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Java入门到精通——第二十四单元 异常

Alex富贵 2022-03-25 阅读 44
java

第二十四单元 异常

本章目标

  1. 什么是异常?
  2. 异常的处理。
  3. 自定义异常类。

一.异常

1.什么是异常

OOM(Out Of Momery)内存溢出
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,最终有可能会导致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.

2.Throwable体系

Throwable 类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。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。

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 。
在这里插入图片描述

  • 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。
  • 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。

3.Throwable的常用方法

  • public void printStackTrace():打印异常的详细信息。
    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。
  • public String getMessage() :获取发生异常的原因。
    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)。

4.异常的分类

异常(Exception)的分类:

  • 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),父类是Exception
  • 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) ,父类是RuntimeException ArrayIndexOutOfBoundsException

二. 异常的处理

Java异常处理的五个关键字:try(尝试)、catch(捕获)、finally(最终)、throw(抛)、throws(声明)

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。

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。那么,抛出一个异常具体如何操作呢?

创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。

需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢?怎么将这个异常对象传递到调用者处呢?通过关键字throw 就可以完成。throw 异常对象。 throw用在方法内,用来抛出一个异常对象,将这个异常对象传递到调用者处,并结束当前方法的执行。

Throw和throws区别:

  • Throw在方法体里面,后面跟的是异常的对象名;Throws在方法上,后面的跟的是异常的类名
  • Throw,抛异常,异常出现,得处理;Throws,抛异常,可能会出现
  • Throw,谁调用,谁处理;

1.使用格式

throw new 异常类名(参数);

例如:
throw new NullPointerException(“要访问的arr数组不存在”);
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(“该索引在数组中不存在,已超出范围”);

2.声明异常

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).

3.声明异常格式

修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{ }

声明异常代码演示:(FileNotFoundException)

4.异常的捕获方式

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:

try{      
    编写可能会出现异常的代码 
}catch(异常类型  e){      
    处理异常的代码      
        //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常 
}finally{
    //一定会执行的代码
    //一般用于释放资源
}

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。

注意:try和catch都不能单独使用,必须连用。

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。

5.Finally

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,终关闭打开 的资源。

finally的语法:
try…catch…finally:自身需要处理异常,终还得关闭资源。

Finally不能单独使用

6.多种情况的异常处理方式

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:

try{      
    编写可能会出现异常的代码 
}catch(异常类型A  e){  //当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.      
    处理异常的代码      
    //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常 
}catch(异常类型B  e){  //当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.      
    处理异常的代码      
    //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常 
}

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。

三. 自定义异常

1.为什么要自定义异常

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?

2.什么是自定义异常类

在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类。

自定义一个业务逻辑异常: RegisterException。一个注册异常类。

3.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 。

4.自定义登录异常

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. 定义异常:RegisterException
  2. 定义注册方法 register,对注册用户名进行判断,是否存在
  3. 如果存在,则抛RegisterException异常
  4. 测试,调用方法
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