Java中的异常语法知识居然这么好玩！后悔没有早点学习

学习异常后，发现异常的知识是多么的吸引人！不仅可以用来标记错误，还可以自己定义一个异常，用来实现自己想完成的业务逻辑，接下来一起去学习吧

目录

一、异常的概念及体系结构

1.异常的概念

2.异常的体系结构

3.异常的分类 

二、怎么处理异常

1.防御式编程

2.异常的抛出

3.异常的捕获

4.异常的处理流程

三、自定义异常

1.自定义异常的用途及注意事项

2. 自定义异常实现登录场景

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一、异常的概念及体系结构

1.异常的概念

（1）什么是异常

所谓异常，就是程序在执行的过程中，发生的不正常行为；也可以认为是代码存在bug

（2）常见的异常

• 算术异常

也就是计算的过程中发生的异常，如分目不能为0，但是硬要写成0

 public static void main(String[] args) {
     //算术异常
        System.out.println(10/0);
        System.out.println("检验这句话是否被打印");
    }

• 数组越界异常

常见的如：对数组越界访问

 public static void main(String[] args) {
        //数组越界异常
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        System.out.println(arr[6]);
        System.out.println("检验这句话是否被打印");
    }

• 空指针异常

空指针异常，并不等于Java中存在指针，而是对空引用的变量进行访问

public static void main(String[] args) {
        //空指针异常
        int[] arr = null;//此时arr为一个空引用
        System.out.println(arr[10]);
        System.out.println("检验这句话是否被打印");
    }

（3）异常小总结

• 当程序发生异常之后，程序就被终止了，后面的代码不会再被执行
• 发生异常前的代码依旧可以正常执行

 public static void main(String[] args) {
        //空指针异常
        System.out.println("在异常发生前，是否会打印这句话");

        int[] arr = null;//此时arr为一个空引用
        System.out.println(arr[10]);
        System.out.println("检验这句话是否被打印");
    }

2.异常的体系结构

（1）每一个异常都是一个类，它们之间的关系为继承

（2）异常的体系结构

• Error：指的是Java虚拟机无法解决的严重问题，JVM的内部错误、资源耗尽等，如：栈溢出（StackOverflowError）和内存不足错误（OutOfMemoryError）

下面简单举个例子：无限递归致使栈溢出

 public static void main(String[] args) {
        func();
    }
    public static void func() {
        func();//无限递归
    }

3.异常的分类 

这里的异常，也就是指Exception，后面产生的两个子类

（1）编译时异常（Checked Exception）--受查异常

编译时异常就是在编写代码的时候就报的错误，下面举一个克隆异常的例子

这是不支持克隆的异常，怎么做？需要声明异常：鼠标放到异常处，Alt+Enter键即可（要想实现克隆，还需要实现克隆接口）

 （2）运行时异常（RutimeException）--非受查异常

在程序执行期间发生的异常，称为运行时异常，也称为非受检查异常(Unchecked Exception)

如：RunTimeException以及其子类对应的异常，都称为运行时异常

二、怎么处理异常

异常处理主要的5个关键字：throw、try、catch、finaly、throws

1.防御式编程

（1）LBYL（事前防御型）

• 也就是在走每一步前需要先确认有没有错误发生，A->B->C->D的走法，
• 模板

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;
}

登录游戏时就确认有没有错误，正确才能进入下一步

• 缺点：正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱

（2）EAFP（事后认错型）-主推

       EAFP是异常处理的核心思想

• 先把代码给执行了，再去判断有没有异常
• 模板

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;
}

• 优点： 正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码

2.异常的抛出

（1）理解throw

• 异常的抛出需要借助关键字：throw
• 格式：

  throw new XXXException("异常产生的原因");

  也就是throw一个异常的对象，给对象的传参可以自己定义

• 作用：一般用于标记可能发生的异常；当异常发生时，程序员可以快速定位发生异常的地方；一般会用于抛出程序员自定义的异常（需要程序员自己定义某个异常的类）
• 举例说明：

public static void func(int[] arr) {
        if(arr == null) {
            throw new NullPointerException("这是自己抛出的空指针异常");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        func(null);
    }

（2）throw的注意事项

• throw必须写在方法体内部

• 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
• 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类，则可以不用处理，直接交给JVM来处理
• 如果抛出的是编译时异常，用户必须处理，否则无法通过编译
• 异常一旦抛出，其后的代码就不会执行

3.异常的捕获

（1）异常的声明

• 异常的声明需要用到关键字：throws

异常声明的位置：处在方法声明时参数列表之后，可以同时声明多个异常

作用：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

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...{
}

（2）注意事项

• throws必须跟在方法的参数列表之后
• 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类
• 方法内部如果抛出了多个异常，throws之后必须跟多个异常类型，之间用逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有父子关系，直接声明父类即可。

比如：声明的多个异常类型都是运行时异常的子类，那么可以直接声明运行时异常（RuntimeExcepetion），更极端可以直接声明异常（Exception）

• 调用声明抛出异常的方法时，调用者必须对该异常进行处理，或者继续使用throws抛出

举例：

当被调用的方法（func）声明了异常之后：

说明：当方法后面直接声明Exception时，可能是运行时异常。也有可能是编译使异常；当什么都没有时，会默认是编译时异常，所以就报错了。

解决报错的第一种方法：调用者所在的方法也要声明同样的异常

解决报错的第二种方法：对可能发生异常的代码进行捕获，也就是“异常的捕获”；使用try{}catch对异常捕获：

也就是下面的内容

（2）try-catch捕获并处理

【简单语法】

正常的对异常进行声明或者抛出，只是简单的介绍了或者只是处理了编译时异常，而未正在的处理过异常；当异常不处理时，最后会把异常交给JAVM处理，则程序便会终止，不再执行

• 简单try-catch的语法

简单举例：只要捕获到异常，代码就可以继续往下执行

 public static void func(){
        int[] arr = null;
        System.out.println(arr.length);
    }
    public static void main(String[] args) {
        try{
            func();
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("处理NullPointerException异常成功！");
        }
        System.out.println("处理完异常可以继续走完下面的代码！");
    }

【注意事项】

• try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

• 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的

• 一个catch可以捕获多个异常（不推荐）

 

• 可以有多个catch捕获异常（推荐）

 public static void main(String[] args) {
        try{
            int[] arr = {1,2,3};
            System.out.println(arr[10]);
        }catch (NullPointerException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("成功捕获到空指针异常");
        }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("捕获到了数组越界异常");
        } 
        System.out.println("后续代码可被执行！");
    }

• 可以通过一个catch捕获所有的异常（不推荐）

• 如果异常之间具有父子关系，一定是子类异常在前catch，父类异常在后catch，否则语法错误

做法：子类必须在父类前面（否在永远不会执行到子类，父类在后可以兜底）

【引入finally】

• 语法特点：

try{
    // 可能会发生异常的代码
}catch(异常类型  e) {
    //对捕获到的异常进行处理
}catch(异常类型  e) {
    //对捕获到的异常进行处理
}finally {
    //此处的语句无论是否发生异常，都会被执行到
}

【finally特点】

• finally中的语句一定会被执行，多用于因为某些情况（如：程序异常退出，文件保存等）没有执行到的代码，可以放在finally中，完成一个兜底的作用
• 自动完成对资源的关闭

• 直接在try后面接小括号

public static void main(String[] args) {
        
        try(Scanner scanner = new Scanner(System.in)){
            int a = scanner.nextInt();
        }
        catch (NullPointerException e){
            System.out.println("子类在前");
        }catch (RuntimeException e) {
            System.out.println("父类在后");
        }finally {
            System.out.println("finally被执行了哦！");
        }
    }

• 输入异常

做法： 捕获异常即可

• finally与return

 public static int func6() {
        try(Scanner scanner = new Scanner(System.in)){
            int a = scanner.nextInt();
            return a;
        }
        catch (NullPointerException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("子类在前");
        }finally {
            System.out.println("finally被执行了哦！");
            return -1;
        }
       
    }
    public static void main(String[] args) {
        int ret = func6();
        System.out.println("接收的返回值"+ret);
    }

输入：20

总结：finally中的语句一定会被执行，即使前面存在return；存在多个return，最终结果以finally中的为准

4.异常的处理流程

（1）简单三部曲

方法中是否有处理异常（未处理则下一步）--->调用该方法有没有处理异常（未处理则交给JVM）--->JVM最后处理异常，程序则会终止

 public static void main(String[] args) {
        func7();//调用者也未处理该异常
    }
    
    public static void func7() {
        try{
            int[] arr = {1,2,3};
            System.out.println(arr[5]);//数组越界访问异常
        }
        catch (NullPointerException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("子类在前");
        }finally {
            System.out.println("finally被执行了哦！");
        }

    }

做法：

 public static void main(String[] args) {
        try {
            func7();//在调用者处处理异常
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void func7() {
        try{
            int[] arr = {1,2,3};
            System.out.println(arr[5]);//数组越界访问异常
        }
        catch (NullPointerException e){
            e.printStackTrace();
            System.out.println("子类在前");
        }finally {
            System.out.println("finally被执行了哦！");
        }

    }

（2）总结流程

• 程序先执行 try 中的代码
• 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.
• 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码
• 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
• 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).
• 如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.
• 一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止

三、自定义异常

1.自定义异常的用途及注意事项

（1）多用于一些业务逻辑中可能发生的异常，常常是系统中没有的；如账号登录时，输入的账号错误或者密码错误等等

（2）自定义的异常一般继承RuntimeException或者Exception

2. 自定义异常实现登录场景

（1）先实现一个登录逻辑的类

public class Logic {
    public String userName = "zhangsan";//设置初始账号名字为：zhangsan
    public String password = "123456";//初始密码为1234456

    public void  loginInfo(String userName,String password) {
        //该方法用来验证密码是否正确,参数为
        //比较用户名
        if(!this.userName.equals(userName)) {
            System.out.println("用户名错误！");
        }
        //比较密码
        if(!this.password.equals(password)) {
            System.out.println("密码错误！");
        }
    }
}

以上是账户登录的大概逻辑 

（2）实现自定义异常类 

该类用来：当账户或密码错误时，抛出异常信息并定位错误的行号，利于修改

用户名异常类：

public class UerNameException extends RuntimeException{
    //用户异常类
    public UerNameException() {
        super();
    }

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

密码异常类：

public class PassWordException extends RuntimeException{
    //账号密码错异常类
    
    //模拟原码实现两个构造方法
    public PassWordException() {
        super();
    }
    
    public PassWordException(String s) {
        super(s);
    }
}

（3）完成业务逻辑

为加异常类时：

public class Logic {
    public String userName = "zhangsan";//设置初始账号名字为：zhangsan
    public String password = "123456";//初始密码为1234456

    public void  loginInfo(String userName,String password) {
        //该方法用来验证密码是否正确,参数为
        //比较用户名
        if(!this.userName.equals(userName)) {
            System.out.println("用户名错误！");
        }
        //比较密码
        if(!this.password.equals(password)) {
            System.out.println("密码错误！");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Logic logic = new Logic();
        logic.loginInfo("lisi","6666");//调用方法输入账号和密码


    }
}

注入异常后：

public class Logic {
    public String userName = "zhangsan";//设置初始账号名字为：zhangsan
    public String password = "123456";//初始密码为1234456

    public void  loginInfo(String userName,String password) {
        //该方法用来验证密码是否正确,参数为
        //比较用户名
        if(!this.userName.equals(userName)) {
            //System.out.println("用户名错误！");
            throw new UerNameException("用户名错误！");//抛出异常
        }
        //比较密码
        if(!this.password.equals(password)) {
            //System.out.println("密码错误！");
            throw new PassWordException("密码错误！");//抛出异常
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            Logic logic = new Logic();
            logic.loginInfo("lisi","6666");//调用方法输入账号和密码
        }catch (UerNameException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (PassWordException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("捕获异常后，不影响代码继续往下执行!");
    }
}

这里用户名错误后，不再判断密码 

测试密码错误：

（4）一些小问题

当自定义异常继承Exception需要添加的细节

 因为Exception默认是受查异常/编译时异常，所以需要加上解决掉报错

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本次的内容分享到这里就结束了，小伙伴快去试试吧！