【Java】 java基础之异常处理

异常处理

• **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。
• 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。
• 错误： 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的。

Exception 类的层次

所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类。

Exception 类是 Throwable 类的子类。除了Exception类外，Throwable还有一个子类Error 。

Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时，它们在Java程序处理的范畴之外。

Error 用来指示运行时环境发生的错误。

例如，JVM 内存溢出。一般地，程序不会从错误中恢复。

异常类有两个主要的子类：IOException 类和 RuntimeException 类。

在 Java 内置类中(接下来会说明)，有大部分常用检查性和非检查性异常。

Java 内置异常类

Java 语言定义了一些异常类在 java.lang 标准包中。

下面的表中列出了 Java 的非检查性异常。

异常	描述
ArithmeticException	当出现异常的运算条件时，抛出此异常。例如，一个整数"除以零"时，抛出此类的一个实例。
ArrayIndexOutOfBoundsException	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。
ArrayStoreException	试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。
ClassCastException	当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。
IllegalArgumentException	抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。
IllegalMonitorStateException	抛出的异常表明某一线程已经试图等待对象的监视器，或者试图通知其他正在等待对象的监视器而本身没有指定监视器的线程。
IllegalStateException	在非法或不适当的时间调用方法时产生的信号。换句话说，即 Java 环境或 Java 应用程序没有处于请求操作所要求的适当状态下。
IllegalThreadStateException	线程没有处于请求操作所要求的适当状态时抛出的异常。
IndexOutOfBoundsException	指示某排序索引（例如对数组、字符串或向量的排序）超出范围时抛出。
NegativeArraySizeException	如果应用程序试图创建大小为负的数组，则抛出该异常。
NullPointerException	当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时，抛出该异常
NumberFormatException	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。
SecurityException	由安全管理器抛出的异常，指示存在安全侵犯。
StringIndexOutOfBoundsException	此异常由 String 方法抛出，指示索引或者为负，或者超出字符串的大小。
UnsupportedOperationException	当不支持请求的操作时，抛出该异常。

下面的表中列出了 Java 定义在 java.lang 包中的检查性异常类。

异常	描述
ClassNotFoundException	应用程序试图加载类时，找不到相应的类，抛出该异常。
CloneNotSupportedException	当调用 Object 类中的 clone 方法克隆对象，但该对象的类无法实现 Cloneable 接口时，抛出该异常。
IllegalAccessException	拒绝访问一个类的时候，抛出该异常。
InstantiationException	当试图使用 Class 类中的 newInstance 方法创建一个类的实例，而指定的类对象因为是一个接口或是一个抽象类而无法实例化时，抛出该异常。
InterruptedException	一个线程被另一个线程中断，抛出该异常。
NoSuchFieldException	请求的变量不存在
NoSuchMethodException	请求的方法不存在

---

异常方法

下面的列表是 Throwable 类的主要方法:

序号	方法及说明
1	public String getMessage() 返回关于发生的异常的详细信息。这个消息在Throwable 类的构造函数中初始化了。
2	public Throwable getCause() 返回一个Throwable 对象代表异常原因。
3	public String toString() 使用getMessage()的结果返回类的串级名字。
4	public void printStackTrace() 打印toString()结果和栈层次到System.err，即错误输出流。
5	public StackTraceElement [] getStackTrace() 返回一个包含堆栈层次的数组。下标为0的元素代表栈顶，最后一个元素代表方法调用堆栈的栈底。
6	public Throwable fillInStackTrace() 用当前的调用栈层次填充Throwable 对象栈层次，添加到栈层次任何先前信息中。

---

捕获异常

try
{
    
    
   // 程序代码
}catch(ExceptionName e1)｛
 
｝catch(ExceptionName e2){
    
     // 多重捕获
   //Catch 块
}finally{
    
    
	// 无论是否发生异常都会执行

}

Catch 语句包含要捕获异常类型的声明。当保护代码块中发生一个异常时，try 后面的 catch 块就会被检查。

如果发生的异常包含在 catch 块中，异常会被传递到该 catch 块，这和传递一个参数到方法是一样。

无论是否发生异常，finally 代码块中的代码总会被执行。

---

throws/throw 关键字：

如果一个方法没有捕获到一个检查性异常，那么该方法必须使用 throws 关键字来声明。throws 关键字放在方法签名的尾部。

也可以使用 throw 关键字抛出一个异常，无论它是新实例化的还是刚捕获到的。

下面方法的声明抛出一个 RemoteException 异常：

import java.io.*;
public class className
{
    
    
  public void deposit(double amount) throws RemoteException， InsufficientFundsException
  {
    
    
    // Method implementation
    throw new RemoteException();
  }
  //Remainder of class definition
}

---

• catch 不能独立于 try 存在。
• 在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。
• try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。
• try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。

---

声明自定义异常

在 Java 中你可以自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点。

• 所有异常都必须是 Throwable 的子类。
• 如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。
• 如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。

可以像下面这样定义自己的异常类：

class MyException extends Exception{ }

只继承Exception 类来创建的异常类是检查性异常类。

下面的 InsufficientFundsException 类是用户定义的异常类，它继承自 Exception。

一个异常类和其它任何类一样，包含有变量和方法。

// 文件名InsufficientFundsException.java
import java.io.*;
 
//自定义异常类，继承Exception类
public class InsufficientFundsException extends Exception
{
    
    
  //此处的amount用来储存当出现异常（取出钱多于余额时）所缺乏的钱
  private double amount;
  public InsufficientFundsException(double amount)
  {
    
    
    this.amount = amount;
  } 
  public double getAmount()
  {
    
    
    return amount;
  }
}

// 文件名称 CheckingAccount.java
import java.io.*;
 
//此类模拟银行账户
public class CheckingAccount
{
    
    
  //balance为余额，number为卡号
   private double balance;
   private int number;
   public CheckingAccount(int number)
   {
    
    
      this.number = number;
   }
  //方法：存钱
   public void deposit(double amount)
   {
    
    
      balance += amount;
   }
  //方法：取钱
   public void withdraw(double amount) throws
                              InsufficientFundsException
   {
    
    
      if(amount <= balance)
      {
    
    
         balance -= amount;
      }
      else
      {
    
    
         double needs = amount - balance;
         throw new InsufficientFundsException(needs);
      }
   }
  //方法：返回余额
   public double getBalance()
   {
    
    
      return balance;
   }
  //方法：返回卡号
   public int getNumber()
   {
    
    
      return number;
   }
}

//文件名称 BankDemo.java
public class BankDemo
{
    
    
   public static void main(String [] args)
   {
    
    
      CheckingAccount c = new CheckingAccount(101);
      System.out.println("Depositing $500...");
      c.deposit(500.00);
      try
      {
    
    
         System.out.println("\nWithdrawing $100...");
         c.withdraw(100.00);
         System.out.println("\nWithdrawing $600...");
         c.withdraw(600.00);
      }catch(InsufficientFundsException e)
      {
    
    
         System.out.println("Sorry, but you are short $"
                                  + e.getAmount());
         e.printStackTrace();
      }
    }
}

编译上面三个文件，并运行程序 ，得到结果如下所示：

Depositing $500...

Withdrawing $100...

Withdrawing $600...
Sorry, but you are short $200.0
InsufficientFundsException
        at CheckingAccount.withdraw(CheckingAccount.java:25)
        at BankDemo.main(BankDemo.java:13)

---

通用异常

在Java中定义了两种类型的异常和错误。

• JVM(Java虚拟机) **异常：**由 JVM 抛出的异常或错误。例如：NullPointerException 类，ArrayIndexOutOfBoundsException 类，ClassCastException 类。
• **程序级异常：**由程序或者API程序抛出的异常。例如 IllegalArgumentException 类，IllegalStateException 类。

在实际项目中的异常处理

方式一：

package com.lmy.exception;
/**
 * @Project blog
 * @Package com.lmy.exception
 * @author lmy
 * @date 2020/3/14 21:04
 * @version V1.0
 */

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;

/**
 * @author lmy
 * @ClassName LyException
 * @Description 异常处理日志记录
 * @date 2020/3/14 21:04
 **/
@ResponseStatus(HttpStatus.NOT_FOUND)
public class LyException extends RuntimeException{
    
    
    public LyException() {
    
    
    }

    public LyException(String message) {
    
    
        super(message);
    }

    public LyException(String message, Throwable cause) {
    
    
        super(message, cause);
    }
}

package com.lmy.advice;
/**
 * @Project blog
 * @Package com.lmy.web
 * @author lmy
 * @date 2020/3/14 20:40
 * @version V1.0
 */


import com.lmy.exception.LyException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.core.annotation.AnnotationUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;


/**
 * @author lmy
 * @ClassName ControllerExceptionHandler
 * @Description 全局异常处理控制器
 * @date 2020/3/14 20:40
 **/
@Slf4j
@ControllerAdvice
public class ControllerExceptionHandler {
    
    



    @ExceptionHandler(LyException.class)
    public ModelAndView exceptionHandler (HttpServletRequest request, Exception e) throws Exception {
    
    

        log.error("Requst URL : {}, Exception : {}", request.getRequestURL(), e);
        if (AnnotationUtils.findAnnotation(e.getClass(), ResponseStatus.class) != null) {
    
    
            throw e;
        }
        ModelAndView mv = new ModelAndView();
        mv.addObject("url", request.getRequestURL());
        mv.addObject("exception", e);
        mv.setViewName("error/error");
        return mv;
    }

}

方式二：

package com.leyou.common.enums;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;

/**
 *枚举异常信息
 */
@Getter
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public enum ExceptionEnum {
    
    

    CATEGORY_NOT_FOND(404, "商品分类没查询到结果"),

    BRAND_NOT_FOUND(404, "商品品牌信息没查询到结果"),

    SPEC_GROUP_NOT_FOND(404, "商品规格组没查询到结果"),

    SPEC_PARAM_NOT_FOND(404, "商品规格信息没查询到结果"),

    GOODS_DETAIL_NOT_FOUND(404, "商品详情信息没查询到结果"),

    GOODS_NOT_FOUND(404, "商品信息没查询到结果"),

    GOODS_SKU_NOT_FOUND(404, "商品Sku没查询到结果"),

    GOODS_STOCK_NOT_FOUND(404, "商品库存没查询到结果"),

    GOODS_UPDATE_ERROR(500, "更新商品信息失败"),

    BRAND_SAVE_ERROR(500, "新增品牌失败"),

    UPLOAD_FILE_ERROR(500, "文件上传失败"),

    INVALID_FILE_TYPE(400, "无效的文件类型"),

    GOODS_SAVE_ERROR(500, "新增商品失败"),

    GOODS_ID_CAUNOT_BE_NULL(400, "商品id不能为空"),

    INVALID_USER_DATA_TYPE(400, "用户的数据类型无效"),

    INVALID_VERIFY_CODE(400, "验证码无效"),

    INVALID_USERNAME_PASSWORD(400, "用户名或密码无效"),

    CREATE_TOKEN_ERROR(500, "用户凭证生成失败"),

    UN_AUTHORIZED(403, "未授权"),

    CART_NOT_FOUND(404, "购物车为空"),

    CREATE_ORDER_ERROR(500, "创建订单失败"),

    STOCK_NOT_ENOUGH(500, "库存不足"),

    ORDER_NOT_FOUND(404, "订单不存在"),

    ORDER_DETAIL_NOT_FOUND(404, "订单详情不存在"),

    ORDER_STATUS_NOT_FOUND(404, "订单状态不存在"),

    WX_PAY_ORDER_FAIL(500, "微信下单失败"),

    INVALID_SIGN_ERROR(400, "微信签名无效"),

    INVALID_ORDER_PARAM(400, "此订单金额无效"),

    UPDATE_ORDER_STATUS_ERROR(500, "更新订单状态失败"),

    ORDER_STATUS_ERROR(400, "订单状态创建失败")

    ;
    private int code;
    private String msg;


}

package com.leyou.common.vo;

import com.leyou.common.enums.ExceptionEnum;
import lombok.Data;

/**
 * 共同异常返回处理类
 */
@Data
public class ExceptionResult {
    
    
    //状态码
    private int status;
    //错误信息
    private String message;
    //时间戳
    private Long timestamp;

    public ExceptionResult(ExceptionEnum em) {
    
    
        this.status = em.getCode();
        this.message = em.getMsg();
        this.timestamp = System.currentTimeMillis();
    }
}

package com.leyou.common.exception;

import com.leyou.common.enums.ExceptionEnum;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;

@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Getter
public class LyException extends RuntimeException{
    
    
    private ExceptionEnum exceptionEnum;
}

/*
 * Copyright (c) 2019 lmy All Rights Reserved.
 * ProjectName:  leyou
 * FileName: CommonExceptionHandler.java
 * Author: lmy
 * Date: 19-12-5 下午4:56
 * Version: 1.0
 * LastModified: 19-12-5 下午4:56
 */

package com.leyou.common.advice;
/**
 * @Project leyou
 * @Package com.leyou.common.advice
 * @author Administrator
 * @date 2019/12/5 16:56
 * @version V1.0
 */

import com.leyou.common.enums.ExceptionEnum;
import com.leyou.common.exception.LyException;
import com.leyou.common.vo.ExceptionResult;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;

/**
 * @author lmy
 * @ClassName CommonExceptionHandler
 * @Description 共通异常
 * @date 2019/12/5 16:56
 **/

@ControllerAdvice
public class CommonExceptionHandler {
    
    

    @ExceptionHandler(LyException.class)
    public ResponseEntity<ExceptionResult> handleException(LyException e){
    
    
        return ResponseEntity.status(e.getExceptionEnum().getCode()).body(new ExceptionResult(e.getExceptionEnum()));
    }

}

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