Java_异常详解

前言

异常是什么,异常如何抛出,如何抛出自定义异常,异常处理主要的五个关键字：throw,try,catch,finally,throws  ,异常的处理流程

异常是什么

在Java中，将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。比如之前写代码时经常遇到的：
1. 算数异常

System.out.println(10 / 0);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

2. 数组越界异常
 

int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr[100]);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100

 3.空指针异常

int[] arr = null;
System.out.println(arr.length);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

异常的抛出

在编写程序时，如果程序中出现错误，此时就需要将错误的信息告知给调用者。  
在java中，可以借助throw关键字，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者。

public class UserNameException extends RuntimeException {
    //程序员自定义一个异常类的时候，需要继承 RuntimeException 或 Exception
 
    //---> 详细的会在下面讲解，现在只需要有 程序员可以自己造一个异常类 的概念就行 <---
 
    public UserNameException() {
        super();
    }
    public UserNameException(String s) {
        super(s);
    }
}

 下面就是异常的抛出，如果执行这条语句，就会报RuntimeException错误，并打印 产生异常的原因（程序员自定义编辑）

throw new UserNameException("产生异常的原因（程序员自定义编辑）");//抛出自己写的异常
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组越界异常");//也可以抛出程序自带的异常

例如: 执行了throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组越界异常");

 注意事项

1. throw必须写在方法体内部
2. 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
3. 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
4. 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
5. 异常一旦抛出，其后的代码就不会执行
 

异常的捕获

异常的捕获，也就是异常的具体处理方式，主要有两种：异常声明throws 以及 try-catch捕获处理

异常声明throws

注意不要与 throw 抛出异常弄混

处在方法声明时参数列表之后，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

语法格式：
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...{
}
 

public void OpenConfig(String filename) throws FileNotFoundException{
//给程序员看,这个方法可能会有哪几个异常  
//可以声明多个,后面加 , 再往后加即可
    if(filename.equals("config.ini")){
        throw new FileNotFoundException("配置文件名字不对");
    }
}

 注意事项

1. throws必须跟在方法的参数列表之后
2. 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类
3. 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

4. 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

try-catch捕获并处理

throws对异常并没有真正处理，而是将异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理。如果真正要对异常进行处理，就需要try-catch。

语法格式：
try{
    // 将可能出现异常的代码放在这里
}catch(要捕获的异常类型 e){
    // 如果try中的代码抛出异常了，此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时，或者是try中抛出异常的基类时，就会被捕获到
    // 对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出try-catch结构，继续执行后序代码
}catch(异常类型 e){
    // 对异常进行处理
}finally{
    // 此处代码一定会被执行到
}
    // 后序代码
    // 当异常被捕获到时，异常就被处理了，这里的后序代码一定会执行
    // 如果捕获了，由于捕获时类型不对，那就没有捕获到，这里的代码就不会被执行
注意：
1. []中表示可选项，可以添加，也可以不用添加
2. try中的代码可能会抛出异常，也可能不会

 

finally

在写程序时，有些特定的代码，不论程序是否发生异常，都需要执行，比如程序中打开的资源：网络连接、数据库连接、IO流等，在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进行回收。另外，因为异常会引发程序的跳转，可能导致有些语句执行不到，finally就是用来解决这个问题的

public static void main(String[] args) {
    try{
        int[] arr = {1,2,3};
        arr[100] = 10;
        arr[0] = 10;
    }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
        System.out.println(e);
    }finally {
        System.out.println("finally中的代码一定会执行");
    } 
    System.out.println("如果没有抛出异常，或者异常被处理了，try-catch后的代码也会执行");
}

 问题：既然 finally 和 try-catch-finally 后的代码都会执行，那为什么还要有finally呢？

 这是因为finally一定会执行,而后面的语句可能会因为之前的return 返回而没有执行

 

 

 异常的处理流程

如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递

例如一个方法中,没有合适的处理异常的方法
main方法调用了这个方法,那么就会从main哪里寻找合适的方法,都没有则会传给JVM 

 

public static void main(String[] args) {
    try {
        func();
    } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        e.printStackTrace();
    } 
    System.out.println("after try catch");
}
 
public static void func() {
    int[] arr = {1, 2, 3};
    System.out.println(arr[100]);//func中没有抛出错误(或处理错误),那就会向上(传给调用它的方法)传递
}
// 执行结果
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100
at demo02.Test.func(Test.java:18)
at demo02.Test.main(Test.java:9)
after try catch

异常处理流程总结

• 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
   

 自定义异常类

在日常开发过程中,光靠java自带的异常肯定不够用

例如:

我们想制造一个游戏的登录界面,分别有用户名和密码,其一输入错误时,就报相应的异常

首先我们需要自己制作异常

普通类与异常类的区别就是有没有继承父类 RuntimeException 或是 Exception

public class NameException extends RuntimeException {
    public NameException() {//一般我们不会用得到这个无参数的构造方法,所以都不会写
    }
 
    public NameException(String message) {//我们需要初始化父类的构造方法
        super(message);//这里的参数,是打印 自定义的错误信息的字符串 用的
    }
}

public class PassWordException extends RuntimeException {
 
    public PassWordException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class Iogin {
    private String name = "abc";//存储的用户名
    private String passWord = "123";//存储的密码
 
    public void logIn(String name,String passWord) {//登录方法
 
        if (!this.name.equals(name)) {//如果不匹配时,就抛出相应的异常
            throw new NameException("用户名错误");
        }
        if (!this.passWord.equals(passWord)) {
            throw new PassWordException("密码错误");
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Iogin login = new Iogin();
        try {
            login.logIn("abc","23");
            System.out.println("登录成功");
 
        }catch (NameException e) {//接收抛出的异常
            e.printStackTrace();//打印全面的异常信息
 
            System.out.println("用户错误更改");
 
        }catch (PassWordException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("密码错误更改");
        }finally {
            System.out.println("必定执行语句");
        }
    }
}

 打印结果:

注意事项

• 自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException
• 继承自 Exception 的异常默认是受查异常
• 继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常