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本文将讲解异常的产生和处理,以及如何自定义异常
异常
知识点-- 异常
目标
- 能够辨别程序中异常和错误的区别,并且说出异常的分类
讲解
异常概念
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。
注意: 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。
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:
- Error:严重错误Error,无法通过处理的错误,只能事先避免。
- 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。
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:根据在编译时期还是运行时期去检查异常?
- 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)
- 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)
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。我们通过图解来解析下异常产生的过程。
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 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");
}
}
上述程序执行过程图解:
异常的产生和处理
知识点-- 异常的产生
目标
- 能够理解使用throw关键字产生异常
讲解
throw关键字的作用
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。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。
throw关键字的使用格式
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");
案例演示
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
throw关键字:
作用: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。
格式: throw 异常对象;
*/
int[] arr = {
10,20,30,40};
method(arr,4);
}
/**
* 查找指定索引位置的元素
* @param arr
* @param index
*/
public static void method(int[] arr,int index){
if (index < 0 || index > arr.length-1){
// 索引不存在-->产生一个异常
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index+"");
}else{
int num = arr[index];
System.out.println(num);
}
}
}
知识点–声明处理异常
目标
- 掌握声明处理异常
讲解
声明处理异常的概述
声明处理异常:使用throws关键字将问题标识出来, 表示当前方法不处理异常,而是提醒给调用者, 让调用者来处理…最终会到虚拟机,虚拟机直接结束程序,打印异常信息。
声明处理异常格式
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{
// 可以抛出一个,也可以多个
}
案例演示
import java.io.FileNotFoundException;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class Test {
// 使用throws关键字将异常标识出来, 表示当前方法不处理异常,而是提醒调用者来处理
public static void main(String[] args) throws ParseException {
/*
处理异常的目的: 为了让程序可以继续往下执行
声明处理异常:
概述:使用throws关键字将问题标识出来, 表示当前方法不处理异常,而是提醒给调用者,
让调用者来处理....最终会到虚拟机,虚拟机直接结束程序,打印异常信息。
格式:
修饰符 返回值类型 方法名(形参列表) throws 异常类名1,异常类名2…{ // 可以抛出一个,也可以多个
}
特点: 声明处理异常,处理完后,如果程序运行的时候出现异常,程序还是无法继续往下执行
使用场景: 声明处理异常一般处理运行的时候不会出现异常的编译异常
*/
//method1();
// 举例:声明处理异常一般处理运行的时候不会出现异常的编译异常
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
Date date = sdf.parse("1999-10-10");
System.out.println(date);
// 举例:一般用来处理编译异常,让程序通过编译,但程序运行的时候出现异常,程序还是无法继续往下执行
/*SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
Date date = sdf.parse("1999年10月10日");
System.out.println(date);*/
System.out.println("结束");
}
// 一次声明处理一个异常
// 使用throws关键字将异常标识出来, 表示当前方法不处理异常,而是提醒调用者来处理
public static void method1() throws ParseException{
// 产生一个异常对象
throw new ParseException("解析异常",1);
}
// 一次声明处理多个异常
public static void method2(int num) throws ParseException,FileNotFoundException{
// 产生一个异常对象
if (num == 1){
throw new ParseException("解析异常",1);
}else{
throw new FileNotFoundException("文件找不到异常");
}
}
}
知识点–捕获处理异常try…catch
目标
- 掌握捕获处理异常
讲解
捕获处理异常的概述
- 捕获处理异常:对异常进行捕获处理 , 处理完后程序可以正常向下执行。
捕获处理异常格式
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
}
执行步骤:
1.首先执行try中的代码,如果try中的代码出现了异常,那么就直接执行catch()里面的代码,执行完后,程序继续往下执行
2.如果try中的代码没有出现异常,那么就不会执行catch()里面的代码,而是继续往下执行
注意:
- try和catch都不能单独使用,必须连用。
- try中的代码出现了异常,那么出现异常位置后面的代码就不会再执行了
- 捕获处理异常,如果程序出现了异常,程序会继续往下执行
声明处理异常,如果程序出现了异常,程序就不会继续往下执行
演示如下:
import java.text.ParseException;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
捕获处理异常: try...catch..
概述:对异常进行捕获处理 , 处理完后程序可以正常向下执行。
格式:
try{
编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型 变量名){
处理异常的代码
//记录日志/打印异常信息
}
执行步骤:
1.首先执行try中的代码,如果try中的代码出现了异常,那么就直接执行catch()里面的代码,执行完后,程序继续往下执行
2.如果try中的代码没有出现异常,那么就不会执行catch()里面的代码,而是继续往下执行
*/
method1();
System.out.println("======================");
// 捕获处理运行异常
try {
System.out.println(1/1);// 没有出现异常,1
}catch (ArithmeticException e){
System.out.println("出现了数学运算异常");
}
System.out.println("======================");
try {
System.out.println(1/0);// 出现了异常
System.out.println("try...");
}catch (ArithmeticException e){
System.out.println("出现了数学运算异常");
}
System.out.println("结束");
}
// 捕获处理编译异常
public static void method1(){
try{
throw new ParseException("解析异常",1);
}catch (ParseException e){
System.out.println("出现了异常");
}
System.out.println("method1方法结束...");
}
}
获取异常信息
Throwable类中定义了一些查看方法:
-
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。 -
public String toString()
:获取异常的类型和异常描述信息(不用)。 -
public void printStackTrace()
:打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。
包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。
在开发中呢也可以在catch将编译期异常转换成运行期异常处理。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
Throwable获取异常信息的方法:
- 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。
- public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。
- public void printStackTrace():打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。
*/
System.out.println("开始");
try {
System.out.println(1/0);// 报异常,产生一个异常对象
}catch (ArithmeticException e){
/*System.out.println("出现了异常");
System.out.println(e.getMessage());
System.out.println(e);
System.out.println(e.toString());*/
e.printStackTrace();
}
System.out.println("结束");
}
}
知识点–finally 代码块
目标
- 掌握finally代码块的格式和执行流程
路径
- finally代码块的概述
- finally代码块的语法格式
- 案例演示
讲解
finally代码块的概述
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。
finally代码块的语法格式
try{
可能会出现异常的代码
}catch(异常的类型 变量名){
处理异常的代码或者打印异常的信息
}finally{
无论异常是否发生,都会执行这里的代码(正常情况,都会执行finally中的代码,一般用来释放资源)
}
执行步骤:
1.首先执行try中的代码,如果try中的代码出现了异常,那么就直接执行catch()里面的代码,执行完后会执行finally中的代码,然后程序继续往下执行
2.如果try中的代码没有出现异常,那么就不会执行catch()里面的代码,但是还是会执行finally中的代码,然后程序继续往下执行
注意:finally不能单独使用。
案例演示
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
finally 代码块:
概述:在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的
格式:
try{
可能会出现异常的代码
}catch(异常的类型 变量名){
处理异常的代码或者打印异常的信息
}finally{
无论异常是否发生,都会执行这里的代码(正常情况,都会执行finally中的代码,一般用来释放资源)
}
执行步骤:
1.首先执行try中的代码,如果try中的代码出现了异常,那么就直接执行catch()里面的代码,执行完后会执行finally中的代码,然后程序继续往下执行
2.如果try中的代码没有出现异常,那么就不会执行catch()里面的代码,但是还是会执行finally中的代码,然后程序继续往下执行
*/
System.out.println("开始");
/*try {
System.out.println(1/0);
}catch (ArithmeticException e){
System.out.println("catch 出现了异常");
return;
//System.exit(0);
}finally {
System.out.println("finally 无论是否发生异常都会执行");
}*/
System.out.println("================================");
try {
System.out.println(1/1);// 1
return;
}catch (ArithmeticException e){
System.out.println("catch 出现了异常");
}finally {
System.out.println("finally 无论是否发生异常都会执行");
}
System.out.println("结束");
}
}
当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法(如exist),此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。
扩展–finally经典面试题
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(method1());// 30
System.out.println(method2());// 20
}
public static int method1() {
int num = 10;
try {
System.out.println(1 / 0);
} catch (ArithmeticException e) {
num = 20;
return num;
} finally {
num = 30;
return num;
}
}
public static int method2() {
int num = 10;
try {
System.out.println(1 / 0);
} catch (ArithmeticException e) {
num = 20;
// catch中的return会做2件事:1.先记录要返回的值,然后执行finally中的代码,2.最后把记录的值返回
return num;// 记录要返回的值:20
} finally {
num = 30;
}
return num;
}
}
知识点–异常注意事项
目标
- 理解异常注意事项
讲解
-
运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
-
如果父类的方法抛出了多个异常,子类覆盖(重写)父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集。
-
父类方法没有抛出异常,子类覆盖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
-
声明处理多个异常,可以直接声明这多个异常的父类异常
-
在try/catch后可以追加finally代码块,其中的代码一定会被执行,通常用于资源回收。
-
多个异常使用捕获又该如何处理呢?
- 多个异常分别处理。
- 多个异常一次捕获,多次处理。
- 多个异常一次捕获一次处理。
-
当多异常分别处理时,捕获处理,前边的类不能是后边类的父类
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。
代码如下:
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.text.ParseException;
class Fu {
public void show() throws ParseException, FileNotFoundException {
// ...
}
public void run() {
}
}
class Zi extends Fu {
// 2.如果父类的方法抛出了多个异常,子类覆盖(重写)父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集。
/* @Override
public void show() throws ParseException, FileNotFoundException, IOException {
}*/
// 3.父类方法没有抛出异常,子类覆盖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
@Override
public void run() {
try {
throw new FileNotFoundException("");
}catch (FileNotFoundException e){
}
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
异常注意事项:
1.运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
2.如果父类的方法抛出了多个异常,子类覆盖(重写)父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集。
3.父类方法没有抛出异常,子类覆盖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
4.声明处理多个异常,可以直接声明这多个异常的父类异常
5.在try/catch后可以追加finally代码块,其中的代码一定会被执行,通常用于资源回收。
6.多个异常使用捕获又该如何处理呢?
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。
7.当多异常分别处理时,捕获处理,前边的类不能是后边类的父类
*/
}
// 1.运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
public static void show1() {
System.out.println(1 / 0);
}
// 4.声明处理多个异常,可以直接声明这多个异常的父类异常
public static void show2(int num) throws Exception{
if (num == 1){
throw new FileNotFoundException("");
}else{
throw new ParseException("",1);
}
}
// 多个异常使用捕获又该如何处理呢?
// 1. 多个异常分别处理。
public static void show3(int num) {
if (num == 1){
try {
throw new FileNotFoundException("");
} catch (FileNotFoundException e) {
}
}else{
try {
throw new ParseException("",1);
} catch (ParseException e) {
}
}
}
// 2. 多个异常一次捕获,多次处理。
public static void show4(int num) {
try {
if (num == 1){
throw new FileNotFoundException("");
}else{
throw new ParseException("",1);
}
}catch (FileNotFoundException e){
}catch (ParseException e){
}
}
// 3. 多个异常一次捕获一次处理。
public static void show5(int num) {
try {
if (num == 1){
throw new FileNotFoundException("");
}else{
throw new ParseException("",1);
}
}catch (Exception e){
}
}
// 7.当多异常分别处理时,捕获处理,前边的类不能是后边类的父类
public static void show6(int num) {
try {
if (num == 1){
throw new FileNotFoundException("");
}else{
throw new ParseException("",1);
}
}catch (Exception e){
}/*catch (ParseException e){
}*/
}
}
自定义异常
知识点-- 自定义异常
目标
- 能够自定义并使用异常类
讲解
自定义异常概述
为什么需要自定义异常类:
我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是预先没有定义好的,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.这些异常在JDK中没有定义过,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。
什么是自定义异常类:
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:
- 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于
java.lang.Exception
。 - 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于
java.lang.RuntimeException
。
// 编译异常
public class MyException1 extends Exception {
public MyException1() {
}
public MyException1(String message) {
super(message);
}
}
// 运行异常
public class MyException2 extends RuntimeException {
public MyException2() {
}
public MyException2(String message) {
super(message);
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*
异常类如何定义:
1. 自定义一个编译期异常: 自定义类 并继承于java.lang.Exception。
2. 自定义一个运行时期的异常类:自定义类 并继承于java.lang.RuntimeException。
*/
//throw new MyException1("自定义异常1");
throw new MyException2("自定义异常2");
}
}
自定义异常的练习
要求: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。
首先定义一个注册异常类RegisterException:
// 业务逻辑异常
public class RegisterException extends Exception {
/**
* 空参构造
*/
public RegisterException() {
}
/**
*
* @param 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。
import java.util.Scanner;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 需求: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。
// 1.定义一个数组,存储一些已知用户名
String[] names = {
"jack", "rose", "jim", "tom"};
// 2.用户输入要注册的用户名
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个用户名:");
String name = sc.next();
// 3.循环遍历数组
for (String s : names) {
// 4.在循环中,判断用户输入的用户名和已知的用户名是否相同
if (s.equals(name)) {
// 5.如果相同,就抛出异常对象
try {
throw new RegisterException("亲,该用户名已经被注册。");
} catch (RegisterException e) {
System.out.println(e.getMessage());
return;
}
}
}
// 6.如果不相同,就显示提示信息
System.out.println("亲,恭喜您注册成功!");
}
}