Java学习笔记07-异常处理

三月 26, 2021 3963

一、异常概述与异常体系结构

1、异常概述

Java中的异常可以分为两类：

  • Error：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。比如StackOverflowError和OOM。对于这类异常一般不编写针对性代码进行处理。
  • Exception：其他因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题。可以使用针对性代码进行处理，如
    • 空指针异常：NullPointerException
    • 读取不存在的文件：FileNotFoundException
    • 类型转换异常：ClassCastException
    • 数组索引越界：ArrayIndexOutOfBoundException

2、异常体系结构

Java中的异常体系结构如下：

java.lang.Throwable有以下继承关系:

  • java.lang.Error：

    • StackOverflowError
    • OutOfMemoryError
    • ...

  • java.lang.Exception：

    • ClassNotFoundException
    • CloneNotSupportedException

    • IOException：

      • EOFException
      • FileNotFoundException
      • MalformedURLException
      • UnknowHostException
      • ...

    • RuntimeException:

      • ArithmeticException：除数是0时报此异常
      • ClassCastException
      • IllegalArgumentException
      • IllegalStateException
      • IndexOutOfBoundsException
      • NoSuchElementException
      • NullPointerException
      • ...
    • ...

可以看到，Throwable是异常体系的根父类，其有Error和Exception两个子类，Exception分为运行时异常(RuntimeException)和编译时异常(IOException等)，其中运行时异常又可以称为非受检(unchecked)异常，编译时异常称为受检(checked)异常。

3、异常处理

Java中对于异常处理使用的抓抛模型：

  • 第一步，“抛”出异常：执行过程中，一旦出现异常，会在代码处生成一个对应异常类的对象，并将此对象抛出，一旦抛出异常对象以后，其后的代码不再执行。
    • 抛出异常有两种方式：①系统自动生成异常对象并自动抛出。②手动生成异常对象并抛出(throw)
  • 第二步，“抓”住异常(捕获(catch)异常)，即异常的处理。
    • 对于异常处理有两种方法：①try-catch-finally。②使用throws将异常交给方法调用者处理。

二、异常处理机制之一：try-catch-finally

1、try-catch的使用

try-catch-finally的使用：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
    try{
        //可能出现异常的代码
    }catch(异常类型1 变量名1){
        //处理异常的方式1
    }catch(异常类型2 变量名2){
        //处理异常的方式2
    }catch(异常类型3 变量名3){
        //处理异常的方式3
    }
    ......
    finally{
        //一定会执行的代码
    }

//例如：
	try{
       ...//读取文件的语句
    }catch(IOException e){
        System.out.println(e.getMessage());
    }
  • finally是可选的，try-catch-finally结构可以嵌套。
  • 使用try将可能出现异常的代码包装起来，一旦出现异常，会生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中匹配。
  • try中的异常对象匹配到某个catch时，就进入catch中处理，处理完成后，跳出try-catch结构(没有finally时)，继续执行其后的代码
  • catch中的异常类型如果没有子父类关系，则多个catch无关顺序。如果多个catch的异常类型有子父类关系，需要将子类写在父类的前面，否则出错。比如NullPointerException必须写在RuntimeException前面。
  • 常用的异常对象处理的方式：
    • Sting getMessage()：获取异常信息，返回字符串。
    • printStackTrace()：获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置，返回值void。
  • try结构中声明的变量，在try结构外面不能调用。可以将变量声明在外面，在try结构中赋值。

2、finally

finally的用法：

  • finally中声明的是一定会被执行的代码。即使catch中又出现异常、try中有return语句、catch中有return语句，finally中的语句也会执行。
  • 数据库连接、输入输出流、网络编程Socket等资源，JVM不能自动回收，需要手动进行资源的释放。此时的资源释放，需要声明在finally中。

3、不捕获异常的情况

  • 使用try-catch-finally处理编译时异常，使程序在编译时不报错，但运行时仍可能报错。相当于使用try-catch-finally将编译时可能出现的异常延迟到运行时出现。
  • 由于运行时异常比较常见，Java能够自动捕获，因此，对于运行时异常，通常不使用try-catch结构捕获。而对于编译时异常，必须进行异常处理(捕获异常)。

三、异常处理机制之二：throws

1、throws的使用

使用throws声明抛出异常是处理异常的第二种方式。如果一个方法中可能生成某种异常，但不能确定如何处理这种异常，就可以使用throws显式地声明抛出异常，表示该方法不对这些异常处理，而是由调用者负责处理。

当方法体执行时出现异常，会在异常代码处生成一个异常类对象，如果此对象满足throws后的异常类型，就会被抛出(抛给方法的调用者)，异常代码后面的语句不再执行。

throws的使用格式为：throws 异常类型，写在方法声明处的方法名后面。

例如：

1
2
3
4
5
public void method() throws FileNotFoundException, IOException{
    //读取文件的语句
    File file = new File("xxx.txt");
    ...
}

可以同时声明多个类型的抛出异常。

对于重写的方法，子类重写的方法抛出的异常不大于父类被重写的方法抛出的异常类型。

2、throws和try-catch

throws和try-catch都是异常处理的两种方式，其区别是：

  • try-catch-finally真正地将异常处理掉了。
  • throws的方式只是将异常抛给了方法的调用者，没有真正地处理掉异常。

如何选择两种处理方式？

  • 如果父类中被重写的方法没有throws方式处理异常，则子类重写的方法不能使用throws，如果有异常只能使用try-catch-finally的方式。
  • 如果执行的方法a中先后调用了另外的几个递进关系的方法，建议这几个方法使用throws处理异常，而方法a使用try-catch-finally。

四、手动抛出异常：throw

Java异常类对象除了系统自动生成以外，还可以手动创建异常类对象并抛出。需要先声明异常类对象，然后通过throw语句抛出：

1
2
IOException e = new IOException();  //创建异常类对象
throw e;  //将异常类对象抛出

手动抛出异常的方式，可以用在try-catch结构里和使用了throws的方法中。

throw的应用：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
//场景一：
try {
    System.out.println("try");
    throw new RuntimeException("制造异常");
} catch{
    System.out.println("catch");
}
//场景二：
public void method(int id) throws Exception {
    if(xxx){
        //执行语句
    }else{
        //手动抛出异常对象
        throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");
        //throw new MyException("不能输入负数");  //抛出自定义异常类对象
    }

五、自定义异常类

一般来说，自定义异常类都是RuntimeException、Exception的子类，过程如下：

  • 编写重载的构造器。
  • 提供serialVersionUID
  • 通过throw抛出异常类对象

以下是自定义类的举例：

1
2
3
4
5
6
7
8
public class MyException extends RuntimeException{
    static final long serialVersionUID = -1234567890L;
    public MyException(){}
    public MyException(String msg){
        super(msg);
    }
}

查看评论