12、异常处理

本文介绍了Java中的异常概念,包括异常的分类(Error与Exception)、运行时异常与编译时异常的区别,以及Java提供的异常处理机制(try-catch-finally与throws)。通过具体的代码示例,帮助读者理解如何有效地管理和捕获程序中的异常。

1、异常概述

 

异常:在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)

Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类:
        >ErrorJava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。比如:StackOverflowErrorOOM。一般不编写针对性的代码进行处理。
        >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。例如:
        >空指针访问
        >试图读取不存在的文件
        >网络连接中断
        >数组角标越界
对于这些错误,一般有两种解决方法:一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时,就考虑到错误的检测、错误消息的提示,以及错误的处理。
捕获错误最理想的是在编译期间,但有的错误只有在运行时才会发生。比如:除数为0,数组下标越界
分类:编译时异常运行时异常

2、异常体系结构

2.1.运行时异常
>是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误,是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。
>对于这类异常,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。
2.2.编译时异常
>是指编译器要求必须处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一
般性异常。编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常。
>对于这类异常,如果程序不处理,可能会带来意想不到的结果。

3、java异常处理方式

3.1、try-catch-finally

try
捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围,将可能出现异常的代码放在try语句块中。
catch (Exceptiontype e)
catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句,用于处理可能产生的不同类型的异常对象。catch的异常类型如果存在继承关系,则把子类放在前边。
        >getMessage() 获取异常信息,返回字符串
        >printStackTrace() 获取异常类名和异常信息,以及异常出现在程序中的位置。返回值void
finally
捕获异常的最后一步是通过finally语句为异常处理提供一个统一的出口,使得在控制流转到程序的其它部分以前,能够对程序的状态作统一的管理。
        >不论在try代码块中是否发生了异常事件,catch语句是否执行,catch语句是否有异常,catch语句中是否有return,finally块中的语句都会被执行。
        >finally语句和catch语句是任选的
使用try-catch-finally处理编译时异常,使得程序在编译时不再报错,但是运行时仍可能报错,相当于使用try-catch-finally将一个编译时可能出现的异常,延迟到运行时出现。

3.2、throws + 异常类型

声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式
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,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。
3)“throws + 异常类型”写在方法的声明处,指明方法执行时,可能会抛出的异常类型,一旦当方法体执行时出现异常,就会在异常代码处生成一个异常类的对象,此异常对象满足throws后异常类型时,就会被抛出。
 声明抛出异常举例:
public void readFile(String file) throws FileNotFoundException {
……
// 读文件的操作可能产生FileNotFoundException类型的异常
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
..……
}
4)重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下,对methodA()方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。
public class A {
public void methodA() throws IOException {
……
} }
public class B1 extends A {
public void methodA() throws FileNotFoundException {
……
} }
public class B2 extends A {
public void methodA() throws Exception { //报错
……
} }

注意:重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下对methodA()方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。

public class A {
public void methodA() throws IOException {
……
} }
public class B1 extends A {
public void methodA() throws FileNotFoundException {
……
} }
public class B2 extends A {
public void methodA() throws Exception { //报错
……
} }

1. 什么是 Java 异常? Java 异常是指程序执行期间可能发生的错误或异常情况,例如除以零、数组越界、空指针引用等。当这些异常发生时,Java 虚拟机会抛出一个异常对象,并且程序的执行流程将被中断。 2. Java 异常处理机制有哪些关键字和语句? Java 异常处理机制包括以下关键字和语句: - try:用于包含可能会抛出异常的代码块。 - catch:用于捕获指定类型的异常,并在捕获到异常时执行相应的处理代码。 - finally:用于包含无论是否发生异常都需要执行的代码块。 - throw:用于抛出指定的异常对象。 - throws:用于声明可能会抛出指定类型异常的方法。 3. Java 中的异常分为哪几类? Java 中的异常分为两大类:Checked Exception 和 Unchecked Exception。 Checked Exception 是指在编译时就能够检查出来的异常,例如 IOException、ClassNotFoundException 等。程序必须显式地处理这些异常,否则编译不通过。 Unchecked Exception 是指在运行时才能检查出来的异常,例如 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException 等。程序可以选择处理这些异常,但不处理也不会导致编译错误。 4. 请简要说明 try-catch-finally 的执行流程。 当程序执行到 try 块时,Java 会尝试执行其中的代码。如果在 try 块中抛出了异常,则会将异常对象传递给 catch 块进行处理。catch 块会匹配异常类型,如果匹配成功,则执行相应的处理代码。如果 catch 块处理完异常后,程序需要继续执行,则会执行 finally 块中的代码。如果 finally 块中也抛出了异常,则该异常会覆盖 try 或 catch 块中的异常。 如果 try 块中没有抛出异常,则 catch 块不会被执行。如果 finally 块中抛出异常,则该异常会覆盖 try 块中的异常。 5. 什么是异常链? 异常链是指在处理异常时,将一个异常对象作为另一个异常的原因,并将它们组合成一个异常链。这样做的好处是,在抛出异常时可以同时传递多个异常信息,从而更加清晰地表示异常发生的原因。 6. 请简要说明 try-with-resources 的作用和使用方法。 try-with-resources 是 Java 7 中引入的语法,用于自动关闭实现了 AutoCloseable 接口的资源。在 try 块中声明需要使用的资源,Java 会在 try 块执行完毕后自动关闭这些资源,无需手动调用 close 方法。 try-with-resources 的语法如下: ``` try (Resource1 r1 = new Resource1(); Resource2 r2 = new Resource2()) { // 使用资源 } catch (Exception e) { // 处理异常 } ``` 7. 请简要说明 Java 中的文本 IO。 Java 中的文本 IO 主要包括两种类:Reader 和 Writer。Reader 用于读取字符流,而 Writer 用于写入字符流。 Java 中常用的 Reader 类包括 InputStreamReader、FileReader 和 BufferedReader,常用的 Writer 类包括 OutputStreamWriter、FileWriter 和 BufferedWriter。这些类提供了各种方法来读取和写入字符流,并且可以处理多种编码格式。
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