本文详细介绍了Java异常处理机制，包括finally块的作用、自动关闭特性、throw和throws关键字的使用。同时，讨论了Java异常的分类，如RuntimeException及其常见子类。此外，文章还简单触及了Java网络编程的基础，如Socket和ServerSocket的角色及其在数据交互中的作用。
异常处理机制中的finally
-
finally块定义在异常处理机制中的最后一块。它可以直接跟在try之后，或者最后一个catch之后。
-
finally可以保证只要程序执行到了try语句块中，无论try语句块中的代码是否出现异常，最终finally都必定执行。
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finally通常用来做释放资源这类操作。
-
/** * finally块 * finally块是异常处理机制中的最后一块，它可以直接跟在try语句块之后或者最后一个catch块 * 之后。 * finally可以保证只要程序执行到try语句块中，无论try语句块中的代码是否出现异常，finally * 都【必定执行】! * 通常finally块用于做释放资源这类操作，比如IO操作后的关闭流动作就非常适合在finally中进行 */ public class FinallyDemo { public static void main(String[] args) { System.out.println("程序开始了..."); try{ String str = "abc"; System.out.println(str.length()); return; }catch(Exception e){ System.out.println("出错了，并处理了"); }finally{ System.out.println("finally中的代码执行了!"); } System.out.println("程序结束了"); } }IO操作时的异常处理机制应用
package exception;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
/**
* 异常处理机制在IO中的实际应用
*/
public class FinallyDemo2 {
public static void main(String[] args) {
FileOutputStream fos = null;
try {
fos = new FileOutputStream("fos.dat");
fos.write(1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if(fos!=null) {
fos.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
自动关闭特性
JDK7之后，java提供了一个新的特性:自动关闭。旨在IO操作中可以更简洁的使用异常处理机制完成最后的close操作。
语法:
try(
定义需要在finally中调用close()方法关闭的对象.
){
IO操作
}catch(XXXException e){
...
}
上述语法中可在try的"()"中定义的并初始化的对象必须实现了java.io.AutoCloseable接口,否则编译不通过.
package exception;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
/**
* JDK7之后java推出了一个特性:自动关闭特性
* 旨在让我们用更简洁的语法完成IO操作的异常处理机制(主要就是简化了finally关闭流的操作)
*/
public class AutoCloseableDemo {
public static void main(String[] args) {
/*
该特性是编译器认可的，并非虚拟机。实际上编译器编译完毕后的样子可参考FinallyDemo2
*/
try(
//只有实现了AutoCloseable接口的类才可以在这里定义!编译器最终会补充代码在finally中调用其close关闭
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.dat");
){
fos.write(1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
上述代码是编译器认可的，而不是虚拟机。编译器在编译上述代码后会在编译后的class文件中改回成FinallyDemo2案例的代码样子。
throw关键字
throw用来对外主动抛出一个异常，通常下面两种情况我们主动对外抛出异常:
-
1:当程序遇到一个满足语法，但是不满足业务要求时，可以抛出一个异常告知调用者。
-
2:程序执行遇到一个异常，但是该异常不应当在当前代码片段被解决时可以抛出给调用者。
/** * 测试异常的抛出 */ public class Person { private int age; public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) throws Exception { if(age<0||age>100){ //使用throw对外抛出一个异常 throw new RuntimeException("年龄不合法!"); } this.age = age; } } package exception; /** * throw关键字，用来对外主动抛出一个异常。 * 通常下面两种情况我们主动对外抛出异常: * 1:当程序遇到一个满足语法，但是不满足业务要求时，可以抛出一个异常告知调用者。 * 2:程序执行遇到一个异常，但是该异常不应当在当前代码片段被解决时可以抛出给调用者。 */ public class ThrowDemo { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); p.setAge(10000);//符合语法，但是不符合业务逻辑要求。 System.out.println("此人年龄:"+p.getAge()); } }throws关键字
当一个方法中使用throw抛出一个非RuntimeException的异常时，就要在该方法上使用throws声明这个异常的抛出。此时调用该方法的代码就必须处理这个异常，否则编译不通过。
/** * 测试异常的抛出 */ public class Person { private int age; public int getAge() { return age; } /** * 当一个方法使用throws声明异常抛出时,调用此方法的代码片段就必须处理这个异常 */ public void setAge(int age) throws Exception { if(age<0||age>100){ //使用throw对外抛出一个异常 // throw new RuntimeException("年龄不合法!"); //除了RuntimeException之外,抛出什么异常就要在方法上声明throws什么异常 throw new Exception("年龄不合法!"); } this.age = age; } }当我们调用一个含有throws声明异常抛出的方法时，编译器要求我们必须处理这个异常，否则编译不通过。 处理手段有两种:
-
使用try-catch捕获并处理这个异常
-
在当前方法(本案例就是main方法)上继续使用throws声明该异常的抛出给调用者解决。 具体选取那种取决于异常处理的责任问题。
package exception; /** * throw关键字，用于主动对外抛出一个异常 */ public class ThrowDemo { public static void main(String[] args){ System.out.println("程序开始了..."); try { Person p = new Person(); /* 当我们调用一个含有throws声明异常抛出的方法时,编译器要求 我们必须添加处理异常的手段,否则编译不通过.而处理手段有两种 1:使用try-catch捕获并处理异常 2:在当前方法上继续使用throws声明该异常的抛出 具体用哪种取决于异常处理的责任问题 */ p.setAge(100000);//典型的符合语法，但是不符合业务逻辑要求 System.out.println("此人年龄:"+p.getAge()+"岁"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("程序结束了..."); } }注意，永远不应当在main方法上使用throws!!
含有throws的方法被子类重写时的规则
import java.awt.*; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.sql.SQLException; /** * 子类重写超类含有throws声明异常抛出的方法时对throws的几种特殊的重写规则 */ public class ThrowsDemo { public void dosome()throws IOException, AWTException {} } class SubClass extends ThrowsDemo{ // public void dosome()throws IOException, AWTException {} //可以不再抛出任何异常 // public void dosome(){} //可以仅抛出部分异常 // public void dosome()throws IOException {} //可以抛出超类方法抛出异常的子类型异常 // public void dosome()throws FileNotFoundException {} //不允许抛出额外异常(超类方法中没有的,并且没有继承关系的异常) // public void dosome()throws SQLException {} //不可以抛出超类方法抛出异常的超类型异常 // public void dosome()throws Exception {} }
Java异常可以分为可检测异常，非检测异常：
-
可检测异常：可检测异常经编译器验证，对于声明抛出异常的任何方法，编译器将强制执行处理或声明规则，不捕捉这个异常，编译器就通不过，不允许编译
-
非检测异常：非检测异常不遵循处理或者声明规则。在产生此类异常时，不一定非要采取任何适当操作，编译器不会检查是否已经解决了这样一个异常
-
RuntimeException 类属于非检测异常，因为普通JVM操作引起的运行时异常随时可能发生，此类异常一般是由特定操作引发。但这些操作在java应用程序中会频繁出现。因此它们不受编译器检查与处理或声明规则的限制。
常见的RuntimeException子类
-
IllegalArgumentException：抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数
-
NullPointerException：当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时，抛出该异常 (空指针异常)
-
ArrayIndexOutOfBoundsException：当使用的数组下标超出数组允许范围时，抛出该异常(下标越界异常)
-
ClassCastException：当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常()
-
NumberFormatException：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。()
异常中常用的方法
/**
* 异常常见的方法
*/
public class ExceptionApiDemo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("程序开始了");
try {
String str = "abc";
System.out.println(Integer.parseInt(str));
} catch (NumberFormatException e) {
//异常最常用的方法,用于将当前错误信息输出到控制台
e.printStackTrace();
//获取错误消息.记录日志的时候或提示给用户可以使用它
String message = e.getMessage();
System.out.println(message);
}
System.out.println("程序结束了");
}
}
自定义异常
自定义异常通常用来定义那些业务上的异常问题。
定义自定义异常需要注意以下问题:
-
异常的类名要做到见名知义
-
需要是Exception的子类
-
提供超类异常提供的所有种类构造器
/** * 非法的年龄异常 * * 自定义异常通常用来说明业务上的错误. * 自定义异常要注意以下问题: * 1:定义的类名要做到见名知义 * 2:必须是Exception的子类 * 3:提供Exception所定义的所有构造方法 */ public class IllegalAgeException extends Exception{ public IllegalAgeException() { } public IllegalAgeException(String message) { super(message); } public IllegalAgeException(String message, Throwable cause) { super(message, cause); } public IllegalAgeException(Throwable cause) { super(cause); } public IllegalAgeException(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression, boolean writableStackTrace) { super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace); } }/** * 测试异常的抛出 */ public class Person { private int age; public int getAge() { return age; } /** * 当一个方法使用throws声明异常抛出时,调用此方法的代码片段就必须处理这个异常 */ public void setAge(int age) throws IllegalAgeException { if(age<0||age>100){ //使用throw对外抛出一个异常 // throw new RuntimeException("年龄不合法!"); //除了RuntimeException之外,抛出什么异常就要在方法上声明throws什么异常 // throw new Exception("年龄不合法!"); //抛出自定义异常 throw new IllegalAgeException("年龄超范围:"+age); } this.age = age; } }/** * throw关键字，用于主动对外抛出一个异常 */ public class ThrowDemo { public static void main(String[] args){ System.out.println("程序开始了..."); try { Person p = new Person(); /* 当我们调用一个含有throws声明异常抛出的方法时,编译器要求 我们必须添加处理异常的手段,否则编译不通过.而处理手段有两种 1:使用try-catch捕获并处理异常 2:在当前方法上继续使用throws声明该异常的抛出 具体用哪种取决于异常处理的责任问题 */ p.setAge(100000);//典型的符合语法，但是不符合业务逻辑要求 System.out.println("此人年龄:"+p.getAge()+"岁"); } catch (IllegalAgeException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("程序结束了..."); } }总结:
异常处理机制是用来处理那些可能存在的异常，但是无法通过修改逻辑完全规避的场景。
而如果通过修改逻辑可以规避的异常是bug，不应当用异常处理机制在运行期间解决！应当在编码时及时修正
java网络编程
java.net.Socket
Socket(套接字)封装了TCP协议的通讯细节，是的我们使用它可以与服务端建立网络链接，并通过 它获取两个流(一个输入一个输出)，然后使用这两个流的读写操作完成与服务端的数据交互
java.net.ServerSocket
ServerSocket运行在服务端，作用有两个:
1:向系统申请服务端口，客户端的Socket就是通过这个端口与服务端建立连接的。
2:监听服务端口，一旦一个客户端通过该端口建立连接则会自动创建一个Socket，并通过该Socket与客户端进行数据交互。
如果我们把Socket比喻为电话，那么ServerSocket相当于是某客服中心的总机。
与服务端建立连接案例:
/** * 聊天室客户端 */ public class Client { /* java.net.Socket 套接字 Socket封装了TCP协议的通讯细节，我们通过它可以与远端计算机建立链接， 并通过它获取两个流(一个输入，一个输出)，然后对两个流的数据读写完成 与远端计算机的数据交互工作。 我们可以把Socket想象成是一个电话，电话有一个听筒(输入流)，一个麦克 风(输出流)，通过它们就可以与对方交流了。 */ private Socket socket; /** * 构造方法，用来初始化客户端 */ public Client(){ try { System.out.println("正在链接服务端..."); /* 实例化Socket时要传入两个参数 参数1:服务端的地址信息 可以是IP地址，如果链接本机可以写"localhost" 参数2:服务端开启的服务端口 我们通过IP找到网络上的服务端计算机，通过端口链接运行在该机器上 的服务端应用程序。 实例化的过程就是链接的过程，如果链接失败会抛出异常: java.net.ConnectException: Connection refused: connect */ socket = new Socket("localhost",8088); System.out.println("与服务端建立链接!"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 客户端开始工作的方法 */ public void start(){ } public static void main(String[] args) { Client client = new Client(); client.start(); }import java.io.IOException; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; /** * 聊天室服务端 */ public class Server { /** * 运行在服务端的ServerSocket主要完成两个工作: * 1:向服务端操作系统申请服务端口，客户端就是通过这个端口与ServerSocket建立链接 * 2:监听端口，一旦一个客户端建立链接，会立即返回一个Socket。通过这个Socket * 就可以和该客户端交互了 * * 我们可以把ServerSocket想象成某客服的"总机"。用户打电话到总机，总机分配一个 * 电话使得服务端与你沟通。 */ private ServerSocket serverSocket; /** * 服务端构造方法，用来初始化 */ public Server(){ try { System.out.println("正在启动服务端..."); /* 实例化ServerSocket时要指定服务端口，该端口不能与操作系统其他 应用程序占用的端口相同，否则会抛出异常: java.net.BindException:address already in use 端口是一个数字，取值范围:0-65535之间。 6000之前的的端口不要使用，密集绑定系统应用和流行应用程序。 */ serverSocket = new ServerSocket(8088); System.out.println("服务端启动完毕!"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 服务端开始工作的方法 */ public void start(){ try { System.out.println("等待客户端链接..."); /* ServerSocket提供了接受客户端链接的方法: Socket accept() 这个方法是一个阻塞方法，调用后方法"卡住"，此时开始等待客户端 的链接，直到一个客户端链接，此时该方法会立即返回一个Socket实例 通过这个Socket就可以与客户端进行交互了。 可以理解为此操作是接电话，电话没响时就一直等。 */ Socket socket = serverSocket.accept(); System.out.println("一个客户端链接了！"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { Server server = new Server(); server.start(); } }客户端与服务端完成第一次通讯(发送一行字符串)
Socket提供了两个重要的方法:
OutputStream getOutputStream()
该方法会获取一个字节输出流，通过这个输出流写出的字节数据会通过网络发送给对方。
InputStream getInputStream()
通过该方法获取的字节输入流读取的是远端计算机发送过来的数据。
客户端代码：
import java.io.*;
import java.net.Socket;
/**
* 聊天室客户端
*/
public class Client {
/*
java.net.Socket 套接字
Socket封装了TCP协议的通讯细节，我们通过它可以与远端计算机建立链接，
并通过它获取两个流(一个输入，一个输出)，然后对两个流的数据读写完成
与远端计算机的数据交互工作。
我们可以把Socket想象成是一个电话，电话有一个听筒(输入流)，一个麦克
风(输出流)，通过它们就可以与对方交流了。
*/
private Socket socket;
/**
* 构造方法，用来初始化客户端
*/
public Client(){
try {
System.out.println("正在链接服务端...");
/*
实例化Socket时要传入两个参数
参数1:服务端的地址信息
可以是IP地址，如果链接本机可以写"localhost"
参数2:服务端开启的服务端口
我们通过IP找到网络上的服务端计算机，通过端口链接运行在该机器上
的服务端应用程序。
实例化的过程就是链接的过程，如果链接失败会抛出异常:
java.net.ConnectException: Connection refused: connect
*/
socket = new Socket("localhost",8088);
System.out.println("与服务端建立链接!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 客户端开始工作的方法
*/
public void start(){
try {
/*
Socket提供了一个方法:
OutputStream getOutputStream()
该方法获取的字节输出流写出的字节会通过网络发送给对方计算机。
*/
//低级流，将字节通过网络发送给对方
OutputStream out = socket.getOutputStream();
//高级流，负责衔接字节流与字符流，并将写出的字符按指定字符集转字节
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out,"UTF-8");
//高级流，负责块写文本数据加速
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
//高级流，负责按行写出字符串，自动行刷新
PrintWriter pw = new PrintWriter(bw,true);
pw.println("你好服务端!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
Client client = new Client();
client.start();
}
}
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* 聊天室服务端
*/
public class Server {
/**
* 运行在服务端的ServerSocket主要完成两个工作:
* 1:向服务端操作系统申请服务端口，客户端就是通过这个端口与ServerSocket建立链接
* 2:监听端口，一旦一个客户端建立链接，会立即返回一个Socket。通过这个Socket
* 就可以和该客户端交互了
*
* 我们可以把ServerSocket想象成某客服的"总机"。用户打电话到总机，总机分配一个
* 电话使得服务端与你沟通。
*/
private ServerSocket serverSocket;
/**
* 服务端构造方法，用来初始化
*/
public Server(){
try {
System.out.println("正在启动服务端...");
/*
实例化ServerSocket时要指定服务端口，该端口不能与操作系统其他
应用程序占用的端口相同，否则会抛出异常:
java.net.BindException:address already in use
端口是一个数字，取值范围:0-65535之间。
6000之前的的端口不要使用，密集绑定系统应用和流行应用程序。
*/
serverSocket = new ServerSocket(8088);
System.out.println("服务端启动完毕!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 服务端开始工作的方法
*/
public void start(){
try {
System.out.println("等待客户端链接...");
/*
ServerSocket提供了接受客户端链接的方法:
Socket accept()
这个方法是一个阻塞方法，调用后方法"卡住"，此时开始等待客户端
的链接，直到一个客户端链接，此时该方法会立即返回一个Socket实例
通过这个Socket就可以与客户端进行交互了。
可以理解为此操作是接电话，电话没响时就一直等。
*/
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("一个客户端链接了！");
/*
Socket提供的方法:
InputStream getInputStream()
获取的字节输入流读取的是对方计算机发送过来的字节
*/
InputStream in = socket.getInputStream();
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in,"UTF-8");
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
String message = br.readLine();
System.out.println("客户端说:"+message);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
Server server = new Server();
server.start();
}
}
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