Java异常处理详解-优快云博客

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1.异常概述

在Java中，异常就是在程序运行时产生的错误，例如，向一个不存在的文本文件写入数据时，就会产FileNotFoundException异常（系统找不到指定文件）。接下来通过一个简单的实例认识一下另外一个异常ArithmeticException算数异常。

以3除以0为例，在算数当初0是不能被除的，代码如下：

public class Demo{
	public static void main(String[] args) {
		int i = 3/0;
		System.out.println(i);
	}
}

返回结果：

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从返回结果可以看出，产生了算术异常ArithmeticException，导致算术异常的根源在于算术表达式3/0中，0作为除数出现，所以正在执行的程序被中断（第3行以后，包括第3行的代码都不会执行）。

除FileNotFoundException异常和ArithmeticException异常外，Java中还有许许多多的异常，如空指针异常、数组元素下标越界异常等等，由于Java是一门面向对象的编程语言，所以在Java中，把上述异常都被称为异常对象，当程序执行到某一方法处产生异常时，java虚拟机（JVM）就会产生与已产生的异常相匹配的异常对象，如果没有异常对象做异常处理，那么久会显示上图所示的异常信息

2.捕捉处理异常

try-catch代码块主要用于捕捉并处理异常，实际应用时，改代码块还有一个可选的finally代码块。try-catch-finally的语法如下：

try {
			//程序代码块
		}catch(ArithmeticException e ) {
			//对ArithmeticException异常处理
		}finally {
			//代码块
		}

try中的程序代码块指的是可能产生异常的代码；
catch中的对ArithmeticException的处理的作用是捕捉并处理与已产生的异常类型相匹配的异常对象e；
finally中的代码块是异常处理过程中最后被执行的部分，无论程序是否产生异常，finally中的代码块都被执行，实际应用时，finally中通常放置一些释放资源、关闭对象的代码；

通过try-catch-finally的语法可知，捕捉处理异常分为try-catch代码块和finally代码块两部分组成，下面分别予以介绍。

2.1try-catch代码块

把可能产生异常的代码放在try中，把处理异常对象e的代码放在catch中，接下来通过上面讲的实例演示一下try-catch代码块，代码如下：

public class Demo{
	public static void main(String[] args) {
		try {
			int i = 3/0;
		}catch(ArithmeticException e ) { 			//对ArithmeticException异常捕捉
			e.printStackTrace();					//打印异常
			System.out.println("算术发现异常，请检查");	//对发现的异常做处理
		}
		System.out.println("程序执行完毕");
	}
}

返回结果：

从返回结果看出，程序仍然输出最后的提示信息程序执行完毕，这说明程序的执行没有因为产生异常被中断，由此可知，使用try-catch代码块捕捉并处理异常，不会因为产生异常影响程序的执行。

在catch代码块中使用了ArithmeticException对象的printStackTrace()方法输出了异常信息，除此之外，ArithmeticException对象还提供了其他的方法用于获取异常的相关信息。

getMessage()方法：获取有关异常事件的信息；
toString()方法：获取异常的类型与性质；

注意：ArithmeticException是try代码块传递给catch代码块的异常类型，e是与已产生的异常类型相匹配的异常对象

在上面例子中，try代码块后面用了一个catch代码块来捕捉异常，但是如果遇到需要处理多种异常信息的情况时，可以在一个try代码块后面跟多个catch代码块，这里需要注意的是，如果使用了多个catch代码块，则catch代码块中的异常类顺序是先子类后父类。

多个catch语法如下：

try {
			//程序代码块
		}catch() {
			//异常处理
		}catch() {
			//异常处理
		}catch() {
			//异常处理
		}
        ............

下面我们来捕捉两个异常，一个数组元素下标越界异常和空指针异常，ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界异常）NullPointerException（空指针异常），代码如下：

public class Demo{
	public static void main(String[] args) {
		try {
			//创建一个空对象
			Object a = null;
			//创建一个数组下标为2
			int i[] = new int[2];
			//输出空对象
			a.hashCode();
			//输出数组下标为3
			System.out.println(i[3]);
			//数组越界异常
		}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e ) {
			System.out.println("发现异常：数组下标越界");
			//数组空指针异常
		}catch(NullPointerException e ) {
			System.out.println("发现异常：空指针");
		}
	}
}

如果我们把Exception异常放在空指针和数组下标异常前面呢？看下图：

因为Exception是ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界异常）NullPointerException（空指针异常）他俩的父类，如果try代码块中有多个catch代码块，顺序应该先子类后父类，所以把父类放在子类就会报错

2.2finally代码块

完整的异常处理语句应该包含finally代码块，通常情况下，无论程序中有无异常产生，finally代码块中的代码都会被执行。、

续上面的例子，代码如下：

public class Demo{
	public static void main(String[] args) {
		try {
			//创建一个空对象
			Object a = null;
			//创建一个数组下标为2
			int i[] = new int[2];
			//输出空对象
			a.hashCode();
			//输出数组下标为3
			//System.out.println(i[3]);
			//数组越界异常
		}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e ) {
			System.out.println("发现异常：数组下标越界");
			//数组空指针异常
		}catch(NullPointerException e ) {
			System.out.println("发现异常：空指针");
		}finally{
			System.out.println("控制台关闭");
		}
	}
}

返回结果：

从返回结果看出，程序在捕捉完异常信息之后，会执行finally代码块中的代码，另外，在以下三种特殊情况下，finally块不会被执行，如下：

在finally代码块中产生异常；
在前面的代码中使用了System.exit()退出程序；
程序所在的线程死亡；

3.在方法中抛出异常

如果某个方法可能会产生异常，但不想在当前方法中处理这个异常，则可以使用throws关键字和throw关键字在方法中抛出异常。

3.1throws关键字

throws关键字常被应用于方法上，表示方法可能抛出异常，当方法抛出多个异常时，可用逗号分隔异常类型名，使用throws关键字抛出异常的语法如下：

返回值类型名方法名（参数表）throws 异常类型名{ }

下面例子中演示throws用法，代码如下：

public class Demo{
	public void sum() throws ArithmeticException{   //使用throws关键字抛出ArithmeticException算术异常
		int i = 3/0;
		System.out.println(i);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Demo a = new Demo();		//创建对象
		try {
			a.sum();				//输出对象方法
		}catch(ArithmeticException e) {		//对接受的异常做处理
			System.out.println("算术发现异常，请检查");
		}finally{
			System.out.println("控制台关闭");
		}		
	}
}

说明：使用throws关键字将方法产生的异常抛给上一级后，如果上一级不想处理该异常，那么可以继续向上抛出，但最终要有能够捕捉并处理这个异常的代码

3.2throw关键字

throw关键字虽然可以用于抛出Exception类中的子类异常，但更重要的用于是抛出自定义异常使用throw关键字抛出异常的语法如下：

throw new 异常类型名（异常信息）

创建自定义异常，代码如下：

public class Demo{
	public static void main(String[] args) {
		int b = 0;
		if(b == 0) {
			//创建自定义异常
			throw new ArithmeticException("b不能等于0");
		}
	}
}

返回结果：

3.3throws关键字和throw关键字的区别

throws关键字和throw关键字的区别如下：

throws用在方法声明后面，表示抛出异常，由方法的调用者处理，而throw用在方法体内，用来制造一个异常，由方法体内的语句处理；
throws是声明这个方法会抛出这种类型的异常，以便使它的调用者知道要捕捉这个异常，而throw是直接抛出一个异常实例；
throws表示出现异常的一种可能性，并不一定会产生这些异常，但如果使用throw，就一定会产生某种异常；

4.异常的使用原则

异常处理的主要作用是捕捉并处理程序在运行时产的异常，编写代码处理某个方法可能出现的异常时，可遵循以下原则：

不要过度使用异常，虽然通过异常可以增强程序的健壮性，但使用过多不必要的异常处理，可能会影响程序的执行效率；
不要使用过于庞大的try-catch块，在一个try块中放置大量的代码，这种写法看上去“很简单”，但是由于try块中的代码过于庞大，业务过于复杂，会增加try块中出现异常的几率，从而增加分析产生异常原因的难度；
避免使用catch（Exception e），如果所有异常都采用相同的处理方式，那么将会导致无法对不同异常进行分类处理；
不要忽略捕捉的异常，遇到异常一定要及时处理；
如果父类抛出多个异常，则覆盖方法必须抛出相同的异常或其异常的子类，不能抛出新异常；