5.5 自定义异常类

本文介绍了在Java编程中如何自定义异常类,包括创建步骤(继承Exception,提供构造器),抛出异常,以及如何在方法中声明和处理异常。重点讲解了何时需要自定义异常,以及注意事项,如异常信息的明确性和异常的正确继承关系。

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思维导图:

 

5.5 自定义异常类

为什么需要自定义异常类:

  • Java内置的异常类不足以覆盖所有特定的业务场景。
  • 特定情况需要特定的异常描述,比如除数为负的情况。

自定义异常的步骤:

  1. 创建异常类

    • 继承自 Exception 类或其子类。
    • 提供无参和有参构造器,有参构造器可以接收错误消息等参数。
  2. 抛出异常

    • 使用 throw 关键字在方法中抛出新的异常实例。
    • 示例:throw new DivideByMinusException("除数是负数");
  3. 异常声明

    • 在方法签名中使用 throws 关键字声明方法可能抛出的异常。
    • 例子:public static int divide(int x, int y) throws DivideByMinusException

异常的处理:

  • 使用 try...catch 语句块捕获和处理异常。
  • catch 块中打印异常信息或进行其他异常处理。

示例代码解读:

class DivideByMinusException extends Exception {
    // 调用Exception类的无参构造方法
    public DivideByMinusException() {
        super();
    }
    // 调用Exception类的有参构造方法,传递错误信息
    public DivideByMinusException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class Example09 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = divide(4, -2);
            System.out.println(result);
        } catch (DivideByMinusException e) {
            // 打印异常信息
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }

    // 使用throws关键字声明可能抛出DivideByMinusException异常
    public static int divide(int x, int y) throws DivideByMinusException {
        if (y < 0) {
            // 当除数为负数时抛出自定义异常
            throw new DivideByMinusException("除数是负数");
        }
        // 计算结果并返回
        return x / y;
    }
}

注意事项:

  • 自定义异常类名应该清晰表达异常情况。
  • 自定义异常应当在逻辑上为检查型异常,即继承 Exception
  • 抛出自定义异常时,不要忘记在方法签名中声明。

错误处理和编译器错误:

  • 必须处理或声明所有的检查型异常,否则编译器将报错。
  • 如果方法内部抛出异常(不是运行时异常),该方法必须声明 throws 或捕获异常。

调试和错误信息:

  • 通过异常的错误消息可以快速定位和理解异常产生的背景。
  • 捕获异常后,可以选择打印异常堆栈(e.printStackTrace())来获得更详细的错误信息。

 我的理解:

这一节讲述了Java中自定义异常类的概念和如何使用它们。要理解这一节,我们需要先明白异常(Exception)在Java编程中的作用。异常是程序运行过程中发生的不正常情况,Java内置了很多异常类来表示各种可能出现的错误。然而,这些内置的异常类不总能精确地描述所有可能出现的问题,特别是那些业务逻辑相关的特殊情况。

自定义异常类允许程序员创建专门的异常来表示程序中的特定错误。下面是理解这一节概念的关键点:

  1. 何时需要自定义异常

    • 当内置的异常类无法充分表示程序中遇到的特定问题时。
    • 当你想提供更详细的异常信息给方法的调用者时。
    • 当你需要区分应用中的不同错误类型,进行特殊的错误处理时。
  2. 自定义异常的要求

    • 自定义异常必须继承自Java的 Exception 类(或其子类),这是因为只有 Throwable 的子类才能被Java虚拟机抛出和处理。
    • 通常,自定义异常会提供两个构造方法:一个无参构造方法和一个带有详细错误信息的构造方法。
  3. 抛出自定义异常

    • 使用 throw 关键字可以在代码中的任何位置创建并抛出异常对象。
    • 抛出异常后,程序控制流将被转移到最近的异常处理器(即 catch 块),如果没有合适的处理器,程序将终止。
  4. 声明异常

    • 如果一个方法可能会抛出某个异常,但不打算立即处理它,那么该方法必须通过 throws 关键字在其声明中指明可能抛出的异常类型。
    • 这告诉方法的调用者需要处理或进一步声明这个异常。
  5. 异常处理

    • 通过 try...catch 语句块,你可以捕获并处理特定类型的异常。
    • catch 块中,通常会记录异常信息、终止操作或者尝试恢复程序状态。

通过以上的步骤,你可以在你的应用中实现精细化的错误管理,创建更加健壮和可维护的代码。自定义异常是Java异常处理策略中的一个高级特性,能够提升程序的安全性和可读性。

 总结:

重点:

  1. 继承Exception类:自定义异常必须继承自 Exception 类(或者 RuntimeException 类),以确保它具有异常的所有基本属性和行为。

  2. 构造方法:自定义异常类通常需要至少提供两种构造器:无参构造器和带消息参数的构造器。无参构造器允许简单地抛出异常,带消息的构造器则允许抛出包含详细描述信息的异常。

  3. 使用throw关键字:通过使用 throw 关键字手动抛出异常实例。

  4. 使用throws关键字声明异常:在方法签名中使用 throws 声明该方法可能抛出的异常,告知方法调用者需要对这些异常进行处理。

难点:

  1. 何时创建自定义异常:确定在什么情况下需要创建自定义异常类,而不是使用现有的Java标准异常类。

  2. 异常链:在自定义异常中包含原始异常信息(通过调用 initCause 方法或提供一个接收 Throwable 参数的构造器),以保留异常链,这对于调试非常重要,但容易被忽略。

易错点:

  1. 遗漏throws声明:在使用自定义异常的方法中遗漏 throws 声明,导致编译错误。

  2. 异常处理不完整:在 catch 块中不完整的处理自定义异常,可能会导致程序中断或处于不稳定状态。

  3. 滥用自定义异常:创建不必要的自定义异常类,使得异常体系过于复杂,增加了代码的维护难度。

  4. 异常信息不明确:在创建异常实例时,未提供足够明确的错误信息,这会使得最终的异常处理更加困难。

  5. 不恰当的继承:错误地将自定义异常继承自 RuntimeException 可能导致未被捕获的运行时异常,而应当根据异常的检查性(checked)或非检查性(unchecked)来决定继承自 Exception 还是 RuntimeException

总结来说,创建自定义异常类时需要注意继承、构造方法的实现,以及在可能抛出异常的方法中使用 throws 关键字进行声明,并在调用这些方法的地方妥善处理异常。同时,应该避免创建不必要的自定义异常类,只有当标准异常类不足以表达特定错误情况时,才创建自定义异常。

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