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Java基础——异常处理机制

2022年09月15日 23:07:21Java技术4

异常处理

1. 介绍

如果一个用户在运行程序期间,由于程序的错误或一些外部环境的影响造成用户数据的丢失,用户就有可能不再使用这个程序了, 为了避免这类事情的发生, 至少应该做到以下几点:

  • 向用户通告错误
  • 保存所有的工作结果
  • 允许用户以妥善的形式退出程序

所以呢,Java使用一 种称为 异常处理 的错误捕获机制处理。异常处理最根本的优势就是将检测错误(由被调用的方法完成)从处理错误(由调用方法完成)中分离出来。

2. 异常类型

异常:在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)
Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类:

  • 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。一般不编写针对性的代码进行处理。
  • 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。
    Java基础——异常处理机制 _ JavaClub全栈架构师技术笔记从上图可以看出,Exception又分解为两个分支
  • RuntimeException(运行时异常):
    • NullPointerException:空指针异常
    • ArrayIndexOutOfBoundsException:数组角标越界
    • ClassCastException:类型转换异常
    • NumberFormatException:数字格式异常
    • InputMismatchException:输入类型异常
    • ArithmeticException:算术运算异常
    • 等等
  • IOException
  • ClassNotFoundException
  • 更多的类

从程序执行过程,分为了

  1. 运行时异常
  • 是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误,是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。
  • 对于这类异常,可以不作处理,直接找到出现问题的代码,进行规避。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。
  1. 编译时异常
  • 是指编译器要求必须处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一般性异常。编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常。
  • 对于这类异常,如果程序不处理,可能会带来不好的结果。
    Java基础——异常处理机制 _ JavaClub全栈架构师技术笔记

编译时异常:执行javac.exe命名时,可能出现的异常。
运行时异常:执行java.exe命名时,出现的异常 。

RuntimeException、Error 以及它们的子类都称为免检异常(unchecked exception )。所有
其他异常都称为必检异常(checked exception),
意思是指编译器会强制程序员检査并通过 try catch 块处理它们,或者在方法头进行声明。

3. 异常处理的详细操作

Java 的异常处理模型基于三种操作:

  • 声明一个异常(declaring an exception)
  • 抛出一个异常(throwing an exception)
  • 捕获一个异常(catching an exception)

3.1 声明异常

在 Java 中,当前执行的语句必属于某个方法。Java 解释器调用 main 方法开始执行一个程序。每个方法都必须声明它可能抛出的必检异常的类型。这称为声明异常( declaring exception)。

为了在方法中声明一个异常,就要在方法头中使用关键字 throws

public void myMethod() throws Exception1,Exception2

tips:如果方法没有在父类中声明异常,那么就不能在子类中对其进行继承来声明异常。

3.2 抛出异常

检测到错误的程序可以创建一个合适的异常类型的实例抛出它,这就称为抛出一个异
常(throwing an exception)。一旦抛出对象以后,其后的代码就不再执行。

IllegalArgumentException ex =new IllegalArgumentException("Wrong Argument");
throw ex;
//或者
throw new 111egalArgumentException("Wrong Argument");

通常,JavaAPI 中的每个异常类至少有两个构造方法:一个无参构造方法一个带可描述这个异常的 String 参数的构造方法。该参數称为异常消息(exceptionmessage), 它可以用 getMessage()获取。

3.3 捕获异常与finally子句

可以从当前的方法开始,沿着方法调用链,按照异常的反向传播方向找到这个处理器。从第一个到最后一个逐个检査 catch 块,判断在 catch 块中的异常类实例是否是该异常对象的类型。如果是,就将该异常对象陚值给所声明的变量,然后执行 catch 块中的代码。如果没有发现异常处理器,Java 会退出这个方法,把异常传递给调用这个方法的方法,继续同样的过程来査找处理器。如果在调用的方法链中找不到处理器,程序就会终止并且在控制台上打印出错信息。寻找处理器的过程称为捕获一个异常(catching an exception)。
Java基础——异常处理机制 _ JavaClub全栈架构师技术笔记
当抛出一个异常时,可以在try-catch 块中捕获和处理它。

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
}
  • try
    捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围,将可能出现异常的代码放在try语句块中。
  • catch (Exceptiontype e)
    • 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
    • 从一个通用的父类可以派生出各种异常类。如果一个 catch 块可以捕获一个父类的异常对象,它就能捕获那个父类的所有子类的异常对象。
    • catch中的异常类型如果没子父类关系,则谁声明在上,谁声明在下无所谓。
    • catch中的异常类型如果满足子父类关系,则要求子类一定声明在父类的上面。否则,报错
      Java基础——异常处理机制 _ JavaClub全栈架构师技术笔记
  • finally
    • 捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一的出口,使得在控制流转到程序的其它部分以前,能够对程序的状态作统一的管理。
    • 不论在try代码块中是否发生了异常事件,catch语句是否执行,catch语句是否有异常,catch语句中是否有return,finally块中的语句都会被执行。
  • finally语句和catch语句是任选的

3.4 从异常中获取信息

与其它对象一样,可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法。

  • String getMessage(): 获取异常信息,返回字符串
  • void 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。
  • String toString():如果存在的话,返回一个包含类名,方法名,文件名和行数的格式化字符串。
  • getStackTrace():StackTraceElement[]:返回和该异常对象相关的代表堆栈跟踪的一个堆栈跟踪元素的数组
    Java基础——异常处理机制 _ JavaClub全栈架构师技术笔记

4. 创建自定义异常类

如果进到一个不能用预定义异常类恰当描述的问题,那就可以通过派生 Exception 类或其子类。

  • 一般地,用户自定义异常类都继承于现的异常结构:RuntimeException 、Exception。
  • 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
  • 自定义异常需要提供serialVersionUID
  • 自定义的异常通过throw抛出。
  • 自定义异常最重要的是异常类的名字,当异常出现时,可以根据名字判断异常类型

例如以下代码:

public class MyException extends Exception {
     
    static final long serialVersionUID = 13465653435L;
    private int idnumber;

    public MyException(String message, int id) {
     
        super(message);//父类的message
        this.idnumber = id;
    }
    public int getId() {
     
        return idnumber;
    }
}

public class MyExpTest {
     
    public void regist(int num) throws MyException {
     
        if (num < 0) {
     
            throw new MyException("人数为负值,不合理", 3);
        } else {
     
            System.out.println("登记人数" + num);
        }
    }

    public void manager() {
     
        try {
     
            regist(-5);
        } catch (MyException e) {
     
            System.out.print("登记失败,出错种类" + e.getId());
        }
        System.out.print("  本次登记操作结束");
    }

    public static void main(String[] args) {
     
        MyExpTest t = new MyExpTest();
        t.manager();
    }
}

输出结果:
Java基础——异常处理机制 _ JavaClub全栈架构师技术笔记

作者:马走日mazouri
来源链接:https://blog.csdn.net/weixin_46215617/article/details/105530059

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