Java中的Exception和Error：深入理解异常处理

Java超市理货员

已于 2024-11-21 18:39:48 修改

阅读量235

点赞数

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： java 文章标签： java 开发语言

于 2024-11-21 18:33:35 首次发布

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_52767002/article/details/134020777?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522061d881de8848d1bb89f889f1049b464%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=061d881de8848d1bb89f889f1049b464

java 专栏收录该内容

3 篇文章

订阅专栏

在Java编程语言中，异常处理是确保程序健壮性和稳定性的关键部分。了解Exception和Error的区别对于编写高质量的Java代码至关重要。今天，我们将深入探讨这两个概念，并拓展相关知识，帮助你更好地理解Java中的异常处理机制。

1. Exception和Error的区别

1.1 严重性

Exception：通常指的是可以被程序控制的异常情况。这些异常通常是由于程序的逻辑错误或者外部因素（如文件找不到、网络中断等）引起的，可以通过捕获（catch）和处理（handle）来避免程序崩溃。
Error：指的是不期望程序能够处理的严重问题，通常是JVM本身的问题，比如内存溢出（OutOfMemoryError）、堆栈溢出（StackOverflowError）等。这些错误通常与代码逻辑无关，而是与系统资源或者JVM状态有关。

1.2 恢复可能性

Exception：是可以被程序捕获并恢复的。通过使用 try-catch 语句，程序可以在异常发生时执行一些清理工作，然后继续执行或者以不同的方式继续运行。
Error：通常无法恢复。当错误发生时，程序通常会崩溃或者终止。

1.3 检查与非检查

Exception：分为检查型异常（checked exception）和非检查型异常（unchecked exception）。检查型异常必须在编译时被捕获或者声明抛出，例如 IOException 和 SQLException。非检查型异常（也称为运行时异常，如 NullPointerException 和 ArrayIndexOutOfBoundsException）不需要被捕获，通常是由于编程错误引起的。
Error：通常不需要也不应该被捕获。它们通常表示严重的问题，程序在遇到错误时通常会终止。

1.4 常见类型

Exception：常见的类型包括 IOException、SQLException、FileNotFoundException 等。
Error：常见的类型包括 OutOfMemoryError、StackOverflowError、NoClassDefFoundError 等。

1.5 使用场景

Exception：应该在代码中明确处理，通过 try-catch 语句块来捕获和处理可能发生的异常。
Error：通常不需要在代码中处理，因为它们表示的是严重的问题，程序在遇到错误时通常会终止。

一、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：:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。
java.lang.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。

平常所说的异常指 java.lang.Exception

二、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)

（1）必须处理的异常：（编译时异常）

IOException：这是一个通用的输入输出异常，表示在文件或网络操作中发生问题，如文件未找到、文件无法读取、连接中断等。

FileNotFoundException：指示尝试打开一个不存在的文件时引发的异常。

SQLException：用于处理数据库操作中的异常，如连接失败、SQL语法错误等。

ParseException：通常与日期和时间处理相关，表示解析日期或时间字符串时出现问题。

ClassNotFoundException：表示在尝试加载类时找不到该类的异常。

（2）运行时异常【RuntimeException】：

在Java中，RuntimeException及其子类是非受检异常，通常由编程错误、逻辑问题或其他不可预测的情况引发。以下是一些常见的RuntimeException及其子类：

NullPointerException：当尝试访问一个空对象（null）的成员（方法、字段等）时引发的异常。

ArrayIndexOutOfBoundsException：当尝试访问数组元素时超出数组边界时引发的异常。

ArithmeticException：表示在算术操作中发生异常，如除以零。

IllegalArgumentException：用于指示传递给方法的参数不符合预期值的异常。通常由程序员传递无效参数引发。

IllegalStateException：表示对象的状态不适合执行特定操作时引发的异常。通常用于指示对象的状态转换错误。

ConcurrentModificationException：在使用迭代器遍历集合时，如果在迭代期间修改了集合的结构，会引发此异常。

NumberFormatException：通常在字符串转换为数字时出现格式错误时引发，例如使用Integer.parseInt("abc")。

ClassCastException：尝试将对象强制类型转换为不兼容的类型时引发的异常。

StackOverflowError：表示应用程序的调用栈溢出，通常是由于递归调用导致的。

OutOfMemoryError：表示应用程序在尝试分配更多内存时已用尽所有可用内存。

UnsupportedOperationException：通常由不支持的操作引发，例如对不可修改的集合调用修改方法。

AssertionError：通常在assert语句的断言条件失败时引发，用于调试和测试。

NoSuchElementException：通常与集合迭代器和枚举相关，表示没有更多元素可供迭代时引发。

这些是Java中一些常见的RuntimeException及其子类。它们通常指示程序出现了问题，需要通过改进代码来避免或处理这些异常，以提高程序的健壮性和稳定性。虽然RuntimeException及其子类不需要显式地捕获或声明，但程序员应该采取措施来避免它们的发生，以减少潜在的错误和问题。

三、异常的处理

(1)throw 和 throws 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。

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


}

*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*

throw 和 throws 的区别是什么？

Java 中的异常处理除了包括捕获异常和处理异常之外，还包括声明异常和拋出异常，可以通过 throws 关键字在方法上声明该方法要拋出的异常，或者在方法内部通过 throw 拋出异常对象。 throws 关键字和 throw 关键字在使用上的几点区别如下：

throw 关键字用在方法内部，只能用于抛出一种异常，用来抛出方法或代码块中的异常，受查异常和非受查异常都可以被抛出。
throws 关键字用在方法声明上，可以抛出多个异常，用来标识该方法可能抛出的异常列表。
一个方法用 throws 标识了可能抛出的异常列表，调用该方法的方法中必须包含可处理异常的代码，否则也要在方法签名中用 throws 关键字声明相应的异常。
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。
throws关键字的作用： 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。

(2)try-catch-finally 捕获处理异常

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:

1. try和catch都不能单独使用,必须连用。

2. 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

3. 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

(3)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)

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");
    }
}

四、异常的注意事项

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：【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】

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。