代码收藏家 JAVA——异常的处理
目录
一、异常
1.异常概念
2.异常体系
3.异常分类
4.异常的产生过程解析
二、异常的处理
1.抛出异常throw
2.Objects非空判断
3.声明异常throws
4.捕获异常try…catch
5.finally 代码块
6.异常注意事项
（1）多个异常分别处理
（2）多个异常一次捕获，多次处理
（3）多个异常一次捕获一次处理
三、自定义异常
1.概述
2.自定义异常的练习
一、异常
1.异常概念
异常，就是不正常的意思。在生活中，医生说你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响。在程序中的意思就是：
异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。
在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。
2.异常体系
异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是java.lang.Throwable，其下有两个子类：java.lang.Error与java.lang.Exception，平常所说的异常指java.lang.Exception。
Throwable体系：
a.Error:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。
b.Exception:表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。好比感冒、阑尾炎。
Throwable中的常用方法：
a.public void printStackTrace():打印异常的详细信息。
b.public String getMessage():获取发生异常的原因。
c.public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
3.异常分类
我们平常说的异常就是指Exception，因为这类异常一旦出现，我们就要对代码进行更正，修复程序。
异常(Exception)的分类:
a.编译时期异常:checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)。
b.运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)。
4.异常的产生过程解析
先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。
工具类：
public class ArrayTools {
// 对给定的数组通过给定的角标获取元素。
public static int getElement(int[] arr, int index) {
int element = arr[index];
return element;
}
}测试类：
public class ExceptionDemo2 {
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");
}
}上述程序执行过程图解：
二、异常的处理
Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws 。
1.抛出异常throw
在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如，在定义方法时，方法需要接受参数。那么，当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。
在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。
a.创建一个异常对象。
b.需要将这个异常对象告知给调用者。
throw用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。
使用格式：
throw new 异常类名(参数);
例如：
throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");public class Test {
public static void main(String[] args) {
//创建一个数组
int[] arr = {2,4,52,2};
//根据索引找对应的元素
int index = 4;
int element = getElement(arr, index);
System.out.println(element);
System.out.println("over");
}
/*
* 根据 索引找到数组中对应的元素
*/
public static int getElement(int[] arr,int index){
//判断索引是否越界
if(index<0 || index>arr.length-1){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("角标越界了~~~");
}
int element = arr[index];
return element;
}
}tips：如果产生了问题，我们就会throw将问题描述类即异常进行抛出，也就是将问题返回给该方法的调用者。
2.Objects非空判断
public static <T> T requireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。
查看源码发现这里对为null的进行了抛出异常操作：
ublic static <T> T requireNonNull(T obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
return obj;
}
//使用Objects后直接应用
Objects.requireNonNull(obj,"传递对象值是null值");3.声明异常throws
声明异常：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。
关键字throws运用于方法声明之上,用于表示当前方法不处理异常,而是提醒该方法的调用者来处理异常(抛出异常)。
声明异常格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{ }
声明异常的代码演示：
public class Test {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
read("a.txt");
}
// 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。
public class Test {
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这个文件
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
if (!path.equals("b.txt")) {
throw new IOException();
}
}
}4.捕获异常try…catch
如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:
a.该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
b.在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。
try-catch的方式就是捕获异常。
捕获异常：Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。
捕获异常语法如下：
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型 e){
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
try：该代码块中编写可能产生异常的代码。
catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。
注意：try和catch都不能单独使用,必须连用。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。
read("b.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {// 括号中需要定义什么呢？
//try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型
System.out.println(e);
}
System.out.println("over");
}
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}Throwable类中定义了一些查看方法:
a.public String getMessage():获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因。
b.public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
c.public void printStackTrace():打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。
5.finally 代码块
finally：有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
当我们在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。
finally的语法:
try…catch….finally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。
注意:finally不能单独使用。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
read("a.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
//抓取到的是编译期异常 抛出去的是运行期
throw new RuntimeException(e);
} finally {
System.out.println("不管程序怎样，这里都将会被执行。");
}
System.out.println("over");
}
public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}tips：当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。
6.异常注意事项
（1）多个异常分别处理
public static void main(String[] args) {
//多个异常分别处理。
try {
int[] arr = {1,2,3};
System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException
}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){
e.printStackTrace();
}
try {
List<Integer> list = List.of(1,2,3);
System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException
}catch (IndexOutOfBoundsException e){ //一次捕获多个异常的时候，先逮大再逮小，或者直接捕获一个大的就行
e.printStackTrace();
}
}
public static int getElement(int[] arr,int index){
/*
如果你的arr是null 我们给你抛出一个空指针异常，告知方法调用者你传递的参数是null值。
*/
if (arr==null){
throw new NullPointerException("传递的参数有问题，你的值是个null值");
}
if (index<0 || index>arr.length-1){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的索引超出了数组的范围");
}
int ele = arr[index];
return ele;
}
}（2）多个异常一次捕获，多次处理
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 多个异常分别处理。
try {
int[] arr = {1,2,3};
System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException
List<Integer> list = List.of(1,2,3);
System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException
}catch (IndexOutOfBoundsException e){ //一次捕获多个异常的时候，先逮大再逮小，或者直接捕获一个大的就行
e.printStackTrace();
}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){ //错误写法
System.out.println(e);
}
}
public static int getElement(int[] arr,int index){
/*
如果你的arr是null 我们给你抛出一个空指针异常，告知方法调用者你传递的参数是null值。
*/
if (arr==null){
throw new NullPointerException("传递的参数有问题，你的值是个null值");
}
if (index<0 || index>arr.length-1){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的索引超出了数组的范围");
}
int ele = arr[index];
return ele;
}
}（3）多个异常一次捕获一次处理
try {
int[] arr = {1,2,3};
System.out.println(arr[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException
List<Integer> list = List.of(1,2,3);
System.out.println(list.get(3));//IndexOutOfBoundsException
}catch (IndexOutOfBoundsException e){ //直接捕获父异常
e.printStackTrace();
}一般我们是使用一次捕获多次处理方式，格式如下：
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型A e){ 当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}catch(异常类型B e){ 当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}
注意：这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
a.运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出,让默认JVM处理。
b.如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况.。
public class Test { //始终打印的都是100
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getNum());
}
public static int getNum(){
int a = 10;
try {
return a;
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
a = 100;
return a; //在使用finally的时候一定要记得，不要在里面使用return
}
}
}c.如果父类抛出了多个异常,子类重写父类方法时,抛出和父类相同的异常或者是父类异常的子类或者不抛出异常。
d.父类方法没有抛出异常，子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出 。
public class Fu {
public void show01()throws NullPointerException,ClassCastException{}
public void show02()throws IndexOutOfBoundsException{}
public void show03()throws NullPointerException {}
public void show04(){}
}
class Zi extends Fu{
//子类重写父类方法时抛出和父类相同的异常
public void show01()throws NullPointerException,ClassCastException{}
//子类重写父类方法时,或者是父类异常的子类
public void show02()throws ArrayIndexOutOfBoundsException{}
//子类重写父类该方法时也不可抛出异常
public void show03() {}
//此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出
public void show04(){
try {
throw new Exception();
}catch (Exception e){
}
}
}三、自定义异常
1.概述
自定义异常类: 在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类，自定义一个业务逻辑异常: RegisterException。一个注册异常类。
异常类如何定义:
a.自定义一个编译期异常: 自定义类并继承于java.lang.Exception。
b.自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于java.lang.RuntimeException。
2.自定义异常的练习
我们模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。
首先定义一个登陆异常类RegisterException：
// 业务逻辑异常
public class RegisterException extends Exception {
/**
* 空参构造
*/
public RegisterException() {
}
/**
* message表示异常提示
*/
public RegisterException(String message) {
super(message);
}
}模拟登陆操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否存在方法用于判断。
public class Test {
// 模拟数据库中已存在账号
private static String[] names = {"bill","hill","jill"};
public static void main(String[] args) {
//调用方法
try{
// 可能出现异常的代码
checkUsername("nill");
System.out.println("注册成功");//如果没有异常就是注册成功
}catch(RegisterException e){
//处理异常
e.printStackTrace();
}
}
//判断当前注册账号是否存在
public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException{
for (String name : names) {
if(name.equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常
throw new RegisterException("亲"+name+"已经被注册了！");
}
}
return true;
}
}作者：章鱼丸子吖
