Java基础夯实——1. 2 异常的分类及处理

最新推荐文章于 2025-05-17 17:00:09 发布

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文章标签： java 开发语言

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1 异常的概念

在 Java 程序中，异常（Exception）是一种用于处理程序运行时错误的机制。异常是程序执行过程中出现的非正常情况，这些情况会中断正常的程序流程。例如：除以零、数组下标越界、空指针引用等错误。通过使用异常机制，程序可以更好地管理错误，而不是在发生错误时崩溃。

2 异常的分类

在 Java 中，异常主要分为以下两类：

2.1 检查型异常（Checked Exception）

检查型异常是在编译时由编译器检查的异常，必须使用 try-catch 块捕获，或者使用 throws 关键字进行声明。
常见的检查型异常有：
IOException（输入/输出异常）
SQLException（SQL 操作异常）
示例：读取文件时，可能会遇到文件找不到的情况，这种情况会抛出 FileNotFoundException，这是检查型异常。

2.1 非检查型异常（Unchecked Exception）

非检查型异常是在运行时抛出的异常，编译器不会强制要求处理这类异常。它们通常是由程序逻辑错误引起的。
常见的非检查型异常有：
NullPointerException（空指针异常）
ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界异常）
ArithmeticException（算术异常，如除以零）
示例：如果尝试访问 null 对象的方法，会抛出 NullPointerException。

2.3 错误（Error）

错误是指严重的系统级问题，通常不需要也不应该由应用程序捕获。例如，OutOfMemoryError（内存溢出错误）。
错误通常由 JVM 抛出，程序无法恢复。

3 异常处理机制

try-catch：捕获并处理异常。
finally：用于清理资源，无论是否抛出异常都会执行。
throws：声明异常，让调用者处理。
throw：显式抛出异常，通常用于验证输入。
自定义异常：适用于特定业务场景，增强可读性。
try-with-resources：自动管理资源，避免资源泄漏。

3.1 Java 提供了 try-catch 块来捕获和处理异常，常用的还有 finally 块来执行一些清理工作：

try {
    // 可能会抛出异常的代码
} catch (异常类型 e) {
    // 处理异常的代码
} finally {
    // 无论是否发生异常都会执行的代码
}

示例：

public class ExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] arr = {1, 2, 3};
            System.out.println(arr[3]); // 这里会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("数组下标越界异常：" + e.getMessage());
        } finally {
            System.out.println("无论是否发生异常，都会执行这段代码");
        }
    }
}
输出：
数组下标越界异常：Index 3 out of bounds for length 3
无论是否发生异常，都会执行这段代码

3.2 异常的声明和抛出

Java 中可以使用 throws 关键字在方法签名中声明异常，使用 throw 关键字显式抛出异常。

public class ExceptionThrowExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            checkAge(15);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("捕获异常: " + e.getMessage());
        }
    }

    // 使用 throws 声明异常
    public static void checkAge(int age) throws Exception {
        if (age < 18) {
            throw new Exception("年龄未满 18 岁");
        }
    }
}
输出：
捕获异常: 年龄未满 18 岁

3.3 自定义异常

Java 允许开发者创建自己的异常类，继承 Exception 或 RuntimeException。

class MyCustomException extends Exception {
    public MyCustomException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class CustomExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            throw new MyCustomException("这是一个自定义异常");
        } catch (MyCustomException e) {
            System.out.println("捕获自定义异常: " + e.getMessage());
        }
    }
}
输出：
捕获自定义异常: 这是一个自定义异常

3.4 异常的传播

当异常发生时，如果当前方法没有处理异常，它会沿着调用栈向上传播，直到遇到处理异常的 try-catch 块。如果最终没有处理，程序会终止并输出异常的堆栈跟踪信息。

示例：

public class ExceptionPropagationExample {
    public static void main(String[] args) {
        methodA();
    }

    public static void methodA() {
        methodB();
    }

    public static void methodB() {
        int result = 10 / 0; // 这里会抛出 ArithmeticException
    }
}
输出：
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException:
    at ExceptionPropagationExample.methodB
    at ExceptionPropagationExample.methodA
    at ExceptionPropagationExample.main

总结
捕获异常可以让程序处理异常情况而不崩溃。
抛出异常可以让异常传播到调用者，由调用者决定如何处理。
自定义异常使得程序可以根据特定需求定义自己的错误类型。
finally 块保证在异常处理后执行一些清理工作。

常见问题

1 Java中的异常处理机制有哪些？

try-catch：用于捕获并处理异常。
finally：无论是否发生异常，都会执行，用于资源清理。
throw：显式抛出异常。
throws：用于方法声明中，表示该方法可能会抛出异常，由调用者处理。
自定义异常：通过继承 Exception 或 RuntimeException 类，创建特定场景的异常。
try-with-resources：用于自动管理资源（从 Java 7 开始），避免资源泄漏。