4. 异常机制
1. 异常Exception的概念
1、导引问题
实际工作中,遇到的情况不可能是非常完美的。比如:你写的某个模块,用户输入不一定符合你的要求、你的程序要打开某个文件,这个文件可能不存在或者文件格式不对,你要读取数据库的数据,数据可能是空的等。我们的程序再跑着,内存或硬盘可能满了。等等。
软件程序在运行过程中,非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题,我们叫异常,英文是:Exception,意思是例外。这些,例外情况,或者叫异常,怎么让我们写的程序做出合理的处理。而不至于程序崩溃。
2、常见的错误:
(1)用户输入错误
(2)设备错误:硬件问题,比如打印机关掉、服务器问题
(3)物理限制:磁盘满了。
(4)代码限制:数组下标越界等
(5)设计良好的程序应该在异常发生时提供处理这些错误的方法,使得程序不会因为异常的发生而终断或产生不可预见的结果。
3、如果没有异常处理机制,那么:
//将d:/a.txt复制到e:/a.txt
if("d:/a.txt"这个文件存在){
if(e盘的空间大于a.txt文件长度){
if(文件复制一半IO流断掉){
停止copy,输出:IO流出问题!
}else{
copyFile("d:/a.txt","e:/a.txt");
}
}else{
输出:e盘空间不够存放a.txt!
}
}else{
输出:a.txt不存在!
}
两个坏处:
(1)逻辑代码和错误处理代码放一起!
(2)程序员本身需要考虑的例外情况较复杂,对程序员本身要求较高!
4、异常(Exception)的概念
JAVA是采用面向对象的方式来处理异常的。处理过程:
(1)抛出异常:在执行一个方法时,如果发生异常,则这个方法生成代表该异常的一个对象,停止当前执行路径,并把异常对象提交给JRE。
(2)捕获异常:JRE得到该异常后,寻找相应的代码来处理该异常。JRE在方法的调用栈中查找,从生成异常的方法开始回溯,直到找到相应的异常处理代码为止。
异常分类
JDK 中定义了很多异常类,这些类对应了各种各样可能出现的异常事件,所有异常对象都是派生于Throwable类的一个实例。如果内置的异常类不能够满足需要,还可以创建自己的异常类。
5、Error
(1)Error类层次描述了Java运行时系统内部错误和资源耗尽错误。这类错误是我们无法控制的,同时也是非常罕见的错误。所以在编程中,不去处理这类错误。
(2)Error表明系统JVM已经处于不可恢复的崩溃状态中。我们不需要管他。
(3)Error和Exception的区别:
我开着车走在路上,一头猪冲在路中间,我刹车。这叫一个异常。
我开着车在路上,发动机坏了,我停车,这叫错误。系统处于不可恢复的崩溃状态。发动机什么时候坏?我们普通司机能管吗?不能。发动机什么时候坏是汽车厂发动机制造商的事。
(4)Exception
所有异常类的父类,其子类对应了各种各样可能出现的异常事件。
6、Runtime Exception(unchecked Exception)
出现RuntimeException就一定是你的问题,可以不捕获,因为小心点这些异常是可以避免的。 派生于RuntimeException的异常。是一类特殊的异常,如被 0 除、数组下标超范围等,其产生比较频繁,处理麻烦,如果显式的声明或捕获将会对程序可读性和运行效率影响很大。因此由系统自动检测并将它们交给缺省的异常处理程序(用户可不必对其处理)。这类异常通常是由编程错误导致的,因为只有小心点,这些异常都是可以避免的,所以在编写程序时,并不要求必须使用异常处理机制来处理这类异常,所有这类异常都继承自java.lang.RuntimeException。
注意:RuntimeException这个名字很容易让人产生错误影响。事实上,我们这里讨论的所有Error、Exception都是运行时发生的。
常见的有:
(1)ArithmeticException
如试图除以0
if(b!=0){
int i = 1/b;
}else{
System.out.println("不能用0做除数!!");
}
(2)NullPointerException
当程序访问一个空对象的成员变量或方法,访问一个空数组的成员时发生。怎么处理?
// TestException te = null;
TestException te = new TestException();
if(te!=null){
te.test1(2);
}
(3)ClassCastException(对象类型不匹配)
void test2(Object obj){
if(obj instanceof Man){
Man man = (Man) obj;
}
}
(4)ArrayIndexOutOfBoundsException
访问的元素下表超过数组长度
int[] a = {1,2,3};
int idx = 3;
if(idx<=a.length-1){
System.out.println(a[idx]);
}
(5)NumberFormatException
数字格式异常!
String str = "1234abcf";
Integer i = new Integer(str);
// Integer i2 = Integer.parseInt(str);
7、Checked Exception:
所有不是Runtime Exception的异常,统称为Checked Exception,又被称为“已检查异常”。 这类异常的产生不是程序本身的问题,通常由外界因素造成的。为了预防这些异常产生时,造成程序的中断或得到不正确的结果,Java要求编写可能产生这类异常的程序代码时,一定要去做异常的处理。
为什么叫已检查异常?
Checked,运行前已经检查过。就是编译器会检查是否对这些异常做了处理。
unchecked异常指的是编译器不会做检查。error是unchecked的,因为我们无法控制他;RuntimeException太频繁了,并且编译器也无法检查。
2. 异常Exception
/*
* 异常:程序出现了不正常的情况。
*
* 举例:今天天气很好,班长出去旅游。骑着自行车,去山里面呼吸新鲜空气。
* 问题1:山路塌陷了,班长及时停住了,但是过不去了。严重的问题。
* 问题2:班长出门推自行车,发现气没了,把气吹起来。出发前就应该检查的问题。
* 问题3:班长骑着车在山路上惬意的行驶着,山路两边是有小石子的,中间是平坦的水泥路。
* 一直在平坦的水泥路上行驶是没有任何问题的,但是呢,他偏偏喜欢骑到小石子上,结果爆胎了。旅游的过程中出现的问题。
* no zuo no die。
*
* 程序的异常:Throwable
* 严重问题:Error 我们不处理。这种问题一般都是很严重的,比如说内存溢出。
* 问题:Exception
* 编译期问题:不是RuntimeException的异常 必须进行处理的,因为你不处理,编译就不能通过。
* 运行期问题:RuntimeException 这种问题我们也不处理,因为是你的问题,而且这个问题出现肯定是我们的代码不够严谨,需要修正代码的。
*
* 如何程序出现了问题,我们没有做任何处理,最终jvm会做出默认的处理。
* 把异常的名称,原因及出现的问题等信息输出在控制台。
* 同时会结束程序。
*/
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
//第一阶段
int a = 10;
// int b = 2;
int b = 0;
System.out.println(a / b);
//第二阶段
System.out.println("over");
}
}
/*
* 我们自己如何处理异常呢?
* A:try...catch...finally
* B:throws 抛出
*
* try...catch...finally的处理格式:
* try {
* 可能出现问题的代码;
* }catch(异常名 变量) {
* 针对问题的处理;
* }finally {
* 释放资源;
* }
*
* 变形格式:
* try {
* 可能出现问题的代码;
* }catch(异常名 变量) {
* 针对问题的处理;
* }
*
* 注意:
* A:try里面的代码越少越好
* B:catch里面必须有内容,哪怕是给出一个简单的提示
*/
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
// 第一阶段
int a = 10;
// int b = 2;
int b = 0;
try {
System.out.println(a / b);
} catch (ArithmeticException ae) {
System.out.println("除数不能为0");
}
// 第二阶段
System.out.println("over");
}
}
/*
* A:一个异常
* B:二个异常的处理
* a:每一个写一个try...catch
* b:写一个try,多个catch
* try{
* ...
* }catch(异常类名 变量名) {
* ...
* }
* catch(异常类名 变量名) {
* ...
* }
* ...
*
* 注意事项:
* 1:能明确的尽量明确,不要用大的来处理。
* 2:平级关系的异常谁前谁后无所谓,如果出现了子父关系,父必须在后面。
*
* 注意:
* 一旦try里面出了问题,就会在这里把问题给抛出去,然后和catch里面的问题进行匹配,
* 一旦有匹配的,就执行catch里面的处理,然后结束了try...catch
* 继续执行后面的语句。
*/
public class ExceptionDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// method1();
// method2();
// method3();
method4();
}
public static void method4() {
int a = 10;
int b = 0;
int[] arr = { 1, 2, 3 };
// 爷爷在最后
try {
System.out.println(a / b);
System.out.println(arr[3]);
System.out.println("这里出现了一个异常,你不太清楚是谁,该怎么办呢?");
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("除数不能为0");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("你访问了不该的访问的索引");
} catch (Exception e) {
System.out.println("出问题了");
}
// 爷爷在前面是不可以的
// try {
// System.out.println(a / b);
// System.out.println(arr[3]);
// System.out.println("这里出现了一个异常,你不太清楚是谁,该怎么办呢?");
// } catch (Exception e) {
// System.out.println("出问题了");
// } catch (ArithmeticException e) {
// System.out.println("除数不能为0");
// } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
// System.out.println("你访问了不该的访问的索引");
// }
System.out.println("over");
}
// 两个异常的处理
public static void method3() {
int a = 10;
int b = 0;
int[] arr = { 1, 2, 3 };
try {
System.out.println(arr[3]);
System.out.println(a / b);
// System.out.println(arr[3]);
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("除数不能为0");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("你访问了不该的访问的索引");
}
System.out.println("over");
}
// 两个异常
public static void method2() {
int a = 10;
int b = 0;
try {
System.out.println(a / b);
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("除数不能为0");
}
int[] arr = { 1, 2, 3 };
try {
System.out.println(arr[3]);
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("你访问了不该的访问的索引");
}
System.out.println("over");
}
// 一个异常
public static void method1() {
// 第一阶段
int a = 10;
// int b = 2;
int b = 0;
try {
System.out.println(a / b);
} catch (ArithmeticException ae) {
System.out.println("除数不能为0");
}
// 第二阶段
System.out.println("over");
}
}
|
/*
* 编译时异常和运行时异常的区别
* 编译期异常:Java程序必须显示处理,否则程序就会发生错误,无法通过编译
* 运行期异常:无需显示处理,也可以和编译时异常一样处理
*/
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
// int a = 10;
// int b = 0;
// if (b != 0) {
// System.out.println(a / b);
// }
String s = "2014-11-20";
// SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
// Date d = sdf.parse(s);
try {
Date d = sdf.parse(s);
System.out.println(d);
} catch (ParseException e) {
// e.printStackTrace();
System.out.println("解析日期出问题了");
}
}
}
/*
* JDK7出现了一个新的异常处理方案:
* try{
*
* }catch(异常名1 | 异常名2 | ... 变量 ) {
* ...
* }
*
* 注意:这个方法虽然简洁,但是也不够好。
* A:处理方式是一致的。(实际开发中,好多时候可能就是针对同类型的问题,给出同一个处理)
* B:多个异常间必须是平级关系。
*/
public class ExceptionDemo3 {
public static void main(String[] args) {
method();
}
public static void method() {
int a = 10;
int b = 0;
int[] arr = { 1, 2, 3 };
// try {
// System.out.println(a / b);
// System.out.println(arr[3]);
// System.out.println("这里出现了一个异常,你不太清楚是谁,该怎么办呢?");
// } catch (ArithmeticException e) {
// System.out.println("除数不能为0");
// } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
// System.out.println("你访问了不该的访问的索引");
// } catch (Exception e) {
// System.out.println("出问题了");
// }
// JDK7的处理方案
try {
System.out.println(a / b);
System.out.println(arr[3]);
} catch (ArithmeticException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("出问题了");
}
System.out.println("over");
}
}
/*
* 有些时候,我们是可以对异常进行处理的,但是又有些时候,我们根本就没有权限去处理某个异常。
* 或者说,我处理不了,我就不处理了。
* 为了解决出错问题,Java针对这种情况,就提供了另一种处理方案:抛出。
*
* 格式:
* throws 异常类名
* 注意:这个格式必须跟在方法的括号后面。
*
* 注意:
* 尽量不要在main方法上抛出异常。
* 但是我讲课为了方便我就这样做了。
*
* 小结:
* 编译期异常抛出,将来调用者必须处理。
* 运行期异常抛出,将来调用可以不用处理。
*/
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("今天天气很好");
try {
method();
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("但是就是不该有雾霾");
method2();
}
// 运行期异常的抛出
public static void method2() throws ArithmeticException {
int a = 10;
int b = 0;
System.out.println(a / b);
}
// 编译期异常的抛出
// 在方法声明上抛出,是为了告诉调用者,你注意了,我有问题。
public static void method() throws ParseException {
String s = "2014-11-20";
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date d = sdf.parse(s);
System.out.println(d);
}
}
/*
* throw:如果出现了异常情况,我们可以把该异常抛出,这个时候的抛出的应该是异常的对象。
*
* throws和throw的区别(面试题)
throws
用在方法声明后面,跟的是异常类名
可以跟多个异常类名,用逗号隔开
表示抛出异常,由该方法的调用者来处理
throws表示出现异常的一种可能性,并不一定会发生这些异常
throw
用在方法体内,跟的是异常对象名
只能抛出一个异常对象名
表示抛出异常,由方法体内的语句处理
throw则是抛出了异常,执行throw则一定抛出了某种异常
*/
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
// method();
try {
method2();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void method() {
int a = 10;
int b = 0;
if (b == 0) {
throw new ArithmeticException();
} else {
System.out.println(a / b);
}
}
public static void method2() throws Exception {
int a = 10;
int b = 0;
if (b == 0) {
throw new Exception();
} else {
System.out.println(a / b);
}
}
}
/*
* finally:被finally控制的语句体一定会执行
* 注意:如果在执行到finally之前jvm退出了,就不能执行了。
*
* A:格式
* try...catch...finally...
* B:用于释放资源,在IO流操作和数据库操作中会见到
*/
public class FinallyDemo {
public static void main(String[] args) {
String s = "2014-11-20";
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Date d = null;
try {
// System.out.println(10 / 0);
d = sdf.parse(s);
} catch (ParseException e) {
e.printStackTrace();
System.exit(0);
} finally {
System.out.println("这里的代码是可以执行的");
}
System.out.println(d);
}
}
/*
* 1:final,finally和finalize的区别
* final:最终的意思,可以修饰类,成员变量,成员方法
* 修饰类,类不能被继承
* 修饰变量,变量是常量
* 修饰方法,方法不能被重写
* finally:是异常处理的一部分,用于释放资源。
* 一般来说,代码肯定会执行,特殊情况:在执行到finally之前jvm退出了
* finalize:是Object类的一个方法,用于垃圾回收
*
* 2:如果catch里面有return语句,请问finally里面的代码还会执行吗?
* 如果会,请问是在return前,还是return后。
* 会。前。
*
* 准确的说,应该是在中间。
*
* 3:try...catch...finally的格式变形
* A:try...catch...finally
* B:try...catch
* C:try...catch...catch...
* D:try...catch...catch...finally
* E:try...finally
* 这种做法的目前是为了释放资源。
*/
public class FinallyDemo2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(getInt());
}
public static int getInt() {
int a = 10;
try {
System.out.println(a / 0);
a = 20;
} catch (ArithmeticException e) {
a = 30;
return a;
/*
* return a在程序执行到这一步的时候,这里不是return a而是return 30;这个返回路径就形成了。
* 但是呢,它发现后面还有finally,所以继续执行finally的内容,a=40
* 再次回到以前的返回路径,继续走return 30;
*/
} finally {
a = 40;
return a;//如果这样结果就是40了。
}
// return a;
}
}
/*
* java不可能对所有的情况都考虑到,所以,在实际的开发中,我们可能需要自己定义异常。
* 而我们自己随意的写一个类,是不能作为异常类来看的,要想你的类是一个异常类,就必须继承自Exception或者RuntimeException
*
* 两种方式:
* A:继承Exception
* B:继承RuntimeException
*/
public class MyException extends Exception {
public MyException() {
}
public MyException(String message) {
super(message);
}
}
// public class MyException extends RuntimeException {
//
// }
/*
* 自定义异常测试类
*/
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入学生成绩:");
int score = sc.nextInt();
Teacher t = new Teacher();
try {
t.check(score);
} catch (MyException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/
*
* 异常注意事项:
* A:子类重写父类方法时,子类的方法必须抛出相同的异常或父类异常的子类。(父亲坏了,儿子不能比父亲更坏)
* B:如果父类抛出了多个异常,子类重写父类时,只能抛出相同的异常或者是他的子集,子类不能抛出父类没有的异常
* C:如果被重写的方法没有异常抛出,那么子类的方法绝对不可以抛出异常,如果子类方法内有异常发生,那么子类只能try,不能throws
*/
public class ExceptionDemo {
}
class Fu {
public void show() throws Exception {
}
public void method() {
}
}
class Zi extends Fu {
@Override
public void show() throws ArithmeticException {
}
@Override
public void method() {
// String s = "2014-11-20";
// SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat();
// Date d = sdf.parse(s);
// System.out.println(d);
}
}
/
*
封装和private的应用:
A:把成员变量用private修饰
B:提高对应的getXxx()和setXxx()方法
*/
//定义学生类
class Student {
//姓名
private String name;
//年龄
private int age;
//姓名获取值
public String getName() {
return name;
}
//姓名设置值
public void setName(String n) {
name = n;
}
//年龄获取值
public int getAge() {
return age;
}
//年龄赋值
public void setAge(int a) {
age = a;
}
}
//测试类
class StudentTest {
public static void main(String[] args) {
//创建学生对象
Student s = new Student();
//使用成员变量
//错误:被私有修饰了,外界不能直接访问了
//System.out.println(s.name+"---"+s.age);
System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
//给成员变量赋值
//s.name = "林青霞";
//s.age = 27;
//通过方法给赋值
s.setName("林青霞");
s.setAge(27);
System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
}
}
/*
private:
是一个权限修饰符
可以修饰成员变量和成员方法
被其修饰的成员只能在本类中被访问
*/
class Demo {
//int num = 10;
//用private修饰
private int num = 10;
public void show() {
System.out.println(num);
}
private void method() {
System.out.println("method");
}
public void function() {
method();
}
}
class PrivateDemo {
public static void main(String[] args) {
Demo d = new Demo();
//不能方法私有的成员变量
//System.out.println(d.num);
d.show();
//不能访问私有的成员方法
//d.method();
d.function();
}
}