java基礎筆記(十四)——java異常

阿新 • • 發佈：2020-12-22

第一章異常

1.1 異常概念

異常，就是不正常的意思。在生活中:醫生說,你的身體某個部位有異常,該部位和正常相比有點不同,該部位的功能將受影響.在程式中的意思就是：

異常：指的是程式在執行過程中，出現的非正常的情況，最終會導致JVM的非正常停止。

在Java等面向物件的程式語言中，異常本身是一個類，產生異常就是建立異常物件並丟擲了一個異常物件。Java處理異常的方式是中斷處理。

異常指的並不是語法錯誤,語法錯了,編譯不通過,不會產生位元組碼檔案,根本不能執行.

1.2 異常體系

異常機制其實是幫助我們找到程式中的問題，異常的根類是java.lang.Throwable，其下有兩個子類：java.lang.Error

與java.lang.Exception，平常所說的異常指java.lang.Exception。

Throwable體系：

Error:嚴重錯誤Error，無法通過處理的錯誤，只能事先避免，好比絕症。
Exception:表示異常，異常產生後程序員可以通過程式碼的方式糾正，使程式繼續執行，是必須要處理的。好比感冒、闌尾炎。

Throwable中的常用方法：

public void printStackTrace():列印異常的詳細資訊。

包含了異常的型別,異常的原因,還包括異常出現的位置,在開發和除錯階段,都得使用printStackTrace。
public String getMessage()

:獲取發生異常的原因。

提示給使用者的時候,就提示錯誤原因。
public String toString():獲取異常的型別和異常描述資訊(不用)。

出現異常,不要緊張,把異常的簡單類名,拷貝到API中去查。

1.3 異常分類

我們平常說的異常就是指Exception，因為這類異常一旦出現，我們就要對程式碼進行更正，修復程式。

異常(Exception)的分類:根據在編譯時期還是執行時期去檢查異常?

編譯時期異常:checked異常。在編譯時期,就會檢查,如果沒有處理異常,則編譯失敗。(如日期格式化異常)
執行時期異常:runtime異常。在執行時期,檢查異常.在編譯時期,執行異常不會編譯器檢測(不報錯)。(如數學異常)

1.4 異常的產生過程解析

先執行下面的程式，程式會產生一個數組索引越界異常ArrayIndexOfBoundsException。我們通過圖解來解析下異常產生的過程。

工具類

public class ArrayTools {
    // 對給定的陣列通過給定的角標獲取元素。
    public static int getElement(int[] arr, int index) {
        int element = arr[index];
        return element;
    }
}

測試類

public class ExceptionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 34, 12, 67 };
        intnum = ArrayTools.getElement(arr, 4)
        System.out.println("num=" + num);
        System.out.println("over");
    }
}

上述程式執行過程圖解：

第二章異常的處理

Java異常處理的五個關鍵字：try、catch、finally、throw、throws

2.1 丟擲異常throw

在編寫程式時，我們必須要考慮程式出現問題的情況。比如，在定義方法時，方法需要接受引數。那麼，當呼叫方法使用接受到的引數時，首先需要先對引數資料進行合法的判斷，資料若不合法，就應該告訴呼叫者，傳遞合法的資料進來。這時需要使用丟擲異常的方式來告訴呼叫者。

在java中，提供了一個throw關鍵字，它用來丟擲一個指定的異常物件。那麼，丟擲一個異常具體如何操作呢？

建立一個異常物件。封裝一些提示資訊(資訊可以自己編寫)。
需要將這個異常物件告知給呼叫者。怎麼告知呢？怎麼將這個異常物件傳遞到呼叫者處呢？通過關鍵字throw就可以完成。throw 異常物件。

throw用在方法內，用來丟擲一個異常物件，將這個異常物件傳遞到呼叫者處，並結束當前方法的執行。

使用格式：

throw new 異常類名(引數);

例如：

throw new NullPointerException("要訪問的arr陣列不存在");

throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("該索引在陣列中不存在，已超出範圍");

學習完丟擲異常的格式後，我們通過下面程式演示下throw的使用。

public class ThrowDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //建立一個數組 
        int[] arr = {2,4,52,2};
        //根據索引找對應的元素 
        int index = 4;
        int element = getElement(arr, index);

        System.out.println(element);
        System.out.println("over");
    }
    /*
     * 根據 索引找到陣列中對應的元素
     */
    public static int getElement(int[] arr,int index){ 
       	//判斷  索引是否越界
        if(index<0 || index>arr.length-1){
             /*
             判斷條件如果滿足，當執行完throw丟擲異常物件後，方法已經無法繼續運算。
             這時就會結束當前方法的執行，並將異常告知給呼叫者。這時就需要通過異常來解決。 
              */
             throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("哥們，角標越界了~~~");
        }
        int element = arr[index];
        return element;
    }
}

注意：如果產生了問題，我們就會throw將問題描述類即異常進行丟擲，也就是將問題返回給該方法的呼叫者。

那麼對於呼叫者來說，該怎麼處理呢？一種是進行捕獲處理，另一種就是繼續講問題宣告出去，使用throws宣告處理。

2.2 Objects非空判斷

還記得我們學習過一個類Objects嗎，曾經提到過它由一些靜態的實用方法組成，這些方法是null-save（空指標安全的）或null-tolerant（容忍空指標的），那麼在它的原始碼中，對物件為null的值進行了丟擲異常操作。

public static <T> T requireNonNull(T obj):檢視指定引用物件不是null。

檢視原始碼發現這裡對為null的進行了丟擲異常操作：

public static <T> T requireNonNull(T obj) {
    if (obj == null)
      	throw new NullPointerException();
    return obj;
}

2.3 宣告異常throws

宣告異常：將問題標識出來，報告給呼叫者。如果方法內通過throw丟擲了編譯時異常，而沒有捕獲處理（稍後講解該方式），那麼必須通過throws進行宣告，讓呼叫者去處理。

關鍵字throws運用於方法宣告之上,用於表示當前方法不處理異常,而是提醒該方法的呼叫者來處理異常(丟擲異常).

宣告異常格式：

修飾符 返回值型別 方法名(引數) throws 異常類名1,異常類名2…{   }

宣告異常的程式碼演示：

public class ThrowsDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        read("a.txt");
    }

    // 如果定義功能時有問題發生需要報告給呼叫者。可以通過在方法上使用throws關鍵字進行宣告
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt這個檔案 
            // 我假設  如果不是 a.txt 認為 該檔案不存在 是一個錯誤 也就是異常  throw
            throw new FileNotFoundException("檔案不存在");
        }
    }
}

throws用於進行異常類的宣告，若該方法可能有多種異常情況產生，那麼在throws後面可以寫多個異常類，用逗號隔開。

public class ThrowsDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        read("a.txt");
    }

    public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException {
        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt這個檔案 
            // 我假設  如果不是 a.txt 認為 該檔案不存在 是一個錯誤 也就是異常  throw
            throw new FileNotFoundException("檔案不存在");
        }
        if (!path.equals("b.txt")) {
            throw new IOException();
        }
    }
}

2.4 捕獲異常try…catch

如果異常出現的話,會立刻終止程式,所以我們得處理異常:

該方法不處理,而是宣告丟擲,由該方法的呼叫者來處理(throws)。
在方法中使用try-catch的語句塊來處理異常。

try-catch的方式就是捕獲異常。

捕獲異常：Java中對異常有針對性的語句進行捕獲，可以對出現的異常進行指定方式的處理。

捕獲異常語法如下：

try{
     編寫可能會出現異常的程式碼
}catch(異常型別  e){
     處理異常的程式碼
     //記錄日誌/列印異常資訊/繼續丟擲異常
}

try：該程式碼塊中編寫可能產生異常的程式碼。

catch：用來進行某種異常的捕獲，實現對捕獲到的異常進行處理。

注意:try和catch都不能單獨使用,必須連用。

演示如下：

public class TryCatchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {// 當產生異常時，必須有處理方式。要麼捕獲，要麼宣告。
            read("b.txt");
        } catch (FileNotFoundException e) {// 括號中需要定義什麼呢？
          	//try中丟擲的是什麼異常，在括號中就定義什麼異常型別
            System.out.println(e);
        }
        System.out.println("over");
    }
    /*
     *
     * 我們 當前的這個方法中 有異常  有編譯期異常
     */
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt這個檔案 
            // 我假設  如果不是 a.txt 認為 該檔案不存在 是一個錯誤 也就是異常  throw
            throw new FileNotFoundException("檔案不存在");
        }
    }
}

如何獲取異常資訊：

Throwable類中定義了一些檢視方法:

public String getMessage():獲取異常的描述資訊,原因(提示給使用者的時候,就提示錯誤原因。
public String toString():獲取異常的型別和異常描述資訊(不用)。
public void printStackTrace():列印異常的跟蹤棧資訊並輸出到控制檯。

包含了異常的型別,異常的原因,還包括異常出現的位置,在開發和除錯階段,都得使用printStackTrace。

2.4 finally 程式碼塊

finally：有一些特定的程式碼無論異常是否發生，都需要執行。另外，因為異常會引發程式跳轉，導致有些語句執行不到。而finally就是解決這個問題的，在finally程式碼塊中存放的程式碼都是一定會被執行的。

什麼時候的程式碼必須最終執行？

當我們在try語句塊中打開了一些物理資源(磁碟檔案/網路連線/資料庫連線等),我們都得在使用完之後,最終關閉開啟的資源。

finally的語法:

try...catch....finally:自身需要處理異常,最終還得關閉資源。

注意:finally不能單獨使用。

比如在我們之後學習的IO流中，當打開了一個關聯檔案的資源，最後程式不管結果如何，都需要把這個資源關閉掉。

finally程式碼參考如下：

public class TryCatchDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            read("a.txt");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            //抓取到的是編譯期異常  丟擲去的是執行期 
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            System.out.println("不管程式怎樣，這裡都將會被執行。");
        }
        System.out.println("over");
    }
    /*
     *
     * 我們 當前的這個方法中 有異常  有編譯期異常
     */
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt這個檔案 
            // 我假設  如果不是 a.txt 認為 該檔案不存在 是一個錯誤 也就是異常  throw
            throw new FileNotFoundException("檔案不存在");
        }
    }
}

當只有在try或者catch中呼叫退出JVM的相關方法,此時finally才不會執行,否則finally永遠會執行。

2.5 異常注意事項

多個異常使用捕獲又該如何處理呢？
1. 多個異常分別處理。
2. 多個異常一次捕獲，多次處理。
3. 多個異常一次捕獲一次處理。
一般我們是使用一次捕獲多次處理方式，格式如下：
```
try{
     編寫可能會出現異常的程式碼
}catch(異常型別A  e){  當try中出現A型別異常,就用該catch來捕獲.
     處理異常的程式碼
     //記錄日誌/列印異常資訊/繼續丟擲異常
}catch(異常型別B  e){  當try中出現B型別異常,就用該catch來捕獲.
     處理異常的程式碼
     //記錄日誌/列印異常資訊/繼續丟擲異常
}
```
注意:這種異常處理方式，要求多個catch中的異常不能相同，並且若catch中的多個異常之間有子父類異常的關係，那麼子類異常要求在上面的catch處理，父類異常在下面的catch處理。
執行時異常被丟擲可以不處理。即不捕獲也不宣告丟擲。
如果finally有return語句,永遠返回finally中的結果,避免該情況.
如果父類丟擲了多個異常,子類重寫父類方法時,丟擲和父類相同的異常或者是父類異常的子類或者不丟擲異常。
父類方法沒有丟擲異常，子類重寫父類該方法時也不可丟擲異常。此時子類產生該異常，只能捕獲處理，不能宣告丟擲

第三章自定義異常

3.1 概述

為什麼需要自定義異常類:

我們說了Java中不同的異常類,分別表示著某一種具體的異常情況,那麼在開發中總是有些異常情況是SUN沒有定義好的,此時我們根據自己業務的異常情況來定義異常類。例如年齡負數問題,考試成績負數問題等等。

在上述程式碼中，發現這些異常都是JDK內部定義好的，但是實際開發中也會出現很多異常,這些異常很可能在JDK中沒有定義過,例如年齡負數問題,考試成績負數問題.那麼能不能自己定義異常呢？

什麼是自定義異常類:

在開發中根據自己業務的異常情況來定義異常類.

自定義一個業務邏輯異常: RegisterException。一個註冊異常類。

異常類如何定義:

自定義一個編譯期異常: 自定義類並繼承於java.lang.Exception。
自定義一個執行時期的異常類:自定義類並繼承於java.lang.RuntimeException。

3.2 自定義異常的練習

要求：我們模擬註冊操作，如果使用者名稱已存在，則丟擲異常並提示：親，該使用者名稱已經被註冊。

首先定義一個登陸異常類RegisterException：

// 業務邏輯異常
public class RegisterException extends Exception {
    /**
     * 空參構造
     */
    public RegisterException() {
    }

    /**
     *
     * @param message 表示異常提示
     */
    public RegisterException(String message) {
        super(message);
    }
}

模擬登陸操作，使用陣列模擬資料庫中儲存的資料，並提供當前註冊賬號是否存在方法用於判斷。

public class Demo {
    // 模擬資料庫中已存在賬號
    private static String[] names = {"bill","hill","jill"};
   
    public static void main(String[] args) {     
        //呼叫方法
        try{
              // 可能出現異常的程式碼
            checkUsername("nill");
            System.out.println("註冊成功");//如果沒有異常就是註冊成功
        }catch(RegisterException e){
            //處理異常
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //判斷當前註冊賬號是否存在
    //因為是編譯期異常，又想呼叫者去處理 所以宣告該異常
    public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException{
        for (String name : names) {
            if(name.equals(uname)){//如果名字在這裡面 就丟擲登陸異常
                throw new RegisterException("親"+name+"已經被註冊了！");
            }
        }
        return true;
    }
}

java基礎筆記(十四)——java異常

第一章異常

1.1 異常概念

1.2 異常體系

1.3 異常分類

1.4 異常的產生過程解析

第二章異常的處理

2.1 丟擲異常throw

2.2 Objects非空判斷

2.3 宣告異常throws

2.4 捕獲異常try…catch

2.4 finally 程式碼塊

2.5 異常注意事項

第三章自定義異常

3.1 概述

3.2 自定義異常的練習

java基礎筆記(十四)——java異常

java基礎筆記(十)——java物件

java基礎筆記(十一)——Object類和常用API

java基礎筆記(十二)——單列集合collection

java基礎筆記(十九)——緩衝流、轉換流、序列化流

java基礎第二十四課---java內部類

【Java學習筆記十四】——走入Stream API

java基礎筆記(四)——java資料型別

Java基礎筆記39——異常處理

java基礎筆記-異常

Java基礎(二十）——泛型萬用字元和資料結構

Java基礎(二十二) Lambda表示式和File類

Java基礎(二十二) 遞迴

JAVA學習第十四天

Java基礎筆記(一)——java環境的搭建

java基礎筆記(七)——java選擇結構

java基礎筆記(六)——java流程控制Scanner

java基礎筆記(八)——java方法

java基礎筆記(九)——java陣列

java基礎筆記（3）1224

java基礎筆記(十四)——java異常

第一章 異常

1.1 異常概念

1.2 異常體系

1.3 異常分類

1.4 異常的產生過程解析

第二章 異常的處理

2.1 丟擲異常throw

2.2 Objects非空判斷

2.3 宣告異常throws

2.4 捕獲異常try…catch

2.4 finally 程式碼塊

2.5 異常注意事項

第三章 自定義異常

3.1 概述

3.2 自定義異常的練習

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第一章異常

第二章異常的處理

第三章自定義異常