- 第7章：异常处理
- 7.1 异常概述与异常体系结构
- 7.2 常见异常
- 7.3 异常处理机制一：try-catch-finally
- 7.4 异常处理机制二：throws + 异常类型
- 7.5 手动抛出异常
- 7.6 用户自定义异常类
- 总结：异常处理5个关键字
- 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：
① 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。package com.atguigu.java; public class ErrorTest { public static void main(String[] args) { //1.栈溢出：java.lang.StackOverflowError // main(args); //2.堆溢出：java.lang.OutOfMemoryError Integer[] arr = new Integer[1024*1024*1024]; } }
② 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。例如：空指针访问、试图读取不存在的文件、网络连接中断、数组角标越界。
Error类型一般不进行处理，Exception类型的错误最好进行异常处理，防止程序遇到错误直接终止运行。
- Exception分类：
- 运行时异常
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，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
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，可能会带来意想不到的结果。
- 运行时异常
- 异常体系结构
java.lang.Throwable: |-----java.lang.Error:一般不编写针对性的代码进行处理。 |-----java.lang.Exception:可以进行异常的处理 |------编译时异常(checked) |-----IOException |-----FileNotFoundException |-----ClassNotFoundException |------运行时异常(unchecked,RuntimeException) |-----NullPointerException |-----ArrayIndexOutOfBoundsException |-----ClassCastException |-----NumberFormatException |-----InputMismatchException |-----ArithmeticException
面试题：常见的异常都有哪些？举例说明
package com.atguigu.java1;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
import org.junit.Test;
public class ExceptionTest {
//******************以下是编译时异常***************************
@Test
public void test7(){
// File file = new File("hello.txt");
// FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
//
// int data = fis.read();
// while(data != -1){
// System.out.print((char)data);
// data = fis.read();
// }
//
// fis.close();
}
//******************以下是运行时异常***************************
//ArithmeticException
@Test
public void test6(){
int a = 10;
int b = 0;
System.out.println(a / b);
}
//InputMismatchException
@Test
public void test5(){
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int score = scanner.nextInt();
System.out.println(score);
scanner.close();
}
//NumberFormatException
@Test
public void test4(){
String str = "123";
str = "abc";
int num = Integer.parseInt(str);
}
//ClassCastException
@Test
public void test3(){
Object obj = new Date();
String str = (String)obj;
}
//IndexOutOfBoundsException
@Test
public void test2(){
//ArrayIndexOutOfBoundsException
// int[] arr = new int[10];
// System.out.println(arr[10]);
//StringIndexOutOfBoundsException
String str = "abc";
System.out.println(str.charAt(3));
}
//NullPointerException
@Test
public void test1(){
// int[] arr = null;
// System.out.println(arr[3]);
String str = "abc";
str = null;
System.out.println(str.charAt(0));
}
}
7.3 异常处理机制一：try-catch-finally
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异常的处理：抓抛模型
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过程一：“抛”：程序在正常执行的过程中，一旦出现异常，就会在异常代码处生成一个对应异常类的对象，并将此对象抛出。一旦抛出对象以后，其后的代码就不再执行。
关于异常对象的产生：① 系统自动生成的异常对象；② 手动的生成一个异常对象，并抛出（throw）
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过程二：“抓”：可以理解为异常的处理方式：① try-catch-finally ② throws
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try-catch-finally的使用
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 }说明：
- finally是可选的。
- 使用try将可能出现异常代码包装起来，在执行过程中，一旦出现异常，就会生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中进行匹配
- 一旦try中的异常对象匹配到某一个catch时，就进入catch中进行异常的处理。一旦处理完成，就跳出当前的try-catch结构（在没有写finally的情况）。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 - 常用的异常对象处理的方式： ① String getMessage() ② printStackTrace()
- 在try结构中声明的变量，在出了try结构以后，就不能再被调用
- try-catch-finally结构可以嵌套
体会1：使用try-catch-finally处理编译时异常，使得程序在编译时就不再报错，但是运行时仍可能报错。
相当于我们使用try-catch-finally将一个编译时可能出现的异常，延迟到运行时出现。体会2：开发中，由于运行时异常比较常见，所以我们通常就不针对运行时异常编写try-catch-finally了。
针对于编译时异常，我们说一定要考虑异常的处理。package com.atguigu.java1; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import org.junit.Test; public class ExceptionTest1 { @Test public void test2(){ try{ File file = new File("hello.txt"); FileInputStream fis = new FileInputStream(file); int data = fis.read(); while(data != -1){ System.out.print((char)data); data = fis.read(); } fis.close(); }catch(FileNotFoundException e){ e.printStackTrace(); }catch(IOException e){ e.printStackTrace(); } } @Test public void test1(){ String str = "123"; str = "abc"; int num = 0; try{ num = Integer.parseInt(str); System.out.println("hello-----1"); }catch(NumberFormatException e){ // System.out.println("出现数值转换异常了，不要着急...."); //方式1：String getMessage(): // System.out.println(e.getMessage()); //方式2：printStackTrace(): e.printStackTrace(); }catch(NullPointerException e){ System.out.println("出现空指针异常了，不要着急...."); }catch(Exception e){ System.out.println("出现异常了，不要着急...."); } System.out.println(num); System.out.println("hello-----2"); } } -
try-catch-finally中finally的使用：
- finally是可选的
- finally中声明的是一定会被执行的代码。即使catch中又出现异常了，try中有return语句，catch中有return语句等情况。
- 像数据库连接、输入输出流、网络编程Socket等资源，JVM是不能自动的回收的，我们需要自己手动的进行资源的释放。此时的资源释放，就需要声明在finally中。
package com.atguigu.java1; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import org.junit.Test; public class FinallyTest { @Test public void test2(){ FileInputStream fis = null; try { File file = new File("hello1.txt"); fis = new FileInputStream(file); int data = fis.read(); while(data != -1){ System.out.print((char)data); data = fis.read(); } } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }finally{ try { if(fis != null) fis.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } @Test public void testMethod(){ int num = method(); System.out.println(num); } public int method(){ try{ int[] arr = new int[10]; System.out.println(arr[10]); return 1; }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){ e.printStackTrace(); return 2; }finally{ System.out.println("我一定会被执行"); return 3; } } @Test public void test1(){ try{ int a = 10; int b = 0; System.out.println(a / b); }catch(ArithmeticException e){ e.printStackTrace(); // int[] arr = new int[10]; // System.out.println(arr[10]); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } // System.out.println("我好帅啊！！！~~"); finally{ System.out.println("我好帅啊~~"); } } }
- "throws + 异常类型"写在方法的声明处，指明此方法执行时，可能会抛出的异常类型。
一旦当方法体执行时，出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类的对象，此对象满足throws后异常类型时，就会被抛出。异常代码后续的代码，就不再执行！ - 体会：
try-catch-finally：真正的将异常给处理掉了。
throws的方式只是将异常抛给了方法的调用者。 并没有真正将异常处理掉。 - 开发中如何选择使用try-catch-finally 还是使用throws？
- 如果父类中被重写的方法没有throws方式处理异常，则子类重写的方法也不能使用throws，意味着如果子类重写的方法中有异常，必须使用try-catch-finally方式处理。
方法重写的规则之一：子类重写的方法抛出的异常类型不大于父类被重写的方法抛出的异常类型 - 执行的方法a中，先后又调用了另外的几个方法，这几个方法是递进关系执行的。我们建议这几个方法使用throws的方式进行处理，而执行的方法a可以考虑使用try-catch-finally方式进行处理。
package com.atguigu.java1; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; public class ExceptionTest2 { public static void main(String[] args){ try{ method2(); }catch(IOException e){ e.printStackTrace(); } // method3(); } public static void method3(){ try { method2(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public static void method2() throws IOException{ method1(); } public static void method1() throws FileNotFoundException,IOException{ File file = new File("hello1.txt"); FileInputStream fis = new FileInputStream(file); int data = fis.read(); while(data != -1){ System.out.print((char)data); data = fis.read(); } fis.close(); System.out.println("hahaha!"); } } - 如果父类中被重写的方法没有throws方式处理异常，则子类重写的方法也不能使用throws，意味着如果子类重写的方法中有异常，必须使用try-catch-finally方式处理。
Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并抛出，也可根据需要使用人工创建并抛出——使用throw
package com.atguigu.java2;
public class StudentTest {
public static void main(String[] args) {
try {
Student s = new Student();
s.regist(-1001);
System.out.println(s);
} catch (Exception e) {
// e.printStackTrace();
System.out.println(e.getMessage());
}
}
}
class Student{
private int id;
public void regist(int id) throws Exception {
if(id > 0){
this.id = id;
}else{
// System.out.println("您输入的数据非法！");
//手动抛出异常对象
// throw new RuntimeException("您输入的数据非法！");
throw new Exception("您输入的数据非法！");
}
}
@Override
public String toString() {
return "Student [id=" + id + "]";
}
}
7.6 用户自定义异常类
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如何自定义异常类？
- 继承于现有的异常结构：RuntimeException(不需要再进行try-catch-finally) 、Exception(需要进行try-catch-finally，其中包含编译时异常)
- 提供全局常量：serialVersionUID
- 提供重载的构造器
package com.atguigu.java2; public class MyException extends Exception{ static final long serialVersionUID = -7034897193246939L; public MyException(){ } public MyException(String msg){ super(msg); } }package com.atguigu.java2; public class StudentTest { public static void main(String[] args) { try { Student s = new Student(); s.regist(-1001); System.out.println(s); } catch (Exception e) { // e.printStackTrace(); System.out.println(e.getMessage()); } } } class Student{ private int id; public void regist(int id) throws Exception { if(id > 0){ this.id = id; }else{ // System.out.println("您输入的数据非法！"); //手动抛出异常对象 // throw new RuntimeException("您输入的数据非法！"); // throw new Exception("您输入的数据非法！"); throw new MyException("不能输入负数"); //错误的 // throw new String("不能输入负数"); } } @Override public String toString() { return "Student [id=" + id + "]"; } } -
练习：判断程序的输出结果
package com.atguigu.java2; public class ReturnExceptionDemo { static void methodA() { try { System.out.println("进入方法A");// 1 throw new RuntimeException("制造异常");// 3 抛异常 } finally { System.out.println("用A方法的finally");// 2 在抛异常之前执行 } } static void methodB() { try { System.out.println("进入方法B"); // 5 return; // 7 } finally { System.out.println("调用B方法的finally"); //6 return前执行 } } public static void main(String[] args) { try { methodA(); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage());// 4 捕获异常并输出 } methodB(); } }执行结果：
- 总结：异常处理5个关键字
面试题：throw 和 throws的区别
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throw：
① 异常的生成阶段：手动生成一个异常对象
② 声明在方法体内 -
throws：
① 异常的处理方式：声明方法可能要抛出的各种异常类，交由上一级处理
② 声明在方法的声明处
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异常处理综合例题：
- 编写应用程序EcmDef.java，接收命令行的两个参数，要求不能输入负数，计算两数相除。
对数据类型不一致(NumberFormatException)、缺少命令行参数(ArrayIndexOutOfBoundsException、除0(ArithmeticException)及输入负数(EcDef 自定义的异常)进行异常处理。 - 提示：
(1)在主类(EcmDef)中定义异常方法(ecm)完成两数相除功能。
(2)在main()方法中使用异常处理语句进行异常处理。
(3)在程序中，自定义对应输入负数的异常类(EcDef)。
(4)运行时接受参数 java EcmDef 20 10 //args[0]=“20” args[1]=“10”
(5)Interger类的static方法parseInt(String s)将s转换成对应的int值。 如：int a=Interger.parseInt(“314”); //a=314;
自定义异常类：
package com.atguigu.exer; //自定义异常类 public class EcDef extends Exception { static final long serialVersionUID = -33875164229948L; public EcDef() { } public EcDef(String msg) { super(msg); } }主类：
package com.atguigu.exer; public class EcmDef { public static void main(String[] args) { try{ int i = Integer.parseInt(args[0]); int j = Integer.parseInt(args[1]); int result = ecm(i,j); System.out.println(result); }catch(NumberFormatException e){ System.out.println("数据类型不一致"); }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){ System.out.println("缺少命令行参数"); }catch(ArithmeticException e){ System.out.println("除0"); }catch(EcDef e){ System.out.println(e.getMessage()); } } public static int ecm(int i,int j) throws EcDef{ if(i < 0 || j < 0){ throw new EcDef("分子或分母为负数了！"); } return i / j; } } - 编写应用程序EcmDef.java，接收命令行的两个参数，要求不能输入负数，计算两数相除。
