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异常

1 异常
2异常的处理
3 ⾃定义异常
4 异常练习

1 异常

1 异常概念

异常：指的是程序在执⾏过程中，出现的⾮正常的情况，最终会导致JVM的⾮正常停⽌。
在Java等⾯向对象的编程语⾔中，异常本身是⼀个类，产⽣异常就是创建异常对象并抛出了⼀个
异常对象。Java处理异常的⽅式是中断处理。

2 异常体系

异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是 java.lang.Throwable ，其下有两个⼦类： java.lang.Error 与 java.lang.Exception ，平常所说的异常指 java.lang.Exception 。
在这里插入图片描述
Throwable体系：
1.Error: 严重错误Error ，无法通过处理的错误，只能事先避免。
2.Exception：表示异常,异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理。
Throwable中的常⽤⽅法：
1.public void printStackTrace() ：打印异常的详细信息。
包含了异常的类型，异常的原因，还包括异常出现的位置，在开发和调试阶段，都得使⽤printStackTrace。
2.public String getMessage() ：获取发⽣异常的原因。提示给⽤户的时候，就提示错误原因。
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3异常分类

异常（Exception）的分类：根据在编译时期还是运⾏时期去检查异常？
1.编译时期异常：checked异常。在编译时期，就会检查，如果没有处理异常，则编译失败。（如⽇期格式化异常）
2.运⾏时期异常：runtime异常。在运⾏时期，检查异常。在编译时期，运⾏异常不会编译器检测（不报错）。（如数学异常）
在这里插入图片描述

4异常的产⽣过程解析

先运⾏下⾯的程序，程序会产⽣⼀个数组索引越界异常 ArrayIndexOfBoundsException 。
⼯具类：

public class ArrayTools {
 // 对给定的数组通过给定的⻆标获取元素。
 public static int getElement(int[] arr, int index) {
 int element = arr[index];
 return element;
 }
}

测试类：

public class ExceptionDemo2 {
 public static void main(String[] args) {
 int[] arr = { 34, 12, 67 };
 intnum = ArrayTools.getElement(arr, 4)
 System.out.println("num=" + num);
 System.out.println("over");
 }
}

图解
在这里插入图片描述

2异常的处理

Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws。

1 抛出异常throw

在定义⽅法时，⽅法需要接受参数。那么，当调⽤⽅法使⽤接受到的参数时，⾸先需要先对参数数据进⾏合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调⽤者，传递合法的数据进来。这时需要使⽤抛出异常的⽅式来告诉调⽤者。在java中，提供了⼀个throw关键字，它⽤来抛出⼀个指定的异常对象。

创建⼀个异常对象。封装⼀些提示信息（信息可以⾃⼰编写）
需要将这个异常对象告知给调⽤者。通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象。
throw ⽤在⽅法内，⽤来抛出⼀个异常对象，将这个异常对象传递到调⽤者处，并结束当前
⽅法的执⾏.
使用格式：

throw new 异常类名(参数);
例如
throw new NullPointerException(“要访问的arr数组不存在”);
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(“该索引在数组中不存在，已超出范围”);

public class ThrowDemo {
 public static void main(String[] args) {
 //创建⼀个数组
 int[] arr = {1,2,3,5};
 //根据索引找对应的元素
 int index = 4;
 int element = getElement(arr, index);
 System.out.println(element);
 System.out.println("over");
 }
 /*
 * 根据 索引找到数组中对应的元素
 */
 public static int getElement(int[] arr, int index) {
 // 判断 索引是否越界
 if (index < 0 || index > arr.length - 1) {
 /*
 * 判断条件如果满⾜，当执⾏完throw抛出异常对象后，⽅法已经⽆法继续运算。
 * 这时就会结束当前⽅法的执⾏，并将异常告知给调⽤者。这时就需要通过异常来解
决。
 */
 throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组下标越界了~~");
 }
 int element = arr[index];
 return element;
 }
}

throw运行效果分析：
在这里插入图片描述

2 Object 非空异常

public static T requireNonNull(T obj) ：查看指定引⽤对象不是null。

public static<T> T requireNonNull(T obj){
 if(obj==null){
 throw new NullPointException();
 }
 return obj;
}

3 声明异常throws

声明异常：将问题标识出来，报告给调用者，如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获异常，那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理；
关键字throws运⽤于⽅法声明之上，⽤于表示当前⽅法不处理异常，⽽是提醒该⽅法的调⽤者来处理异常（抛出异常）
声明异常格式：

修饰符返回值类型方法名(参数) throws 异常类名1，异常类名2…{}

声明异常的代码演示：

public class ThrowsDemo {
 public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
 read("a.txt");
 }
 // 如果定义功能时有问题发⽣需要报告给调⽤者。可以通过在⽅法上使⽤throws关键字进
⾏声明
 public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
 if (!path.equals("a.txt")) { // 如果不是 a.txt这个⽂件
 // 我假设 如果不是 a.txt 认为 该⽂件不存在 是⼀个错误 也就是异常 throw
 throw new FileNotFoundException("⽂件不存在");
 }
 }
}

throws⽤于进⾏异常类的声明，若该⽅法可能有多种异常情况产⽣，那么在throws后⾯可以写
多个异常类，⽤逗号隔开。

public class ThrowsDemo2 {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
 read("a.txt");
 }
 public static void read(String path)throws FileNotFoundException,
IOException {
 if (!path.equals("a.txt")) { // 如果不是 a.txt这个⽂件
 // 我假设 如果不是 a.txt 认为 该⽂件不存在 是⼀个错误 也就是异常 throw
 throw new FileNotFoundException("⽂件不存在");
 }
 if (!path.equals("b.txt")) {
 throw new IOException();
 }
 }
}

4 捕获异常try…catch

如果出现异常，会立刻终止程序，所以得处理异常：
1.该⽅法不处理，⽽是声明抛出，由该⽅法的调⽤者来处理（throws）
2. 在⽅法中使⽤try-catch的语句块来处理异常
try-catch 的方式就是捕获异常
捕获异常：Java中对异常有针对性的语句进⾏捕获，可以对出现的异常进⾏指定⽅式的处
理。
捕获异常语法如下：

try{ 编写可能出现的异常代码
}catch(异常类型 e){
处理异常
}

1.try：该代码块中编写可能出现异常代码
2.catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。
注意：try catch 不能单独使用，必须连用。

 public static void main(String[] args) {
 try { // 当产⽣异常时，必须有处理⽅式。要么捕获，要么声明。
 read("b.txt");
 } catch (FileNotFoundException e) { 
 // try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型
 System.out.println(e);
 }
 System.out.println("over");
 }
 /*
 * 我们 当前的这个⽅法中 有异常 有编译期异常
 */
 public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
 if (!path.equals("a.txt")) { // 如果不是 a.txt这个⽂件
 // 假设 如果不是 a.txt 认为 该⽂件不存在 是⼀个错误 也就是异常 
 throw new FileNotFoundException("⽂件不存在");
 }
 }
}

如何获取异常信息：
Throwable 类中定义了一些查看的方法：
1.public String getMessage() ：获取异常的描述信息，原因（提示给⽤户的时候，就提示错误原因）。
2.public void printStackTrace() ：打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。包含了异常的类型，异常的原因，还包括异常出现的位置，在开发和调试阶段，都得使⽤printStackTrace。

5 finally 代码块

finally：有⼀些特定的代码⽆论异常是否发⽣，都需要执⾏。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执⾏不到。⽽finally就是解决这个问题的，在finally代码块中存放的代码都是⼀定会被执⾏的。
当我们在try语句块中打开了⼀些物理资源（磁盘⽂件/⽹络连接/数据库连接等），我们都得在使⽤完之后，最终关闭打开的资源
finally代码参考如下：

public class TryCatchDemo4 {
 public static void main(String[] args) {
 try {
 read("a.txt");
 } catch (FileNotFoundException e) {
 //抓取到的是编译期异常 抛出去的是运⾏期
 throw new RuntimeException(e);
 } finally {
 System.out.println("不管程序怎样，这⾥都将会被执⾏。");
 }
 System.out.println("over");
 }
 /*
 * 我们 当前的这个⽅法中 有异常 有编译期异常
 */
 public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
 if (!path.equals("a.txt")) { // 如果不是 a.txt这个⽂件
  // 假设 如果不是 a.txt 认为 该⽂件不存在 是⼀个错误 也就是异常 

 throw new FileNotFoundException("⽂件不存在");
 }
 }

}

6 异常注意事项

1.多个异常使⽤捕获⼜该如何处理:
1). 多个异常分别处理。
2). 多个异常⼀次捕获，多次处理。
3). 多个异常⼀次捕获⼀次处理。
⼀般使⽤⼀次捕获多次处理⽅式，格式如下：

try{
//编写可能出现的代码异常
}catch(异常类型A e) { //当try中出现A类型异常,就⽤该catch来捕获.
 处理异常的代码
 // 记录⽇志/打印异常信息/继续抛出异常
} catch(异常类型B e) { //当try中出现B类型异常,就⽤该catch来捕获.
 处理异常的代码
 // 记录⽇志/打印异常信息/继续抛出异常
}

注意：
1).一个try可以有多个catch,但是只有一个catch可能会被执行
2).catch顺序：多个异常之间没有关系，顺序随意；
多个异常存在父子关系，子类在前，父类在后
2. 运行时异常可以不处理，即不捕获，也不声明
3. 如果finally有return语句，永远返回finally中的结果，避免该情况.。
4：如果⽗类抛出了多个异常，⼦类重写⽗类⽅法时，抛出和⽗类相同的异常或者是⽗类异常的⼦类或者不抛出异常。
5.⽗类⽅法没有抛出异常，⼦类重写⽗类该⽅法时也不可抛出异常。此时⼦类产⽣该异常，只
能捕获处理，不能声明抛出。

3 ⾃定义异常

Java 中不同的异常类，分别表示着某⼀种具体的异常情况，那么在开发中总是有些异常
情况是 JDK 没有定义好的，此时我们根据⾃⼰业务的异常情况来定义异常类。
什么是自定义异常：在开发中根据自己的业务的异常情况来定义以异常类；
自定义异常类模拟登录功能

 // 自定义的类继承 Exception类
public class LoginException extends Exception {
    public LoginException() {
    }
    public LoginException(String message) {
        super(message);
    }
    public LoginException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
    public LoginException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
    public LoginException(String message, Throwable cause, boolean enableSuppression, boolean writableStackTrace) {
        super(message, cause, enableSuppression, writableStackTrace);
    }
}

测试类：

import java.util.Scanner;

public class ExceptionDemo3 {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("登录账号,输入用户名、密码");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String username = sc.nextLine();
        int password = sc.nextInt();
        try {
            System.out.println("用户名:" + login(username, password));
        } catch (Exception e) {
        // 打印异常信息
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static String login(String username, int password) throws LoginException { //throws Exception
        System.out.println("验证密码");
        //判断密码是否=1234
        if (password == 1234) {
            return username;
        } else
            throw new LoginException("密码错误");
    }
}