Java 知识点整理-13.异常

目录

异常的概述:

异常的分类:

异常的继承体系:

JVM默认是如何处理异常的:

异常处理的两种方式:

处理异常的方式一 try...catch

编译期异常和运行期异常的区别

Throwable的几个常见方法

处理异常的方式二 throws

throw的概述:

throws和throw的区别:

finally的特点:

finally的作用:

finally关键字的面试题

自定义异常概述和基本使用:

异常注意事项

如何使用异常处理

异常练习


异常的概述:

异常就是Java程序在运行过程中出现的错误。


异常的分类:

Throwable概述:public class Throwable extends Object implements Serializable,Throwable类是Java语言中所有错误和异常的超类(父类)。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 throw语句抛出。类似地,只有这个类或其子类之一才可以是catch子句中的参数类型。

两个子类的实例,Error和Exception,通常用于指示发生了异常情况。 通常,这些实例是在异常情况的上下文中新近创建的,因此包括了相关的信息(比如堆栈跟踪数据)。

Throwable包含其线程创建时线程执行堆栈的快照。它还包含了给出有关错误更多消息的消息字符串。

java.lang包下,使用无需导包。

两个直接子类:Error (服务器宕机,数据库崩溃等);Exception。


异常的继承体系:

运作时异常,一般都属于程序员犯的错误。编译时异常,编译时不处理,编译不通过。


JVM默认是如何处理异常的:

main函数收到这个问题时,有两种处理方式:

ⅰ.自己将该问题处理,然后继续运行。

ⅱ.自己没有针对的处理方式,只有交给调用main的jvm来处理。

jvm有一个默认的异常处理机制,就是将该异常进行处理。并将该异常的名称、异常的信息,异常出现的位置打印在了控制台上,同时将程序停止运行。

案例演示:JVM默认如何处理异常。

public class Demo1_Exception {
	public static void main(String[] args) {
//		demp1();
		Demo d = new Demo();
		int x = d.div(10, 0);			//ArithmeticException  把异常对象赋值给x,x接不住,主方法里出现问题。main()自己并未进行处理,交给调用者虚拟机进行处理,虚拟机打印对应错误。 看错误,从后往前看。
		System.out.println(x);			
	}

	public static void demp1() {
		int[] arr = {11,22,33,44,55};
//		arr = null;
		
//		System.out.println(arr);		//NullPointerException
//		System.out.println(arr[10]);	//ArrayIndexOutOfBoundsException
	}
}
class Demo {
	/**
	 * 	除法运算
	 */
	public int div(int a, int b) {		//a = 10, b = 0
		return a / b;					//10 / 0,被除数是10,除数是0.当除数是0的时候违背了算数运算法则,抛出ArithmeticException 异常以对象的形式抛出。new ArithmeticException("/ by zero");
	}
}

ArithmeticException概述:

public class ArithmeticException extends RuntimeException,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。


异常处理的两种方式:

两种方式:

Ⅰ.try catch finally,try是用来检测异常的,catch是用来捕获异常的,finally是用来释放资源的。

助记:世界上最真情的相依就是你在try我在catch,无论你发什么脾气,我都静静接受,默默处理。当通过try chtch将问题处理后,程序可以继续执行。

三种搭配:ⅰ.try catch ⅱ.try catch finally ⅲ.try finally 

Ⅱ.throws

try...catch处理异常的基本格式:

try…catch…finally

案例演示:try...catch的方式处理1个异常。

public class Demo2_Exception {
	public static void main(String[] args) {
		Demo2 d = new Demo2();
		try {
			int x = d.div(10, 0);			//ArithmeticException
			System.out.println(x);
		}catch(ArithmeticException a) {		//x接不住的异常对象被a接住了。ArithmeticException a = new ArithmeticException();
			System.out.println("错误!除数为零!");
		}
		
		System.out.println("try catch将异常处理后,后续代码可以继续执行。否则,不可以。");
	}
}

class Demo2 {
	public int div(int a, int b) {
		return a / b;
	}
}

处理异常的方式一 try...catch

案例演示:try...catch的方式处理多个异常。

public class Demo3_Exception {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 10;
		int b = 0;
		int[] arr = {11,22,33,44,55};
		
		try {
			System.out.println(a / b);				//try中出现异常后的代码不会被执行。
			System.out.println(arr[10]);
			arr = null;
			System.out.println(arr[0]);
		}catch(ArithmeticException e) {
			System.out.println("除数不能为0!");
		}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
			System.out.println("索引越界!");
		}catch(Exception e) {						//Exception e = new NUllPointerException();父类引用指向子类对象。最好抓与实际出错匹配的异常,但开发中都是直接抓Exception。多个catch时Exception必须放最后。因为Exception能处理所有子类所处理的异常,Exception之后的catch没有意义。
			System.out.println("出错了!");
		}
		
		System.out.println("over");					//try catch后的代码可以继续执行。
	}

总结:try后面如果跟多个catch,那么小的异常放前面,大的异常放后面。根据多态的原理,如果大的放前面,就会将所有的子类对象接收,后面的catch就没有意义了。

案例演示:JDK7以后处理多个异常的方式及注意事项。

public class Demo3_Exception {
	public static void main(String[] args) {
		int a = 10;
		int b = 0;
		int[] arr = {11,22,33,44,55};
		
		//JDK7如何处理多个异常
		try {
			System.out.println(a / b);				
			System.out.println(arr[10]);
		}catch(ArithmeticException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) {	//可以捕捉算数异常或数组索引越界异常
			System.out.println("出错了!");
		}
	}
}

安卓和JavaeEE处理异常方式的区别:

安卓客户端开发,直接try{}catch(Exception e){}。JavaEE服务端开发,一般都是底层开发,出现异常从底层向上抛到最顶层,错误日志打印内容。程序员根据错误日志处理异常。


编译期异常和运行期异常的区别

Java中的异常被分为两大类:

编译时异常和运行时异常。

所有的RuntimeException类及其子类的实例被称为运行时异常,其他的异常就是编译时异常。

编译时异常:

Java程序必须显示处理,否则程序就会发生错误,无法通过编译。助记:编译时异常属于未雨绸缪型,在编译某个程序时,要提前做某些准备,以免异常情况的发生。如果对这些情况不提前做处理,编译通不过。

运行时异常:

Java程序无需显示处理,也可以和编译时异常一样处理。当异常发生后,需要程序员回来修改代码。

总结:

运行时异常是程序员犯得错误,编译时异常是在编译时提前做准备防止错误的发生。

案例演示:编译期异常和运行期异常的区别。

import java.io.FileInputStream;

public class Demo4_Exception {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt");		//编异时异常,不处理,编译不通过。 文件输入流,从硬盘上读取文件,但读取的文件可能不存在。读取不存在的文件就会出错,所以报编译时异常。
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}		
	}
}

Throwable的几个常见方法

getMessage() 获取异常信息,返回字符串。

toString() 获取异常类名和异常信息,返回字符串。

printStackTrace() 获取异常类名和异常信息,以及异常出现在程序中的位置。返回值void。

案例演示 Throwable的几个常见方法的基本使用。

public class Demo5_Throwable {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			System.out.println(1 / 0);
		} catch (Exception e) {		//Exception e = new ArithmeticException("/ by zero");
//			System.out.println(e.getMessage());		//获取异常信息
//			System.out.println(e);					//直接打印对象引用,默认调toString(),打印异常类名和异常信息。
			e.printStackTrace();					//打印异常类名、异常信息,异常出现的位置。jvm的默认处理方式。
		}
	}
}

处理异常的方式二 throws

定义功能方法时,需要把出现的问题暴露出来让调用者去处理。那么就通过throws在方法上标识。

案例演示:举例分别演示编译时异常和运行时异常的抛出。

public class Demo6_Exception {
	public static void main(String[] args) /*throws RuntimeException*/ {	//如果抛出的是编译时异常,在方法上就必须要做声明,否则报错。
		Person p = new Person();
		p.setAge(-17);
		System.out.println(p.getAge());
	}
}

class Person {
	private String name;
	private int age;
	public Person() {
		super();
		
	}
	public Person(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) /*throws RuntimeException*/ { //RuntimeException运行时异常,编译时可以不处理。所以方法上不抛出也是可以的。
		if(age > 0 && age <= 150) {
			this.age = age;
		}else {
			throw new RuntimeException("年龄非法!");
		}
	}
}

总结:编译时异常的抛出必须对其进行处理,方法上必须声明抛出异常。运行时异常的抛出可以处理也可以不处理,方法上可以不声明抛出异常。


throw的概述:

在功能方法内部出现某种情况,程序不能继续运行,需要进行跳转时,就用throw把异常对象抛出。


throws和throw的区别:

throws:

用在方法声明后面,跟的是异常名。

可以跟多个异常名,用逗号隔开,无先后顺序。

表示抛出异常,由该方法的调用者来处理。

throw:

用在方法体内,跟的是异常对象名。举例:抛出一个匿名对象:throw new Exception("提示信息"); 抛出一个有名对象:Exception e = new Exception("提示信息"); throw e;

只能抛出一个异常对象名。

表示抛出异常,由方法体内的语句处理。


finally的特点:

被finally控制的语句体一定会执行。

特殊情况:

在执行到finally之前jvm退出了(比如调用了System.exit(0))。

finally的作用:

用于释放资源,在IO流操作和数据库操作中会见到。

案例演示:finally关键字的特点及作用。

public class Demo7_Finally {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			System.out.println(10 / 0);
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("除数为零!");
//			System.exit(0); 					//退出jvm虚拟机,则finally不执行。
			return;								
		} finally {
			System.out.println("程序继续执行!");	//return执行了,finally也执行了。如果有finally,return在结束程序之前会先执行finally中的语句。
		}
	}
}

助记:return语句相当于方法的最后一口气,那么在他将死之前,会看一看有没有finally,帮其完成遗愿。如果有就将finally执行后再彻底返回。


finally关键字的面试题

面试题1:final,finally和finalize的区别。

final修饰类,不能被继承。修饰方法,不能被重写。修饰变量,只能赋值一次。

finally是try语句中的一个语句体,不能单独使用,用来释放资源

finalize概述:Object的成员方法,protected void finalize() 当垃圾回收器确定不存在该对象的更多引用时,由对象的垃圾回收器调用此方法。

面试题2:如果catch里面有return语句,请问finally的代码还会执行吗?如果会,请问是在return前还是return后。会,return先建立返回路径,再执行finally,最后return再彻底返回。

演示:

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Demo d = new Demo();
		System.out.println(d.method());
	}
}

class Demo {
	public int method() {
		int x = 10;
		try {
			x = 20;
			System.out.println(1 / 0);
			return x;	//try和catch可能走其一,所以都要写return语句。
		} catch (Exception e) {
			x = 30;
			return x;	//ruturn执行了,建立出一个返回路径。将30用返回路径打包装到了一个箱子里,再看自己有没有finally语句。如果有,执行finally语句。虽然x的值改为40,但返回路径中的值并没有变化。
		} finally {						
			x = 40;		//这句话没有意义。finally应该写释放资源的代码。 千万不要在finally中写return语句,一旦这么写,try和catch中的return语句都没有意义。try和catch中建立任何的返回路径,finally中的return语句都会对其进行覆盖
		}
	}
}

注意:千万不要在finally里面写返回语句,因为finally的作用是为了释放资源,是肯定会执行的。如果在这里面写返回语句,那么try和catch的结果都会被改变,所以这么写就是犯罪啊。


自定义异常概述和基本使用:

为什么需要自定义异常:

自定义异常就为了通过名字区分具体异常,利于排错,有针对的进行处理。但具体实现全交给父类(Throwable,OBject)做了。

异常信息由子类Exception通过有参构造传到父类Throwable,父类将其保存在成员变量detailMessage中,再通过getMessage()将其返回。自定义异常类重写父类Exception中的有参构造即可。快捷键:Alt + Shift + C,重写父类中的方法。

自定义异常概述:

Ⅰ.继承自Exception。Ⅱ.继承自RuntimeException,抛RuntimeException的子类,方法上可以不做声明。二者区别:编译时是否要处理,前者需要,后者可以不用。

案例演示:自定义异常的基本使用。

class AgeOutOfBoundsException extends Exception {
	public AgeOutOfBoundsException() {
		super();
	}

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

异常注意事项

子类重写父类方法时,子类的方法必须抛出相同的异常或父类异常的子类。(父亲坏了,儿子不能比父亲更坏)。父子一致,儿子的异常可以小一些。

如果父类抛出了多个异常,子类重写父类时,只能抛出相同的异常或者是他的子集。子类不能抛出父类没有的异常,且子类抛出异常的数量<=父类抛出异常的数量。不能瞎抛,不能多抛。

如果被重写的方法没有异常抛出,那么子类的方法绝对不可以抛出异常;如果子类方法内有异常发生,那么子类只能try,不能throws。父类没抛,子类坏了也不能抛。


如何使用异常处理

原则:

如果该功能内部可以将问题处理,用try;如果处理不了,交由调用者处理,就用throws

区别:

后续程序需要继续运行就try。

后续程序不需要继续运行就throws。

如果JDK没有提供对应的异常,需要自定义异常,里面只写几个构造即可,其他方法直接用父类Throwable的。


异常练习

键盘录入一个int类型的整数,对其求二进制表现形式。

要求:

Ⅰ.如果录入的整数过大,给予提示,录入的整数过大请重新录入一个整数BigInteger。

Ⅱ.如果录入的是小数,给予提示,录入的是小数,请重新录入一个整数。

Ⅲ.如果录入的是其他字符,给予提示,录入的是非法字符,请重新录入一个整数。

import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner;

/**
 * 键盘录入一个int类型的整数,对其求二进制表现形式。
 * 要求:
 * Ⅰ.如果录入的整数过大,给予提示,录入的整数过大请重新录入一个整数BigInteger。
 * Ⅱ.如果录入的是小数,给予提示,录入的是小数,请重新录入一个整数。
 * Ⅲ.如果录入的是其他字符,给予提示,录入的是非法字符,请重新录入一个整数。
 * 分析:
 * 1.创建键盘录入对象。
 * 2.将键盘录入的结果存储在String类型的字符串中。存储int类型中,如果有不符合条件的录入,直接报错,无法进行后续判断。
 * 3.键盘录入的结果转换成int类型的数据,判断是否正确。
 * 4.正确则直接转换。
 * 5.错误则根据要求进行对应判断。
 */
public class Test2 {
	public static void main(String[] args) {
		//1.创建键盘录入对象。
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入一个整数:");
		while(true) {
			//2.将键盘录入的结果存储在String类型的字符串中。存储int类型中,如果有不符合条件的录入,直接报错,无法进行后续判断。
			String line = sc.nextLine();
			//3.键盘录入的结果转换成int类型的数据,并判断是否正确。
			try {
				int num = Integer.parseInt(line);
				//4.正确则直接转换。
				System.out.println(Integer.toBinaryString(num));
				break;
			} catch (Exception e) {
				//5.错误则根据要求进行对应判断。
				try {
					new BigInteger(line);
					System.out.println("录入错误!整数过大!请重新输入一个整数:");
				} catch (Exception e2) {
					try {
						new BigDecimal(line);
						System.out.println("录入错误!录入小数!请重新输入一个整数:");
					} catch (Exception e1) {
						System.out.println("录入错误!非法字符!请重新输入一个整数:");
					}
				}
			}
		}
	}
}

快捷键:选中要加try catch的内容 按Alt + shift + Z (快速生成try catch)。

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