java——异常

一、异常介绍

1.1、基本概念

Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。（开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常）

1.2、执行过程中所发生的异常事件可分为两大类

1)Error(错误）：Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。

例：StackOverflowError[栈溢出]和OOM(out ofmemory)，Error 是严重错误，程序会崩溃。

2)Exception:其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例：空指针访问，试图读取不存在的文件，网络连接中断等等，Exception分为两大类：运行时异常[程序运行时，发生的异常]和编译时异常[编程时，编译器检查出的异常]。

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二、异常体系图一览

2.1、类图

2.2、小结

1、异常分为两大类，运行时异常和编译时异常

2、运行时异常，编译器检查不出来。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常

3、对于运行时异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响

4、编译时异常，是编译器要求必须处置的异常。

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三、常见的运行时异常

3.1、NullPointerException 空指针异常

当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时，抛出该异常

3.2、ArithmeticException 数学运算异常

当出现异常的运算条件时，抛出此异常。例如，一个整数“除以零”时，抛出此类的一个实例

3.3、ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界异常

用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小，则该索引为非法索引

3.4、ClassCastException 类型转换异常

当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。

3.5、NumberFormatException 数字格式不正确异常[]

当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常 => 使用异常我们可以确保输入是满足条件数字.

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四、编译异常

4.1、介绍

编译异常是指在编译期间，就必须处理的异常，否则代码不能通过编译。

4.2、常见的编译异常

SQLException//操作数据库时，查询表可能发生异常
IOException//操作文件时，发生的异常
FileNotFoundException//当操作一个不存在的文件时，发生异常
ClassNotFoundException//加载类，而该类不存在时，异常
EOFException//操作文件，到文件末尾，发生异常
IllegalArguementException //参数异常

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五、异常处理

5.1、基本介绍

异常处理就是当异常发生时，对异常处理的方式。

5.2、异常处理的方式

5.2.1、try-catch-finally

程序员在代码中捕获发生的异常，自行处理

5.2.2、throws

将发生的异常抛出，交给调用者（方法）来处理，最须级的处理者就是JVM

5.3、示意图

5.3.1、try-catch-finally 处理机制示意图

try {
代码/可能有异常
}catch(Exception e) {
//捕获到异常
//1.当异常发生时112.系统将异常封装成Exception 对象e，传递给catch
//3得到异常对象后，程序员，自己处理/14.注意，如果没有发生异常catch代码块不执行
}finally{
//1.不管try代码块是否有异常发生，始终要执行finally
//2.所以，通常将释放资源的代码，放在finally 
}

5.3.2、throws处理机制图

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六、try-catch 异常处

//将该代码块->选中->快捷键 ctrl + alt + t -> 选中 try-catch

6.1、try-catch 方式处理异常说明

1)Java提供try和catch块来处理异常。try块用于包含可能出错的代码。catch块用于处理try块中发生的异常。可以根据需要在程序中有多个try..catch块。

2）基本语法

try{
//可疑代码
//将异常生成对应的异常对象，传递给catch块
}catch（异常）{
//对异常的处理
}
//如果没有finally，语法是可以通过

6.2、try-catch 方式处理异常-注意事项

1)如果异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到catch块.

2)如果异常没有发生，则顺序执行try的代码块，不会进入到catch.

3）如果希望不管是否发生异常，都执行某段代码（比如关闭连接，释放资源等）则使用如下代码-finally{}

try{
//可疑代码
}catch(异常){
//…
}finally{
//释放资源等..
}

4)可以有多个catch语句，捕获不同的异常（进行不同的业务处理)，要求父类异常在后，子类异常在前，比如（Exception在后，NullPointerException在前），如果发生异常，只会匹配一个catch

5)可以进行 try-finally 配合使用，这种用法相当于没有捕获异常，因此程序会直接崩掉/退出。应用场景，就是执行一段代码，不管是否发生异常，都必须执行某个业务逻辑

6.3、 try-catch-finally执行顺序小结

1)如果没有出现异常，则执行try块中所有语句，不执行catch块中语句，如果有finally，最后还需要执行finally里面的语句

2）如果出现异常，则try块中异常发生后，try块剩下的语句不再执行。将执行catch块中的语句，如果有finally，最后还需要执行finally里面的语句！

6.4、例子

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int num1 = 10;
        int num2 = 0;
        try {
            int res = num1 / num2;
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

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七、throws 异常处理

7.1、基本介绍

1）如果一个方法（中的语句执行时）可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。

2）在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表【可有多个】，throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。

7.2、注意事项和使用

1)对于编译异常，程序中必须处理，比如try-catch 或者throws

2)对于运行时异常，程序中如果没有处理：默认就是throws的方式处理

3）子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定：子类重写的方法，所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致，要么为父类抛出的异常的类型的子类型

4)在throws 过程中，如果有方法try-catch，就相当于处理异常，就可以不必throws

7.3、例子

//包含f1的方法类
import java.io.IOException;

public class Example {
    // 方法声明可能抛出IOException
    public static void f1(boolean triggerException) throws IOException {
        if (triggerException) {
            throw new IOException("f1方法抛出IO异常");
        }
        System.out.println("f1方法正常执行");
    }
}

//Main类
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 调用f1并传入true触发异常
            Example.f1(true);
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("捕获到异常: " + e.getMessage());
        }
    }
}

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八、自定义异常

8.1、基本概念

当程序中出现了某些“错误”，但该错误信息并没有在Throwable子类中描述处理，这个时候可以自己设计异常类，用于描述该错误信息。

8.2、自定义异常的步骤

1)定义类：自定义异常类名（程序员自己写）继承Exception或RuntimeException

2)如果继承Exception,属于编译异常

3）如果继承RuntimeException,属于运行异常（一般来说，继承RuntimeException)

可以通过构造器，设置信息super(message);

8.3、例子

​// 自定义异常类
class CustomException extends Exception {
    public CustomException(String message) {
        super(message);
    }
}

// 包含f1方法的类
class Processor {
    // 方法通过throws声明可能抛出的异常
    public static void f1(int value) throws CustomException {
        if (value < 0) {
            throw new CustomException("数值不能为负数");
        }
        System.out.println("处理后的数值: " + value);
    }
}

// Main类
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 调用可能抛出异常的方法
            Processor.f1(-5); // 触发异常
        } catch (CustomException e) {
            // 捕获并处理异常
            System.err.println("捕获到异常: " + e.getMessage());
        }
    }
}

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注意：throw 和 throws 的区别

	意义	位置	后面跟的东西
throws	异常处理的一种方式	方法声明处	异常类型
throw	手动生成异常对象的关键字	方法体中	异常对象