Java高级应用——异常处理

异常处理

概念

异常处理是在程序执行过程中遇到错误或异常情况时的一种机制，它允许程序在错误发生时进行适当的处理，而不会导致程序崩溃或产生不可预测的结果。

1. 异常类型：
   • 受检异常（Checked Exception）：这些异常在编译时强制要求进行处理，例如IOException、SQLException等。程序必须使用try-catch块或throws语句显式处理这些异常。
   • 非受检异常（Unchecked Exception）：也称为运行时异常（Runtime Exception），这些异常在编译时不强制要求进行处理，例如NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException等。程序可以选择处理或不处理这些异常。
2. 异常处理机制：
   • try-catch语句块：使用try块包含可能引发异常的代码，并使用catch块捕获并处理特定类型的异常。如果try块中的异常与catch块中指定的异常类型匹配，那么相应的catch块将被执行。
   • finally块：无论是否发生异常，finally块中的代码始终会被执行。通常用于资源的释放，如关闭文件、数据库连接等。
   • throws关键字：在方法声明中使用throws关键字可以将异常抛出给调用者处理。如果一个方法可能抛出受检异常，但方法本身不处理该异常，可以使用throws关键字将其传递给上层调用者处理。
3. 异常处理流程：
   • 当在try块中发生异常时，程序将立即跳转到与异常类型匹配的catch块。
   • 如果找不到匹配的catch块，异常将传递给调用者的上层方法，直至找到合适的catch块或达到程序的顶层（如main方法）。
   • 如果异常没有被处理，程序将终止并打印异常信息。
4. 嵌套的try-catch块：
   • 可以在一个try块中嵌套另一个try-catch块，用于处理更细粒度的异常情况。
   • 内层的catch块先捕获并处理异常，如果没有匹配的catch块，则将异常传递给外层的catch块继续处理。
5. 自定义异常：
   • 可以通过扩展Exception类或其子类来创建自定义异常类。
   • 自定义异常类可以添加额外的属性和方法，以满足特定的异常需求。
6. 异常处理最佳实践：
   • 针对不同类型的异常进行具体的处理，避免使用过于宽泛的异常捕获。
   • 在catch块中记录异常信息，以便进行错误分析和调试。
   • 在finally块中释放资源，确保资源得到正确的处理。
   • 适当地使用throws关键字将异常传递给调用者，避免过度捕获异常。

Java异常体系

Java异常体系是Java编程语言中用于处理错误和异常情况的层次结构。它是基于类的，并且所有的异常类都是从java.lang.Throwable类派生的。

1. java.lang.Throwable：

   • Throwable是Java异常体系的根类，它是所有异常类的基类。
   • Throwable有两个子类：Error和Exception。

   Error 和 Exception

2. java.lang.Error：

   • Error表示严重的系统级错误，通常由虚拟机引发。
   • Error及其子类一般不被程序员捕获和处理，因为这些错误通常表示无法恢复的情况，如OutOfMemoryError、StackOverflowError等。

3. java.lang.Exception：

   • Exception是所有非严重错误和异常的基类。
   • Exception分为两种类型：受检异常（Checked Exception）和非受检异常（Unchecked Exception）。

   ---

   编译时异常和运行时异常

4. 受检异常（Checked Exception）：

   • 受检异常是在编译时强制要求进行处理的异常，以便程序能够在异常发生时进行适当的处理。
   • 受检异常是Exception类的子类，但不是RuntimeException的子类。
   • 例如：IOException、SQLException等。

5. 非受检异常（Unchecked Exception）：

   • 非受检异常是在编译时不强制要求进行处理的异常，通常是由程序逻辑错误或运行时错误引发的。
   • 非受检异常是RuntimeException类及其子类的实例。
   • 例如：NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException等。

   

   ---

   Java异常处理的方式

6. 异常处理的关键字：

   • try：用于包含可能引发异常的代码块。
   • catch：用于捕获并处理特定类型的异常。
   • finally：用于定义在无论是否发生异常时都会执行的代码块。
   • throws：用于在方法声明中指定可能抛出的异常。

7. Java异常处理提供了多种方式来捕获、处理和传递异常。下面是Java异常处理的详细细节：

   1. try-catch块：

      • try-catch块用于捕获和处理异常。

      • try块包含可能引发异常的代码。

      • catch块用于捕获并处理特定类型的异常。

      • 语法：

        try {
            // 可能引发异常的代码
        } catch (ExceptionType1 e1) {
            // 处理 ExceptionType1 类型的异常
        } catch (ExceptionType2 e2) {
            // 处理 ExceptionType2 类型的异常
        } finally {
            // finally 块中的代码无论是否发生异常都会执行
        }
        1
        2
        3
        4
        5
        6
        7
        8
        9

      • catch块可以有多个，用于捕获不同类型的异常。

      • finally块中的代码无论是否发生异常都会执行，通常用于释放资源或进行清理操作。

   2. 异常传递：

      • 当在当前方法中无法处理异常时，可以将异常传递给上层调用方法处理。

      • 使用throws关键字在方法声明中指定可能抛出的异常。

      • 调用方法可以继续传递异常，或在其内部使用try-catch块捕获和处理异常。

      • 语法：

        void method1() throws ExceptionType1, ExceptionType2 {
            // 方法可能抛出的异常
        }
        
        void method2() throws ExceptionType1, ExceptionType2 {
            method1(); // 异常传递给调用方法处理
        }
        1
        2
        3
        4
        5
        6
        7

   3. finally块：

      • finally块中的代码无论是否发生异常都会执行。
      • finally块通常用于释放资源、关闭文件、断开连接等清理操作，以确保代码执行完毕后资源得到正确释放。
      • 无论异常是否被捕获和处理，finally块中的代码都会被执行。

   4. throw语句：

      • throw语句用于显式地抛出异常。

      • 可以使用throw语句在任何地方抛出异常，包括方法中、catch块中或finally块中。

      • 语法：

        throw exception;
        1

      • throw语句通常用于在某些条件下抛出特定类型的异常，以使程序进入异常状态。

   5. 自定义异常：

      • 可以通过扩展Exception类或其子类来创建自定义异常类。
      • 自定义异常类可以根据特定的应用程序需求添加额外的属性和方法。
      • 可以在代码中抛出自定义异常并使用try-catch块进行捕获和处理。