《Java异常处理》-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m0_73881123/article/details/144291949

在 Java 编程中，异常处理是保障程序健壮性和稳定性的关键环节。有效地处理异常能够避免程序因错误而崩溃，同时提供友好的错误提示信息，提升用户体验并便于程序的调试与维护。

一、异常的概念与分类

异常是指在程序运行过程中出现的意外情况或错误。Java中的异常分为两类：检查异常（Checked Exceptions）和运行时异常（Runtime Exceptions）。

检查异常是在编译时期就必须处理的异常，例如 IOException 文件读取、网络连接等操作可能抛出的异常）。这类异常通常是由于外部资源不可用或操作失败引起的，编译器会强制要求程序员处理这些异常，以确保程序在可能出现错误的情况下仍能有适当的应对措施。

运行时异常则是在程序运行时才会出现的异常，例如 NullPointerException（空指针引用）、ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界）、ArithmeticException（算术异常）等。这些异常往往是由于程序逻辑错误导致的，如对空对象进行操作或访问超出数组范围的元素。虽然编译器不会强制要求处理运行时异常，但如果不加以处理，可能会导致程序突然终止并抛出错误信息。

ArithmeticException（算术异常）：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(10/0);
    }
}

NullPointerException（空指针引用）：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = null;
        System.out.println(arr.length);
    }
}

ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界）：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3};
        System.out.println(arr[3]);
    }
}

二、异常处理机制

Java提供了 try-catch-finally 语句块来处理异常。 try 块中放置可能会抛出异常的代码， catch 块用于捕获并处理特定类型的异常，finally 块则无论是否发生异常都会被执行，通常用于释放资源等清理操作。例如，以下代码演示了如何处理文件读取时可能出现的IOException：

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class ExceptionHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("example.txt");
        FileReader reader = null;
        try {
            reader = new FileReader(file);
            int data = reader.read();
            while (data!= -1) {
                System.out.print((char) data);
                data = reader.read();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader!= null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

在上述代码中，try 块尝试打开并读取文件。如果在文件读取过程中出现 IOException， catch 块会捕获该异常并打印堆栈跟踪信息，以便于调试。finally 块确保在无论是否发生异常的情况下，文件读取器都能被正确关闭，以释放相关资源。

三、异常的抛出

除了在 try-catch 块中处理异常，还可以使用 throw 关键字主动抛出异常。这在方法内部遇到错误情况且无法自行处理时非常有用，将异常抛给调用者，由调用者决定如何处理。

例如：

public class Calculator {
    public static int divide(int dividend, int divisor) throws IllegalArgumentException {
        if (divisor == 0) {
            throw new IllegalArgumentException("除数不能为零");
        }
        return dividend / divisor;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = divide(10, 0);
            System.out.println(result);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

在 divide 方法中，如果除数为零，就会抛出 IllegalArgumentException 异常。在 main 方法中调用 divide 方法时，需要使用 try-catch 块来处理可能抛出的异常。

四、自定义异常

Java 允许开发者创建自定义异常类，以满足特定业务逻辑的异常处理需求。自定义异常类通常继承自Exception类或其子类（如RuntimeException）。

例如，创建一个表示用户余额不足的自定义异常InsufficientBalanceException：

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

class BankAccount {
    private double balance;

    public BankAccount(double initialBalance) {
        this.balance = initialBalance;
    }

    public void withdraw(double amount) throws InsufficientBalanceException {
        if (amount > balance) {
            throw new InsufficientBalanceException("余额不足");
        }
        balance -= amount;
    }
}

public class CustomExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccount account = new BankAccount(100.0);
        try {
            account.withdraw(200.0);
        } catch (InsufficientBalanceException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}