[java]_[异常处理]

java 异常处理

java的异常处理很常见,看看异常处理的结构图:

在 Java 中,所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable(可抛出)。Throwable 指定代码中可用异常传播机制通过 Java 应用程序传输的任何问题的共性。

Error(错误):是程序无法处理的错误,表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关,而表示代码运行时 JVM(Java 虚拟机)出现的问题。例如,Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。

Exception(异常):是程序本身可以处理的异常。
Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如,若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界,则分别引发运行时异常(NullPointerException、ArithmeticException)和 ArrayIndexOutOfBoundException。

注意:异常和错误的区别:异常能被程序本身可以处理,错误是无法处理。

java 处理异常机制

在 Java 应用程序中,异常处理机制为:抛出异常,捕捉异常。

抛出异常:当一个方法出现错误引发异常时,方法创建异常对象并交付运行时系统,异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。

捕获异常:在方法抛出异常之后,运行时系统将转为寻找合适的异常处理器(exception handler)。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时,即为合适 的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始,依次回查调用栈中的方法,直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适 的异常处理器,则运行时系统终止。同时,意味着Java程序的终止。

捕获异常

try catch

java
try {
// 可能会发生异常的程序代码
} catch (Type1 id1){
// 捕获并处置try抛出的异常类型Type1
}
catch (Type2 id2){
//捕获并处置try抛出的异常类型Type2
}

关键词try后的一对大括号将一块可能发生异常的代码包起来,称为监控区域。Java方法在运行过程中出现异常,则创建异常对象。将异常抛出监控区域之 外,由Java运行时系统试图寻找匹配的catch子句以捕获异常。若有匹配的catch子句,则运行其异常处理代码,try-catch语句结束。

匹配的原则是:如果抛出的异常对象属于catch子句的异常类,或者属于该异常类的子类,则认为生成的异常对象与catch块捕获的异常类型相匹配。

例1 捕捉throw语句抛出的“除数为
运行结果:
运行结果:程序出现异常,变量b不能为0。
程序正常结束。

例1 在try监控区域通过if语句进行判断,当“除数为0”的错误条件成立时引发ArithmeticException异常,创建 ArithmeticException异常对象,并由throw语句将异常抛给Java运行时系统,由系统寻找匹配的异常处理器catch并运行相应异 常处理代码,打印输出“程序出现异常,变量b不能为0。”try-catch语句结束,继续程序流程。

事实上,“除数为0”等ArithmeticException,是RuntimException的子类。而运行时异常将由运行时系统自动抛出,不需要使用throw语句。

例2 捕捉运行时系统自动抛出“除数为0”引发的ArithmeticException异常。

“`java

    public static void main(String[] args) {  
        int a = 6;  
        int b = 0;  
        try {  
            System.out.println("a/b的值是:" + a / b);  
        } catch (ArithmeticException e) {  
            System.out.println("程序出现异常,变量b不能为0。");  
        }  
        System.out.println("程序正常结束。");  
    }  
}  

java
public class TestException {
public static void main(String args[]) {
int i = 0;
String greetings[] = { " Hello world !", " Hello World !! ",
" HELLO WORLD !!!" };
while (i < 4) {
try {
// 特别注意循环控制变量i的设计,避免造成无限循环
System.out.println(greetings[i++]);
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("数组下标越界异常");
} finally {
System.out.println("--------------------------");
}
}
}
}

运行结果:

Hello world !


Hello World !!


HELLO WORLD !!!


数组下标越界异常


小结:
try 块:用于捕获异常。其后可接零个或多个catch块,如果没有catch块,则必须跟一个finally块。
catch 块:用于处理try捕获到的异常。
finally 块:无论是否捕获或处理异常,finally块里的语句都会被执行。当在try块或catch块中遇到return语句时,finally语句块将在方法返回之前被执行。在以下4种特殊情况下,finally块不会被执行:
1)在finally语句块中发生了异常。
2)在前面的代码中用了System.exit()退出程序。
3)程序所在的线程死亡。
4)关闭CPU。

try、catch、finally语句块的执行顺序:

抛出异常

果一个方法可能会出现异常,但没有能力处理这种异常,可以在方法声明处用throws子句来声明抛出异常。例如汽车在运行时可能会出现故障,汽车本身没办法处理这个故障,那就让开车的人来处理。

 throws语句用在方法定义时声明该方法要抛出的异常类型,如果抛出的是Exception异常类型,则该方法被声明为抛出所有的异常。多个异常可使用逗号分割。throws语句的语法格式为:

java
methodname throws Exception1,Exception2,..,ExceptionN
{
}

示例如下:
“`java

import java.lang.Exception;  
public class TestException {  
    static void pop() throws NegativeArraySizeException {  
        // 定义方法并抛出NegativeArraySizeException异常  
        int[] arr = new int[-3]; // 创建数组  
    }  

    public static void main(String[] args) { // 主方法  
        try { // try语句处理异常信息  
            pop(); // 调用pop()方法  
        } catch (NegativeArraySizeException e) {  
            System.out.println("pop()方法抛出的异常");// 输出异常信息  
        }  
    }  

}  
```


Throws抛出异常的规则:

1) 如果是不可查异常(unchecked exception),即Error、RuntimeException或它们的子类,那么可以不使用throws关键字来声明要抛出的异常,编译仍能顺利通过,但在运行时会被系统抛出。

2)必须声明方法可抛出的任何可查异常(checked exception)。即如果一个方法可能出现受可查异常,要么用try-catch语句捕获,要么用throws子句声明将它抛出,否则会导致编译错误

3)仅当抛出了异常,该方法的调用者才必须处理或者重新抛出该异常。当方法的调用者无力处理该异常的时候,应该继续抛出,而不是囫囵吞枣。

4)调用方法必须遵循任何可查异常的处理和声明规则。若覆盖一个方法,则不能声明与覆盖方法不同的异常。声明的任何异常必须是被覆盖方法所声明异常的同类或子类。
</font>

例如:
“`java
void method1() throws IOException{} //合法

//编译错误,必须捕获或声明抛出IOException    
void method2(){    
  method1();    
}    

//合法,声明抛出IOException    
void method3()throws IOException {    
  method1();    
}    

//合法,声明抛出Exception,IOException是Exception的子类    
void method4()throws Exception {    
  method1();    
}    

//合法,捕获IOException    
void method5(){    
 try{    
    method1();    
 }catch(IOException e){…}    
}    

//编译错误,必须捕获或声明抛出Exception    
void method6(){    
  try{    
    method1();    
  }catch(IOException e){throw new Exception();}    
}    

//合法,声明抛出Exception    
void method7()throws Exception{    
 try{    
  method1();    
 }catch(IOException e){throw new Exception();}    
}   
```

## 常见异常
在Java中提供了一些异常用来描述经常发生的错误,对于这些异常,有的需要程序员进行捕获处理或声明抛出,有的是由Java虚拟机自动进行捕获处理。Java中常见的异常类:
  1. runtimeException子类:

    1、 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
    数组索引越界异常。当对数组的索引值为负数或大于等于数组大小时抛出。
    2、java.lang.ArithmeticException
    算术条件异常。譬如:整数除零等。
    3、java.lang.NullPointerException
    空指针异常。当应用试图在要求使用对象的地方使用了null时,抛出该异常。譬如:调用null对象的实例方法、访问null对象的属性、计算null对象的长度、使用throw语句抛出null等等
    4、java.lang.ClassNotFoundException
    找不到类异常。当应用试图根据字符串形式的类名构造类,而在遍历CLASSPAH之后找不到对应名称的class文件时,抛出该异常。
    

    5、java.lang.NegativeArraySizeException 数组长度为负异常

    6、java.lang.ArrayStoreException 数组中包含不兼容的值抛出的异常

    7、java.lang.SecurityException 安全性异常

    8、java.lang.IllegalArgumentException 非法参数异常

2.IOException

IOException:操作输入流和输出流时可能出现的异常。

EOFException   文件已结束异常

FileNotFoundException   文件未找到异常
  1. 其他

    ClassCastException 类型转换异常类

    ArrayStoreException 数组中包含不兼容的值抛出的异常

    SQLException 操作数据库异常类

    NoSuchFieldException 字段未找到异常

    NoSuchMethodException 方法未找到抛出的异常

    NumberFormatException 字符串转换为数字抛出的异常

    StringIndexOutOfBoundsException 字符串索引超出范围抛出的异常

    IllegalAccessException 不允许访问某类异常

    InstantiationException 当应用程序试图使用Class类中的newInstance()方法创建一个类的实例,而指定的类对象无法被实例化时,抛出该异常

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