本文详细讲解了Java中的异常处理机制，包括异常介绍、体系结构、常见异常列举、try-catch-finally的使用技巧、throws关键字的应用以及用户自定义异常类的方法。重点介绍了如何选择合适的异常处理策略和如何在实际开发中有效利用异常处理来提升代码健壮性。
目录
7.1 异常概述与异常体系结构
在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美，
在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避
免的，比如：
客户输入数据的格式，读取文件是否存在，网络是否始终保持
通畅
等等。
1 异常介绍
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)
异常可分为两类：
-
Error：Java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： StackOverflowError 和 OOM 。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
2 异常体系结构
7.2 常见异常
//运行时异常
//NullPointerException
int[] arr = null;
System.out.println(arr[3]);
//ArithmeticException
int a = 10;
int b = 0;
System.out.println(a/b);
//ArrayIndexOutOfBoundsException
int[] arr = new int[10];
System.out.println(arr[10]);
//ClassCastException
Object obj = new Date();
String s = (String)obj;
//NumberFormatException
String sre = "abc";
int num = Integer.parseInt(str);
//InputMismatchException
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int score = scanner.nextInt();
System.out.println(score);
//编译时异常
public void test1() {
File file = new File("hello.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file); //FileNotFoundException
int data = fis.read(); //IOException
while(data != -1) {
System.out.println((char)data);
data = fis.read(); //IOException
}
fis.close(); //IOException
}7.3 异常处理机制一：try-catch-finally
在编写程序时，经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码，
如进行x/y运算时，要检测分母为0，数据为空，输入的不是数据
而是字符等。过多的if-else分支会导致程序的代码加长、臃肿，
可读性差。因此采用异常处理机制。
Java异常处理
Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起，
与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护。
1 异常的处理：抓抛模型
过程一：“抛”
程序在执行过程中，一旦出现异常，就会在异常代码处生成一个对应异常类的对象。并将此对象抛出。一旦抛出以后，其后的代码不再执行。
异常对象的产生：①系统自动生成的异常对象
②手动生成异常对象，并抛出(throws)。
过程二：“抓”
可以理解为异常的处理方式：①try-catch-finally ②throws
2 try-catch-finally的使用
格式：
try{
//可能出现异常的代码
}catch(异常类型1 变量名1){
//处理异常的方式1
}catch(异常类型2 变量名2){
//处理异常的方式2
}
......
finally{
//一定会执行的代码
}
说明：
-
使用try将可能出现的异常代码包装起来，在执行过程中，一旦出现异常，就会 生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中匹配。
-
一但try中的异常对象匹配到某一个catch时，进入该catch进行处理。一旦处理完成就跳出当前try-catch结构，继续执行后面的代码。
-
catch中的异常如果满足子父类关系，则要求子类一定要声明在父类上面。
-
try结构中声明的变量，出了try结构以后不能再调用。
//catch中几种常用处理方式
System.out.println(e.getMessage()); //获取异常信息
printStackTrace(); //获取堆栈信息
注：
-
使用try-catch-finally处理编译时异常，使得程序在编译时不再报错，运行时仍可能报错。相当于将编译异常延迟到运行时出现。
-
开发中，运行时异常比较常见，所以我们通常不针对运行时异常编写try-catch-finally。
finally使用
-
finally是可选的。
-
finally中声明的是一定会被执行的代码，即使catch中出现异常，或者try catch中有return语句。
-
什么代码需要被写在finally中？ 数据库连接，输入输出流，网络编程中的socket等资源，JVM是不能自动回收的，需要自己手动进行资源释放，此时的释放代码就需要写在finally中。
-
try-catch-finally可以相互嵌套。
public void test1() {
FileInputStream fis = null;
try {
File file = new File("hello.txt");
fis = new FileInputStream(file); //FileNotFoundException
int data = fis.read(); //IOException
while(data != -1) {
System.out.println((char)data);
data = fis.read(); //IOException
}
}catch(FileNotFoundException e){
System.out.println(e.getMessage());
}catch(IOException e) {
System.out.println(e.getMessage());
}finally {
try {
if(fis != null)
//资源释放需要写在finally中，由于这句话本身也报IOException错误，还需要嵌套一层try-catch
fis.close(); //IOException
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}7.4 异常处理机制二：throws
1 throws
写在方法声明处，指明执行时可能会抛出的异常。一旦出现异常，仍会在异常代码处生成一个异常类对象，此对象满足throws后异常类型时，就会被抛出。异常代码后续的代码就不再执行。
try-catch-finally：真正的处理掉异常了
throws：只是将异常抛给了调用者，并没有真正处理掉
public void method(){
try {
test1();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void test1() throws FileNotFoundException, IOException{
File file = new File("hello.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file); //FileNotFoundException
int data = fis.read(); //IOException
while(data != -1) {
System.out.println((char)data);
data = fis.read(); //IOException
}
fis.close(); //IOException
}2 方法重写的规则之一
子类重写方法抛出的异常不大于父类被重写方法抛出的异常
public class OverrideTest {
public static void main(String[] args) {
OverrideTest t = new OverrideTest();
t.display(new SubClass());
}
public void display(SuperClass s) {
try {
s.method();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class SuperClass{
public void method() throws IOException{
}
}
class SubClass extends SuperClass{
public void method() throws FileNotFoundException{
}
}3 开发中如何选择异常处理方式？
-
如果父类中被重写的方法没有throws抛出异常，意味着子类方法如果有异常，则必须使用try-catch-finally。
-
执行的方法a中，先后调用了另外的几个方法，并且是递进的。我们建议几个方法使用throws的方法处理，而执行的方法a中可以考虑使用try-catch-finally方式进行处理。
7.5 手动抛出异常
异常对象的产生：①系统自动生成的异常对象
②手动生成异常对象，并抛出(throws)。
//方式一：抛出运行时异常，不处理
class Student{
private int id;
public void regist(int id) {
//id必须要大于0
if(id > 0)
this.id = id;
else {
//需要手动抛出异常对象
throw new RuntimeException("非法数据");
}
}
}
//方式二：抛出编译时异常,在调用该方法时处理
class Student{
private int id;
public void regist(int id) throws Exception {
//id必须要大于0
if(id > 0)
this.id = id;
else {
//需要手动抛出异常对象
throw new Exception("非法数据");
}
}
}7.6 用户自定义异常类
1 如何自定义异常类
/**
* 1.继承于现有的异常结构：Exception、RuntimeException
* 2.提供全局常量：serialVersionUID(类的标识)
* 3.提供重载构造器
*
*/
public class MyException extends Exception{
static final long serialVersionUID = -7034897190745766939L;
public MyException() {
}
public MyException(String msg) {
super(msg);
}
}
//使用
class Student{
private int id;
public void regist(int id) throws Exception {
//id必须要大于0
if(id > 0)
this.id = id;
else {
//需要手动抛出异常对象
throw new myException("非法数据");
}
}
}
总结
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