Day14.异常、可变参数

最新推荐文章于 2024-02-27 21:43:17 发布

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本文详细讲解了Java中异常的概念、分类（编译时异常与运行时异常）、JVM默认处理方式，以及手动处理异常的技巧（异常声明和捕获），涵盖了异常对象的方法、构造和自定义异常类型。深入探讨了throw和throws关键字的区别，以及如何创建和使用自定义异常类。

1 异常

概述：
客观角度：不符合现实生活的各种情况，都可以理解为是异常
Java语言角度：在代码的运行过程中，出现的各种错误导致程序停止运行，那么这些错误就是异常。
注意：
在程序中，异常并不是一个一个表示信息的字符串。异常是一个对象来表示，是JVM 虚拟机创建的异常对象，如果程序中出现了异常对象，就会抛出这个异常对象的各种信息。
异常类型：
Throwable：抛出。每一个异常类型的顶层父类
子类：
    Error：错误错误一般表示比较严重的问题，一旦出现错误无法通过代码解决。
    Exception：异常异常一般表示比较轻微的问题，如果程序中出现了异常，可以通过代码解决这个异常。
异常中有两种分支：
        编译时异常：除了RuntimeException类型之外的其他类型
        运行时异常：RuntimeException 和他的子类类型

1.1 编译时异常和运行时异常

编译时异常：在代码编译阶段，系统会检查代码的语法格式等情况，如果在检查的过程中出现了问题，就提示一个错误，这些问题就属于编译时异常。
运行时异常：在代码编译阶段不对代码进行检查，但是在代码运行阶段，如果出现了一些逻辑等会导致程序意外终止的问题，这些问题就属于运行时异常。
注意：
不管是编译时异常，还是运行时异常，都是在运行阶段才会出错。

1.2 JAVA虚拟机默认处理异常的方式

如果在代码中的某个方法内出现了错误情况，系统会将这个错误发生的原因，发生异常类型，发生的路径封装到异常对象中。
如果当前方法中没有处理这个异常对象，就将异常往上抛出，抛给调用该方法的方法。
如果调用的方法也没有处理异常，那么就一层一层往上抛出，直到抛给main方法，main 方法再抛给虚拟机
虚拟机将当前异常对象通过标准错误流，打印到控制台，并结束自己。

代码

package demos2_err;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //接收到test01抛出的异常对象之后，main也无法处理异常
        //往上抛出该异常，抛给虚拟机
        //虚拟机接收到异常对象之后，就通过错误输出流将异常对象中的信息打印到控制台，并结束自己
        test01();
    }
    private static void test01() {
        //接收到test02方法抛出的异常对象之后，本身也无法处理
        //只能将该异常对象抛出，抛给main方法
        test02();
    }
    private static void test02() {
        //出现一个错误
        //将这个错误发生的各种信息封装到一个异常对象中
        //该方法就将这个异常对象抛给test01();
        int i = 10 / 0;
        System.out.println(i);
    }
}

2 手动处理异常的方式

异常声明
异常捕获

2.1 异常声明

异常的声明：如果在某个方法中出现了编译时异常，可以在当前方法上声明这个异常的类型，声明之后编译时异常就会消失。
总结：异常的声明只能处理编译时异常
异常的声明，声明之后，编译时异常就会消失
声明异常的格式：

	修饰符 返回值类型 方法名称 （参数列表）throws 异常类型1，异常类型2…{
        方法体语句；
    }

注意事项：
（1）异常的声明，不能从本质上解决问题，只能在编译阶段不检查这段代码
如果后续传入一些错误的数据，在运行阶段也可能会发生错误。
（2）如果方法1中进行了异常的声明，方法2调用了方法1，那么方法2需要对该异常进行捕获或者处理。
（3）在声明异常的时候，尽量声明小的异常类型

代码

package demos2_err;


import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Demo02 {
    //在方法上声明方法中出现的编译时异常
    //声明之后，该编译时异常就会在编译阶段不做检查
    //在运行阶段，还有可能出现问题
    public static void main(String[] args)throws ParseException {

        SimpleDateFormat sim = new SimpleDateFormat("yy年");
        String str = "20年";
        Date d = sim.parse(str);
        System.out.println(d);

        System.out.println("你好你好");
    }
}

3 异常的捕获

异常的捕获：如果代码的某个位置会出现了错误情况，可以使用特定的格式，捕获这个错误，捕获之后可以按照自己定义的方式去处理异常。
格式：

try … catch
try … catch … finally
try … finally

3.1 try … catch

3.1.1 格式：

try{
   可能会出现错误的代码
}catch(异常类型 异常对象名称){
   处理异常的方式
}

3.1.2 执行流程：

先执行try中的代码，检测是否出现异常
如果try中的代码没有出现问题，trycatch直接结束，代码正常执行trycatch后面的代码。
如果try中出现了异常，程序立即跳转到catch中查看出现异常所属的类型和catch中声明的类型是否一样，如果一样，就捕获该异常按照指定的方式去处理异常，处理之后，trycatch结束，程序继续运行。
如果try中出现了catch中没有声明的异常类型，就不能捕获该异常，这时虚拟机来处理这个异常（默认处理方式）。

3.1.3注意事项：

（1）如果在某行代码中，出现了异常，立即去catch块中去匹配异常类型，出现错误的代码后面的代码就不能执行了。

代码

package demos2_err;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //执行try中代码
        //如果出现异常，立即执行catch块
        //如果没有出现异常，程序正常往下执行，不会执行catch块
        try{
            int i = 10 / sc.nextInt();//如果录入的数据为0：出现算术异常
            System.out.println(i);
            int[] arr = {1,2,3,4};
            System.out.println(arr[sc.nextInt()]);//如果录入的值不是0-3出现异常

            //如果try中出现的异常对象所属类型，和定义的类型相同，执行定义的处理方式
            //如果try中出现的异常对象和定义的类型不匹配，就由虚拟机默认处理
        }catch(ArithmeticException ae){
            System.out.println("算术异常发生了");
        }
        System.out.println("hello");

    }
}

3.2 try…catch格式的多种异常情况

3.2.1 格式：

try{
   可能出现错误的代码
}catch(异常类型1 对象名1){
    异常1的处理方式
}catch(异常类型2 对象名2){
   异常2的处理方式
}...

3.2.2 流程：

先执行try中的代码，检测是否出现异常
如果出现了异常，就先和异常类型1匹配，如果能匹配上就执行异常1的处理方式，处理之后，直接结束整个try…catch语句，执行之外的代码。
如果不能和异常类型1匹配，就继续和异常类型2匹配，如果能匹配上，就执行异常类型2的处理方式，之后结束整个try…catch语句，执行之外的代码。
如果异常类型2不能匹配，依次类推，往后匹配。
如果出现的异常，catch中的类型都不能匹配，虚拟机默认处理

3.2.3 注意事项：

（1）如果定义的多个catch块中的类型，有子父类的关系，不能将父类的类型定义在子类的类型前面。
（2）如果ctach块中定义的多个异常类型，要使用同一种处理方式，可以使用|来定义异常类型。

代码

package demos2_err;

import java.util.Scanner;

public class Demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        try{
            int i = 10 / sc.nextInt();//如果录入的数据为0：出现算术异常
            System.out.println(i);

            int[] arr = {1,2,3,4};
            System.out.println(arr[sc.nextInt()]);//如果录入的值不是0-3出现异常

            arr = null;
            System.out.println(arr[0]);
        }catch(ArithmeticException ae){
            System.out.println("算术异常发生了！");
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException | NullPointerException ae){
            System.out.println("数组异常发生了！");
        }catch(Exception e) {
            System.out.println("异常发生了");
        }
        System.out.println("hello");
    }
}

3.3 try … catch … finally

格式：

try{
   可能会发生错误的代码
}catch(异常类型1 异常对象1){
    异常1的处理方式
}catch(异常类型2 异常对象2){
    异常2的处理方式
…
}finally{
   一定需要执行的代码
}

finally：
使用原因：
（1）如果有某些代码一定要执行，将代码放在try中或者catch中或者trycatch外都有可能执行不到
（2）将这段代码放在finally块中，不管遇到什么情况，系统都会去执行finally中的内容。
注意事项：
（1）finally关键字不能单独使用，一般是用来定义一个代码块
（2）finally代码块也不能单独使用，一定是和try代码块一起使用

代码

package demos2_exception;

import java.util.Scanner;

public class Demo06 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        try{
            int i = 10 / sc.nextInt();//如果录入的数据为0：出现算术异常
            System.out.println(i);

            int[] arr = {1,2,3,4};
            System.out.println(arr[sc.nextInt()]);//如果录入的值不是0-3出现异常
        }catch(ArithmeticException a){
            System.out.println("算术异常发生了");
            //一定会执行的代码（不管遇到任何情况都会执行）
        }finally{
            System.out.println("一定要执行的代码");
        }
    }
}

3.4 try…finally格式

格式：

try{
   第一段代码
}finally{
   第二段代码
}

作用：
如果在程序中，有多段代码，多段代码都需要有执行的机会，那么可以将这多段代码，分别放在try中和finally中，这样，多段代码之间就会互不影响，都有执行的机会。
用来分隔代码，让代码之间互不影响，都有执行的机会。

代码

package demos2_exception;

import java.util.Scanner;

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //如果两段代码都需要执行，可以使用tryfinally分隔两段代码
        //其中一段定义在try中先执行
        try{
            try{
                int i = 10 / sc.nextInt();//如果录入的数据为0：出现算术异常
                System.out.println(i);
            }catch(ArithmeticException ae){
                System.out.println("算术异常发生了！");
            }
            //另外一段定义在finally中，一定会被执行
        }finally{
            try{
                int[] arr = {1,2,3,4};
                System.out.println(arr[sc.nextInt()]);//如果录入的值不是0-3出现异常
            }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException aioe){
                System.out.println("数组索引越界异常发生了");
            }
        }
    }
}

4 异常类型中的方法

概述：在异常的体系中，顶层父类Throwable中定义了一下操作异常对象方法
常用的方法：

方法名	解释
`getMessage()`	返回发生异常的原因
`getCause()`	返回引起调用者异常对象发生的另一个异常对象
`toString()`	返回该异常对象发生的原因及所属的类型
`printStackTrace()`	返回该异常发生的路径，原因及类型

代码

package demos2_exception;

import java.util.Scanner;

public class Demo08 {
    public static void main(String[] args) {

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        try{
            int i = 10 / sc.nextInt();
            System.out.println(i);

        }catch(ArithmeticException ae){
            System.out.println("算术异常发生了");
            //当前异常对象是否是被其他异常对象引起的
            //如果是由其他异常对象引起，就会返回引起的异常对象
            //如果不是由其他异常对象引起，返回null
            System.out.println(ae.getCause());
            //返回该异常对象发生的原因
            System.out.println(ae.getMessage());
            //返回该异常对象所属的类型  +  原因
            System.out.println(ae.toString());
            //调用错误流，输出异常对象发生的路径，原因和所属类型
            ae.printStackTrace();
        }
    }
}

5 异常中的构造方法：

Throwable()：创建一个没有任何属性值的异常对象
Throwable(String message)：创建一个有原因的异常对象

5.1 throw关键字

throw：抛出异常
使用场景：如果在某个方法中出现了和正常生活不符合的情况，开发人员可以在该方法中创建一个异常对象，但是创建的异常对象自己不会自动抛出，需要使用throw关键字抛出异常。
注意事项：
（1）在创建一个异常对象之后，一定要主动抛出，如果不抛出，该异常对象就不起作用。
（2）如果抛出的是一个运行时异常，在编译阶段不做检查，在运行阶段如果传入的数据是错误的，就会执行该异常。
（3）如果抛出的是一个编译时异常，在抛出之后，编译期间就会出现这个异常，可以声明也可以捕获处理。

代码

public void setAge(int age) throws Exception {
        if(age <= 0){
           //创建一个运行时异常对象
            RuntimeException r = new RuntimeException("年龄非法");
            //抛出一个异常对象
            throw r;
        }
        this.age = age;
}


public class Demo09 {
    public static void main(String[] args)throws Exception {
        Person p = new Person();

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        p.setName("张三");
        try{
            System.out.println("请录入您的年龄：");
            p.setAge(sc.nextInt());
        }catch(RuntimeException re){
            System.out.println("您的年龄录入错误，请重新录入");
            p.setAge(sc.nextInt());
        }

        System.out.println(p.getName() + "..." +p.getAge());
    }
}

5.2 throw和throws关键字的区别

throw关键字是用来抛出一个创建的异常对象
throws关键字使用来声明一个异常类型
throw关键字在方法中使用
throws关键字在方法的声明上（参数列表的后面）使用
throw一次只能抛出一个异常对象
throws可以一次抛出多个异常类型（抛出的多个类型之间使用逗号分隔）

6 自定义异常类型

使用原因：
在异常的体系中官方定义了很多异常类型，但是大多类型都没有自己特殊的方法和属性，目的就是为了使用不同的类型来区分各种问题，当看到对应的类型时，就知道代码中出现了什么问题，方便去开发者分析代码并解决问题。
步骤：
（1）创建一个类型以Exception结尾
（2）将这个异常类型继承Exception或者RunTimeException
如果继承了Exception类型，当前定义的类型就是一个编译时异常
如果继承了RuntimeException类型，当前定义的类型就是一个运行时异常类型
（3）在该类中调用父类的构造方法，用于让子类创建对象

代码

package demos2_exception;

public class IllegeAgeException extends RuntimeException{
    public IllegeAgeException(){

    }
    public IllegeAgeException(String message) {
        super(message);
    }
}

7 可变参数

概述：
可变参数又称参数个数可变，一般用来定义方法的形参
使用场景：
如果某个方法的形式参数个数不确定，可以将该形参定义为可变参数
定义可变参数之后，该方法可以接收任何个数参数
好处：
由于参数数目不定，使用可变参数函数能缩短编码，灵活性和易用性较高
注意事项：
（1）可变参数底层是使用数组实现的
使用这个可变参数的方式，和使用数组的方式一模一样
（2）如果方法中存在多个参数，包括可变参数，可变参数要放在最后
（3）一个方法的参数列表中，只能存在一个可变参数
（4）在传递实际参数时，数据类型要和可变参数的数据类型对应

代码

package demos3_xingcan;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(getSum(10.23,10,20,30));
    }

    //定义一个方法，可以获取若干整数和一个小数的和
    public static double getSum(double d,int... x){//
       //在方法中，可以将可变参数当做一个数组来使用
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < x.length; i++) {
            sum += x[i];
        }
        return sum + d;
    }
}

7.1 可变参数练习

定义一个方法，方法可以接收一个字符串（表示姓名），可以接收若干门学生成绩（int）
方法功能为打印传入的姓名，和若干成绩的总和（总成绩）

代码

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {

        printMess("张三",90,80,60,40,50,10);
    }
//    1、定义一个方法，方法可以接收一个字符串（表示姓名），可以接收若干门学生成绩（int）
//    方法功能为打印传入的姓名，和若干成绩的总和（总成绩）

    public static void printMess(String name,int...course){
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < course.length; i++) {
            sum += course[i];
        }
        System.out.println("该学生的姓名为：" + name + ",总成绩为：" + sum);
    }
}