异常概念
异常，就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响.在程序中的意思就是： 异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。 在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。 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。
异常体系
异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是 java.lang.Throwable ，其下有两个子类：java.lang.Error 与 java.lang.Exception ，平常所说的异常指 java.lang.Exception 。如下图所示：
Throwable体系：
- Error:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。要修改错误，必须修改源代码。
- Exception:表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。好比感冒、阑尾炎。
如下图所示
异常分类
我们平常说的异常就是指Exception，因为这类异常一旦出现，我们就要对代码进行更正，修复程序。异常(Exception)的分类:根据在编译时期还是运行时期去检查异常?
- 编译时期异常:checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)
- 运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)
异常的产生过程解析
查看下面源代码，分析异常的产生过程
package Exception;
public class Demo01Exception {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1, 2, 3};
// 调用方法
method(array, 3);
}
public static int method(int[] i, int index) {
return i[index];
}
}
异常产生原理的详解：
我们执行程序，访问了数组中不存在的索引。此时JVM就会检测出程序会出现异常。
- 开始：JVM会根据异常产生的原因创建一个异常对象，这个异常对象包含了异常产生的(原因，内容，位置)ArrayIndexOutOfBoundsException。
- 接下来：JVM 会在产生异常的方法中寻找异常处理的逻辑（try...catch）,如果没有，那么JVM就会把异常对象抛给方法的调用者main方法来处理这个异常。main方法接收到了这个异常对象，JVM也会在main方法中寻找异常的处理逻辑，如果则异常继续会被抛给main方法中的调用者JVM处理。
- 最后：JVM接收到了这个异常对象，首先会把异常对象的包含了异常产生的(原因，内容，位置)以红色字体打印到控制台，其次，JVM会终止程序的运行----中断处理。
异常的处理
- Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws
抛出异常throw
在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。
作用:
- 可以使用throw关键字在指定的方法中抛出指定的异常
使用格式:
Objects非空判断
- 还记得我们学习过一个类Objects吗，曾经提到过它由一些静态的实用方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），那么在它的源码中，对对象为null的值进行了抛出异常操作。public static T requireNonNull(T obj) :查看指定引用对象不是null。查看源码发现这里对为null的进行了抛出异常操作：
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
return obj;
}
使用我们可以使用Objects类简化，我们的代码操作。
代码举例：
package demo01throw;
import java.util.Objects;
public class demo01throw {
public static void main(String[] args) {
//int [] array = {1,2,3,4};
//getElement(array,5);
int[] array = null;
getElement(array, 3);
}
/*
定义一个方法,获取数组指定索引处的元素
以后(工作中)我们首先必须对方法传递过来的参数进行合法性校验
如果参数不合法,那么我们就必须使用抛出异常的方式,告知方法的调用者,传递的参数有问题
注意:
NullPointerException是一个运行期异常,我们不用处理,默认交给JVM处理
ArrayIndexOutOfBoundsException是一个运行期异常,我们不用处理,默认交给JVM处理
*/
public static int getElement(int[] arr, int index) {
/*
我们可以对传递过来的参数数组,进行合法性校验
如果数组arr的值是null
那么我们就抛出空指针异常,告知方法的调用者"传递的数组的值是null"
*/
Objects.requireNonNull(arr, "传递的参数是null");
/*
我们可以对传递过来的参数index进行合法性校验
如果index的范围不在数组的索引范围内
那么我们就抛出数组索引越界异常,告知方法的调用者"传递的索引超出了数组的使用范围"
*/
if (index < 0 || index > arr.length) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的索引超出了数组的使用范围");
}
return arr[index];
}
}
代码执行后结果
注意:
- throw关键字必须写在方法的内部
- throw关键字后边new的对象必须是Exception或者Exception的子类对象
- throw关键字抛出指定的异常对象,我们就必须处理这个异常对象。throw关键字后边创建的是RuntimeException或者是 RuntimeException的子类对象,我们可以不处理,默认交给JVM处理(打印异常对象,中断程序)。throw关键字后边创建的是编译异常(写代码的时候报错),我们就必须处理这个异常,要么throws,要么try...catch
- 在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如，在定义方法时，方法需要接受参数。那么，当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。
异常处理的第一种方式,交给别人处理
throws关键字:
声明异常：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理，那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。关键字throws运用于方法声明之上,用于表示当前方法不处理异常,而是提醒该方法的调用者来处理异常(抛出异常)。
声明异常格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws AAAExcepiton,BBBExcepiton...{
throw new AAAExcepiton("产生原因");
throw new BBBExcepiton("产生原因");
...
}
代码举例：
package demo01throw;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
public class Demo01Throws {
/*
FileNotFoundException extends IOException extends Excepiton
如果抛出的多个异常对象有子父类关系,那么直接声明父类异常即可
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
readFile("D:\\a.txt");
}
public static void readFile(String fileName) throws IOException {
/*
如果传递的路径,不是.txt结尾
那么我们就抛出IO异常对象,告知方法的调用者,文件的后缀名不对
*/
if (!fileName.endsWith(".txt")) {
throw new IOException("文件不是以txt结尾");
}
/*
定义一个方法,对传递的文件路径进行合法性判断
如果路径不是"c:\\a.txt",那么我们就抛出文件找不到异常对象,告知方法的调用者
注意:
FileNotFoundException是编译异常,抛出了编译异常,就必须处理这个异常
可以使用throws继续声明抛出FileNotFoundException这个异常对象,让方法的调用者处理
*/
if (!fileName.equals("C:\\a.txt")) {
throw new FileNotFoundException("文件找不到异常");
}
System.out.println("后续代码");
}
}
代码执行后的结果
注意:
- throws关键字必须写在方法声明处
- throws关键字后边声明的异常必须是Exception或者是Exception的子类
- 方法内部如果抛出了多个异常对象,那么throws后边必须也声明多个异常，如果抛出的多个异常对象有子父类关系,那么直接声明父类异常即可
- 调用了一个声明抛出异常的方法,我们就必须的处理声明的异常，要么继续使用throws声明抛出,交给方法的调用者处理,最终交给JVM，要么try...catch自己处理异常
try...catch:异常处理的第二种方式,自己处理异常
如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:
- 该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
- 在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。
try-catch的方式就是捕获异常。
- 捕获异常：Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。
捕获异常语法如下：
如何获取异常信息：
Throwable类中定义了一些查看方法:
- public String getMessage() :获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因。
- public String toString() :获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
- public void printStackTrace() :打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。
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。
代码举例
package demo02TryCatch;
import java.io.FileNotFoundException;
public class TryCatchDemo {
public static void main(String[] args) {
try {// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。
read("b.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {// 括号中需要定义什么呢？
//try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型
e.printStackTrace();
}
System.out.println("over");
}
/*
*
* 我们 当前的这个方法中 有异常 有编译期异常
*/
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件
// 我假设 如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常 throw
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}
代码执行后的结果
注意：
- try：该代码块中编写可能产生异常的代码。
- catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。
- try和catch都不能单独使用,必须连用。
- try中可能会抛出多个异常对象,那么就可以使用多个catch来处理这些异常对象
- 如果try中产生了异常,那么就会执行catch中的异常处理逻辑,执行完毕catch中的处理逻辑,继续执行try...catch之后的代码
- 如果try中没有产生异常,那么就不会执行catch中异常的处理逻辑,执行完try中的代码,继续执行try...catch之后的代码
finally 代码块
finally：有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
什么时候的代码必须最终执行？
- 当我们在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。
finally的语法:
- try...catch....fifinally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。
注意:finally不能单独使用。
- 比如在我们之后学习的IO流中，当打开了一个关联文件的资源，最后程序不管结果如何，都需要把这个资源关闭掉。
代码举例
package demo02TryCatch;
import java.io.FileNotFoundException;
public class TryCatchFinally {
public static void main(String[] args) {
try {
read("a.tx");
} catch (FileNotFoundException e) {
//抓取到的是编译期异常 抛出去的是运行期
throw new RuntimeException(e);
} finally {
System.out.println("不管程序怎样，这里都将会被执行。");
}
System.out.println("over");
}
/*
*
* 我们 当前的这个方法中 有异常 有编译期异常
*/
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件
// 我假设 如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常 throw
try {
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
代码执行后的结果
注意：
当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则fifinally永远会执行。
异常注意事项
多个异常使用捕获又该如何处理呢？
- 多个异常分别处理。
- 多个异常一次捕获，多次处理。
- 多个异常一次捕获一次处理。
一般我们是使用一次捕获多次处理方式，格式如下
注意：
- 这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
- 运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
- 如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况.
- 如果父类抛出了多个异常,子类重写父类方法时,抛出和父类相同的异常或者是父类异常的子类或者不抛出异 常。
- 父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出
自定义异常
为什么需要自定义异常类:
我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是SUN没有定义好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。例如年龄负数问题,考试成绩负数问题等等。在上述代码中，发现这些异常都是JDK内部定义好的，但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢？
什么是自定义异常类:？
- 在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类.例如：自定义一个业务逻辑异常: RegisterException。一个注册异常类。
异常类如何定义:
- 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于 java.lang.Exception 。
- 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于 java.lang.RuntimeException 。
代码举例
- 要求：我们模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。
自定义异常
package demo02TryCatch;
/*
自定义异常类:
java提供的异常类,不够我们使用,需要自己定义一些异常类
格式:
public class XXXExcepiton extends Exception | RuntimeException{
添加一个空参数的构造方法
添加一个带异常信息的构造方法
}
注意:
1.自定义异常类一般都是以Exception结尾,说明该类是一个异常类
2.自定义异常类,必须的继承Exception或者RuntimeException
继承Exception:那么自定义的异常类就是一个编译期异常,如果方法内部抛出了编译期异常,就必须处理这个异常,要么throws,要么try...catch
继承RuntimeException:那么自定义的异常类就是一个运行期异常,无需处理,交给虚拟机处理(中断处理)
*/
public class RegisterException extends /*Exception*/ RuntimeException {
//添加一个空参数的构造方法
public RegisterException() {
super();
}
/*
添加一个带异常信息的构造方法
查看源码发现,所有的异常类都会有一个带异常信息的构造方法,
方法内部会调用父类带异常信息的构造方法,
让父类来处理这个异常信息
*/
public RegisterException(String message) {
super(message);
}
}
模拟登陆操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否存在方法用于判断。
package demo02TryCatch;
import java.util.Scanner;
/*
要求：我们模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。
分析:
1.使用数组保存已经注册过的用户名(数据库)
2.使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面)
3.定义一个方法,对用户输入的中注册的用户名进行判断
遍历存储已经注册过用户名的数组,获取每一个用户名
使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较
true:
用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户"亲，该用户名已经被注册";
false:
继续遍历比较
如果循环结束了,还没有找到重复的用户名,提示用户"恭喜您,注册成功!";
*/
public class Demo01RegisterException {
// 1.使用数组保存已经注册过的用户名(数据库)
static String[] usernames = {"张三", "李四", "王五"};
public static void main(String[] args) /*throws RegisterException*/ {
//2.使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面)
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入您要注册的用户名:");
String username = sc.next();
checkUsername(username);
}
//3.定义一个方法,对用户输入的中注册的用户名进行判断
public static void checkUsername(String username) /*throws RegisterException*/ {
//遍历存储已经注册过用户名的数组,获取每一个用户名
for (String name : usernames) {
//使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较
if (name.equals(username)) {
//true:用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户"亲，该用户名已经被注册";
try {
throw new RegisterException("亲，该用户名已经被注册");
} catch (RegisterException e) {
e.printStackTrace();
return; //结束方法
}
}
}
//如果循环结束了,还没有找到重复的用户名,提示用户"恭喜您,注册成功!";
System.out.println("恭喜您,注册成功!");
}
}
代码执行后的操作
来源：https://www.cnblogs.com/wurengen/p/12035382.html