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异常
1 - 基本概念
Java语言中,将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)
执行过程中所发生的异常事件可分为两类:
①Error:Java虚拟机无法解决的严重问题,如JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况(StackOverflowError和OOM out of memory是严重情况,程序会崩溃)
②Exception:其他因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题,可以使用针对性的代码进行处理,例如空指针访问、试图读取不存在的文件、网络连接中断等。Exception又分为“运行时异常”和“编译时异常”两大类。
2 - 异常体系
Throwable作为根类,有Exception和Error两个子类
Exception类有子类RuntimeException,RuntimeException类下主要有五个常用到的子类:NullPointerException、ArithmeticException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ClassCastException、NumberFormatException
Error类下有OutOfMemoryError和StackOverflowError两个子类
flowchart TDA[Throwable] --> B[Error]A --> C[Exception]C --> D[IOException]C --> E[ClassNotFoundException]C --> F[CloneNotSupportedException]C --> G[RuntimeException]G --> H[ArithmeticException]G --> I[ClassCastException]G --> J[IllegalArgumentException]G --> K[IllegalStateException]G --> L[IndexOutOfBoundsException]G --> M[NullPointerException]D --> N[EOFException]D --> O[FileNotFoundException]J --> P[MalformedURLException]K --> Q[UnknownHostException]style B fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle C fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle D fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle E fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle F fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle G fill:#ccffcc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle H fill:#ccffcc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle I fill:#ccffcc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle J fill:#ccffcc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle K fill:#ccffcc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle L fill:#ccffcc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle M fill:#ccffcc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle N fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle O fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle P fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2pxstyle Q fill:#ffcccc,stroke:#333,stroke-width:2px
上图红色表示编译异常、绿色表示运行异常
小结
异常分为两大类,运行时异常和编译时异常
运行时异常,编译器检查不出来,一般是编程时的逻辑错误,是程序员应该避免其出现的异常
对于运行时异常,可以不作处理,因为这类异常很普遍,若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响
编译时异常,是编译器要求必须处置的异常
3 - 常见的运行时异常
NullPointerException空指针异常
当应用程序试图在需要对象的地方使用null时,抛出该异常
ArithmeticException数学运算异常
当出现异常的运算条件时,抛出该异常
ArrayIndexOutOfBounds数组下标越界异常
用非法索引访问数组时抛出的异常,如果索引为负或大于等于数组大小则该索引为非法索引
ClassCastException类型转换异常
当试图将对象强制转换为不是实例的子类时,抛出该异常
public class ClassCastException_{public static void main(String[] args){A b = new B(); // 向上转型okB b2 = (B)b; // 向下转型okC c2 = (c)b; // 这里抛出ClassCastException}
}
class A {}
class B extends A {}
class C extends A {}
NuberFormatException数字格式不正确异常
当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型,但该字符串不能转换为适当格式时,抛出该异常
4 - 编译异常
编译异常是指在编译期间就必须处理的异常,否则代码不能通过编译
SQLException 操作数据库时,查询表可能发生异常
IOException 操作文件时发生的异常
FileNotFoundException 当操作一个不存在的文件时,发生异常
ClassNotFoundException 加载类,而该类不存在时,发生异常
EOFException 操作文件到文件末尾,发生异常
IllegalArguementException 参数异常
5 - 异常处理
如果没有显式地进行异常处理,默认为throws
try-catch-finally
程序员在代码中捕获发生的异常,自行处理
可以有多个catch语句,捕获不同的异常(进行不同的业务处理),要求父类异常在后,子类异常在前,如果发生异常只会匹配一个catch
try{代码/可能有异常
} catch(Exception e){//捕获到异常//当异常发生时,系统将异常封装成Exception对象e,传递给catch//得到异常对象后,由程序员自行处理//注意,如果没有发生异常,catch代码块不会执行
}finally{//不管try代码块是否有异常发生,始终要执行finally,所以通常将释放资源的代码放在finally
}
throws
将发生的异常抛出,交给调用者(方法)来处理,最顶级的处理者就是JVM
如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常,但是不能确定如何处理这种异常,则此方法应显式地声明抛出异常,表明该方法将不对这些异常进行处理,而由该方法的调用者负责处理
在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表,throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型,也可以是它的父类
flowchart TDJVM[JVM //处理异常 输出异常信息并退出程序] --> main[main方法 //try-catch-fin]main --> f1[f1方法 //t-c-f]f1 --> f2[f2方法 抛出异常]f2 -->|异常传递throws| mainf1 -->|异常传递throws| mainmain -->|异常传递throws| JVM
throws注意事项和使用细节
对于编译异常,程序中必须处理,比如try-catch或者throws
对于运行时异常,程序中如果没有处理,默认就是throws的方式处理
子类重写父类的方法时,对抛出异常的规定:子类重写的方法所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致,要么为父类抛出的异常的类型的子类型
在throws过程中,如果有方法try-catch,就相当于处理异常,就可以不必throws
6 - 自定义异常
①定义类:自定义异常类名,继承Exception或RuntimeException
②如果继承Exception,属于编译异常
③如果继承RuntimeException,属于运行异常(一般继承RuntimeException)
public class CustomException {public static void main(String[] args){int age = 180;if(!(age >= 18 && age <= 120)){throw new AgeException("年龄需要在18~120之间");}System.out.println("你的年龄范围正确");}
}
class AgeException extends RuntimeException {public AgeException(String message){super(message);}
}
7 - throw与throws
throws 异常处理的一种方式,位置在方法声明处,后跟异常类型
throw 手动生成异常对象的关键字,位置在方法体中,后跟异常对象
class ReturnExceptionDemo {static void methodA() {try {System.out.println("进入方法A");throw new RuntimeException(”制造异常”);} finally {System.out.println("用A方法的finally");}}static void methodB() {try {System.out.println("进入方法B");return;} finally {System.out.println("调用B方法的finally");}}
}
public static void main(String[] args){try{ReturnExceptionDemo.methodA();} catch (Exception e){System.out.println(e.getMessage());} finally {ReturnExceptionDemo.methodB();}
}//输出内容:
//1.进入A方法
//2.用A方法的finally
//3.制造异常
//4.进入方法B
//5.调用B方法的finally