1、什么是异常
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实际工作中,遇到的情况不可能是非常完美的。比如:你写的某个模块,用户输入不一定符合你的要求、你的程序要打开某个文件,这个文件可能不存在或者文件格式不对,你要读取数据库里的数据,数据可能是空的、我们的程序在跑着,内存或硬盘可能满了等等
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软件程序在运行过程中,非常肯能遇到刚刚提到的这些异常问题,我们叫异常(Exception),意思是例外。这些例外情况,或者叫异常,怎么让我们写的程序做出合理的处理。而不至于程序崩溃
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异常值程序运行中出现的不期而至的各种状况,如:文件找不到、网络连接失败、非法参数等
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异常发生在程序运行期间,它影响了正常程序执行的流程
简单分类:
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要理解 Java 异常处理是如何工作的,你需要掌握以下三种类型的异常:
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异常处理框架
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检查性异常:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常,这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时,一个异常就发生了,这些异常在编译时不能被简单地忽略
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运行时异常:运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反,运行时异常可以在编译时被忽略
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错误(ERROR):错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如:当栈溢出时,一个错误就发生了,它们在编译也检查不到
2、异常体系结构
- Java 把异常当作对象来处理,并定义了一个基类 java.lang.Throwable 作为所有异常的超类
- 在 Java API 中已经定义了许多异常类,这些异常类分为两大类,错误Error和异常Exception
Error:
- Error 类对象由 Java 虚拟机生成并抛出,大多数错误与代码编写者所执行的操作无关
- Java 虚拟机运行错误(Virtual MachineError),等 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止
- 还有发生在虚拟机试图执行应用时,如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况
Exception:
- 在 Exception 分之中有一个重要的子类 RuntimeException(运行时异常)
- ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界)
- NullPointerException(空指针异常)
- ArithmeticException(算术异常)
- MissingResourceException(丢失资源)
- ClassNotFoundException(找不到类)等异常,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理
- 这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常发生
- Error 和 Exception 的区别:
- Error 通常是致命性的错误,是程序无法控制和处理的,当出现这些异常时,Java虚拟机(JVM)一般会选择终止线程;Exception 通常情况下是可以被程序处理的,并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常
3、异常处理机制
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抛出异常
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捕获异常
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异常处理的五个关键字
- try、catch、finally、throw、throws
public static void main(String[] args) {
try {//try监控区域
new Test().a();
}catch (StackOverflowError e){//catch(想要捕获的异常类型) 捕获异常
System.out.println("程序出现异常");
}finally {//处理善后工作
System.out.println("finally");
}
}
public void a(){
b();
}
public void b(){
a();
}
4、处理异常
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
new Test().test(1, 0);// Ctrl + Alt + t
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("程序出现异常,变量b不能0");
e.printStackTrace();//打印错误的栈信息
}
}
//假设这方法中,处理不了这个异常。方法上抛出异常
public void test(int a, int b) throws ArithmeticException {
if (b == 0) { //throw throws
throw new ArithmeticException();//主动的抛出异常,一般在方法中使用
}
}
}
5、自定义异常
- 使用 Java 内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外,用户还可以自定义异常。用户自定义异常类,只需继承 Exception 类即可
- 在程序中使用自定义异常类,大体可分为以下几个步骤:
- 创建自定义异常类
- 在方法中通过 throw 关键字抛出异常对象
- 如果在当前抛出异常的方法中处理异常,可以使用 try-catch 语句捕获并处理;否则在方法的声明处通过 throws 关键字指明要抛出给方法调用者的异常,继续进行下一步操作
- 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常
//自定义异常类
public class MyException extends Exception {
//传递数字 > 10
private int detail;
public MyException(int a) {
this.detail = a;
}
//toString:异常的打印信息
@Override
public String toString() {
return "MyException{" + "detail=" + detail + '}';
}
}
public class Test {
//可能会存在异常的方法
static void test(int a) throws MyException {
System.out.println("传递的参数为:" + a);
if (a > 10) {
throw new MyException(a);//抛出
}
System.out.println("OK");
}
public static void main(String[] args) {
try {
test(11);
} catch (MyException e) {
System.out.println("MyException=>" + e);
}
}
}
6、总结
实际应用中的经验总结:
- 处理运行时异常时,采用逻辑去合理规避同时辅助 try-catch 处理
- 在多重 catch 块后面,可以加一个 catch(Exception)来处理可能会被遗漏的异常
- 对于不确定的代码,也可以加上 try-catch,处理潜在的异常
- 尽量去处理异常,切忌只是简单地调用 printStackTrace() 去打印输出
- 具体如何处理异常,要根据不同的业务需求和异常类型去决定
- 尽量添加 finally 语句块去释放占用的资源(IO)