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Java基础 (9) 异常处理

Java 程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类 Error 和 Exception,这两类的父类都是 Throwable

  • 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(栈溢出)、OutOfMemoryError(堆溢出)。
  • Exception:其它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。如:空指针访问、数组越界。异常又分为:
    • 编译时异常:其他异常如 IOException、ClassNotFoundException 等。
    • 运行时异常:包括 RuntimeException 异常以及其子类。

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常见异常

Java 中常见异常如下:

  • java.lang.RuntimeException:
    • ClassCastException:类型转换异常。
    • ArrayIndexOutOfBoundsException:数组越界。
    • NullPointerException:空指针访问。
    • ArithmeticException:算数异常。
    • NumberFormatException
    • InputMismatchException
  • java.io.IOException:
    • FileNotFoundException
    • EOFException
  • java.lang.ClassNotFondException
  • java.lang.InterruptedException
  • java.sql.SQLException

异常处理机制

Java 提供的是异常处理的抓抛模型

  • Java 程序的执行过程中如出现异常,会生成一个异常类对象,该异常对象将被提交给 Java 运行时系统,这个过程称为抛出(throw)异常

异常对象的生产方式:

  • 由虚拟机自动生成:程序运行过程中,虚拟机检测到程序发生了问题,如果在当前代码中没有找到相应的处理程序,就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出——自动抛出。
  • 由开发人员手动创建Exception exception = new ClassCastException(); ——创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响,和创建一个普通对象一样。
  • 如果一个方法内抛出异常,该异常对象会被抛给调用者方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理,它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去,直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。如果一个异常回到 main 方法,并且 main 也不处理,则程序运行终止。

try-catch-finally

异常处理通常通过 try-catch-finally 语句实现的。

  • try:用 try 选定可能出现异常的代码。
  • catch:在 catch 语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个 try 语句块可以伴随一个或多个 catch 语句,用于处理可能产生的不同类型的异常对象。
    • 如果明确知道产生的是何种异常,可以用该异常类作为 catch 的参数,也可以用其父类作为 catch 的参数。
    • 比如可以拿所有异常的超类 Exception 作为 catch 的参数。
  • finally:提供统一的出口,不管是否发生异常都会执行。
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try{
...... //可能产生异常的代码
}
catch( ExceptionName1 e ){
...... //当产生ExceptionName1型异常时的处置措施
}
catch( ExceptionName2 e ){
...... //当产生ExceptionName2型异常时的处置措施
}
finally{
...... //无论是否发生异常,都无条件执行的语句
}

RuntimeException 异常以及它的子类,即使没有使用 try 和 catch 捕获,Java 自己也能捕获,并且编译通过(但运行时会发生异常使得程序运行终止)。开发中不针对运行时异常编写 try-catch 结构,因为运行时异常通常是编写程序时的错误,应该去修改代码而不是尝试捕获异常

而如果抛出的异常是 IOException 等非运行时异常,则必须捕获,否则会编译错误。也就是说,我们必须处理编译时异常,将异常进行捕捉,转化为运行时异常。

异常类常用方法:

  • getMessage:获取异常信息,返回字符串。
  • printStackTrace:获取异常类名和异常堆栈信息,以及异常出现在程序中的位置。

throws 声明抛出异常

声明抛出异常是 Java 中处理异常的第二种方式。

如果一个方法可能生成某种异常,但是并不能确定如何处理这种异常,则此方法应显示地声明抛出异常,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。

throws 方式只是将异常抛给了调用者,并没有处理掉异常。

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。

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public void readFile(String file) throws FileNotFoundException {
File file = new File("xxx.txt"); // 可能出现 FileNotFoundException 异常
}

手动抛出异常

Java 中异常可以由人工创建并抛出。首先要生成异常类对象,然后通过 throw 语句抛出异常

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IOException e = new IOException();
throw e;

自定义异常类

用户自己的异常类:

  • 必须继承现有的异常类(Exception、RuntimeException)。
  • 提供全局常量:serialVersionUID,序列化中用于标识类。
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static final long serialVersionUID = xxx;