种异常，就通过创建该异常类型的对象，并且抛出，然后程序员可以catch到这个异常对象，并处理，如果无法catch到这个异常对象，那么这个异常对象将会导致程序终止。

运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生和抛出的过程。

工具类

/**
 * @Projectname: BigDataStudy
 * @Classname: ArrayTools
 * @Author: Ding Jiaxiong
 * @Date:2023/4/27 14:24
 */

public class ArrayTools {
    
    
    // 对给定的数组通过给定的角标获取元素。
    public static int getElement(int[] arr, int index) {
    
    
        int element = arr[index];
        return element;
    }
}

测试类：

/**
 * @Projectname: BigDataStudy
 * @Classname: ExceptionDemo
 * @Author: Ding Jiaxiong
 * @Date:2023/4/27 14:25
 */

public class ExceptionDemo {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] arr = {
    
    34, 12, 67};
        int num = ArrayTools.getElement(arr, 4);
        System.out.println("num=" + num);
        System.out.println("over");
    }
}

运行结果

上述程序执行过程图解：

8.1.2 Java异常体系

1. Throwable

java.lang.Throwable 类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。

• 只有当对象是此类（或其子类之一）的实例时，才能通过 Java 虚拟机或者 Java 的throw 语句抛出。类似地，只有此类或其子类之一才可以是 catch 子句中的参数类型。

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。

2. Error和Exception

Throwable有两个直接子类：java.lang.Error与java.lang.Exception，平常所说的异常指java.lang.Exception。

• Error：表示严重错误，一旦发生必须停下来查看问题并解决问题才能继续，无法仅仅通过try…catch解决的错误。（如果拿生病做比喻，就像是突发疾病，而且是危重症，必须立刻停下来治疗而不是靠短暂休息、吃药、打针、或小手术简单解决处理）
  • 例如：StackOverflowError（栈内存溢出）和OutOfMemoryError（堆内存溢出，简称OOM）。
• Exception：表示普通异常，其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，程序员可以通过代码的方式检测、提示和纠正，使程序继续运行，但是只要发生也是必须处理，否则程序也会挂掉。（这就好比普通感冒、阑尾炎、牙疼等，可以通过短暂休息、吃药、打针、或小手术简单解决，但是也不能搁置不处理，不然也会要人命）。
  • 例如：空指针访问、试图读取不存在的文件、网络连接中断、数组下标越界等

无论是Error还是Exception，还有很多子类，异常的类型非常丰富。当代码运行出现异常时，特别是我们不熟悉的异常时，不要紧张，把异常的简单类名，拷贝到API中去查去认识它即可。

/**
 * @Projectname: BigDataStudy
 * @Classname: Demo
 * @Author: Ding Jiaxiong
 * @Date:2023/4/27 14:28
 */

public class Demo {
    
    

    public static void main(String[] args) {
    
    

        // 定义一个数组
        int[] arr = {
    
    3, 4, 56};
        System.out.println(arr[3]);
    }
}

8.1.3 受检异常和非受检异常

我们平常说的异常就是指Exception，根据代码的编写编译阶段，编译器是否会警示当前代码可能发生xx异常，并督促程序员提前编写处理它的代码为依据，可以将异常分为：

• 编译时期异常（即checked异常、受检异常）：在代码编译阶段，编译器就能明确警示当前代码可能发生（不是一定发生）xx异常，并督促程序员提前编写处理它的代码。如果程序员不听话，没有编写对应的异常处理代码，则编译器就会发威，直接判定编译失败，从而程序无法执行。通常，这类异常的发生不是由程序员的代码引起的，或者不是靠加简单判断就可以避免的，例如：FileNotFoundException（文件找不到异常）。
• 运行时期异常（即runtime异常、unchecked非受检异常）：即在代码编译阶段，编译器完全不做任何检查，无论该异常是否会发生，编译器都不给出任何提示。只有等代码运行起来并确实发生了xx异常，它才能被发现。通常，这类异常是由程序员的代码编写不当引起的，只要稍加判断，或者细心检查就可以避免的。例如：ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常，ClassCastException类型转换异常。

8.1.4 演示常见的错误和异常

【1】Error

最常见的就是VirtualMachineError，它有两个经典的子类：StackOverflowError、OutOfMemoryError。

package com.dingjiaxiong.exception;

import org.junit.Test;

/**
 * @Projectname: BigDataStudy
 * @Classname: TestStackOverflowError
 * @Author: Ding Jiaxiong
 * @Date:2023/4/27 14:32
 */

public class TestStackOverflowError {
    
    
    @Test
    public void test01() {
    
    
        //StackOverflowError
        digui();
    }

    public void digui() {
    
    
        digui();
    }
}

package com.dingjiaxiong.exception;

import org.junit.Test;

/**
 * @Projectname: BigDataStudy
 * @Classname: TestOutOfMemoryError
 * @Author: Ding Jiaxiong
 * @Date:2023/4/27 14:51
 */

public class TestOutOfMemoryError {
    
    
    @Test
    public void test02() {
    
    
        //OutOfMemoryError
        //方式一：
        int[] arr = new int[Integer.MAX_VALUE];
    }

    @Test
    public void test03() {
    
    
        //OutOfMemoryError
        //方式二：
        StringBuilder s = new StringBuilder();
        while (true) {
    
    
            s.append("atguigu");
        }
    }
}

测试结果

【2】运行时异常

package com.dingjiaxiong.exception;

import org.junit.Test;

import java.util.Scanner;

/**
 * @Projectname: BigDataStudy
 * @Classname: TestRuntimeException
 * @Author: Ding Jiaxiong
 * @Date:2023/4/27 14:52
 */

public class TestRuntimeException {
    
    
    @Test
    public void test01() {
    
    
        //NullPointerException
        int[][] arr = new int[3][];
        System.out.println(arr[0].length);
    }

    @Test
    public void test02() {
    
    
        //ClassCastException
        Object obj = 15;
        String str = (String) obj;
    }

    @Test
    public void test03() {
    
    
        //ArrayIndexOutOfBoundsException
        int[] arr = new int[5];
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    
    
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

    @Test
    public void test04() {
    
    
        //InputMismatchException
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入一个整数：");//输入非整数
        int num = input.nextInt();
        input.close();
    }

    @Test
    public void test05() {
    
    
        int a = 1;
        int b = 0;
        //ArithmeticException
        System.out.println(a / b);
    }
}

测试结果

【3】编译时异常

package com.dingjiaxiong.exception;

import org.junit.Test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

/**
 * @Projectname: BigDataStudy
 * @Classname: TestCheckedException
 * @Author: Ding Jiaxiong
 * @Date:2023/4/27 14:55
 */

public class TestCheckedException {
    
    
    @Test
    public void test06() throws InterruptedException {
    
    
        Thread.sleep(1000);//休眠1秒
    }

    @Test
    public void test07() throws FileNotFoundException {
    
    
        FileInputStream fis = new FileInputStream("Java学习秘籍.txt");
    }

    @Test
    public void test08() throws SQLException {
    
    
        Connection conn = DriverManager.getConnection("....");
    }
}

没毛病。