Java零基础入门笔记：(7)异常

 前言

本笔记是学习狂神的java教程，建议配合视频，学习体验更佳。

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第1-2章：Java零基础入门笔记：(1-2)入门（简介、基础知识）-CSDN博客

第3章：Java零基础入门笔记：(3)程序控制-CSDN博客

第4章：Java零基础入门笔记：(4)方法-CSDN博客

第5章：Java零基础入门笔记：(5)数组-CSDN博客 

第6章：Java零基础入门笔记：(6)面向对象-CSDN博客 

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异常

Error和Exception

异常是程序运行过程中出现的非正常情况或错误事件，它会中断程序的正常执行流程。在Java中，异常是一种特殊的对象，用于表示程序运行时发生的错误或意外情况。当程序中出现异常时，会创建一个异常对象，并通过抛出（throw）这个对象来通知程序出现了问题。比如:你写的某个模块，用户输入不一定符合你的要求、你的程序要打开某个文件，这个文件可能不存在或者文件格式不对，你要读取数据库的数据，数据可能是空的等。我们的程序再跑着，内存或硬盘可能满了。等等。

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以下三种类型的异常:

• 检查性异常:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。
• 运行时异常:运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。
• 错误ERROR:错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。

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异常体系结构

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Java的异常体系结构是基于类的层次结构设计的，所有的异常类型都继承自java.lang.Throwable类。Throwable类是Java异常体系的根类，它定义了所有异常的基本行为和属性。通过这种层次结构，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception。

Error

• Error类对象由Java虚拟机生成并抛出，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。
• 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;
• 还有发生在虚拟机试图执行应用时，如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。

Exception

• 在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException(运行时异常)
  • ArraylndexOutOfBoundsException(数组下标越界)
  • NullPointerException(空指针异常)
  • ArithmeticException(算术异常)
  • MissingResourceException(丢失资源)
  • ClassNotFoundException(找不到类)等异常，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。
• 这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生;
• Error和Exception的区别: Error通常是灾难性的致命的错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些异常时，Java虚拟机(JVM)一般会选择终止线程；Exception通常情况下是可以被程序处理的，并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常。

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捕获和抛出异常

异常处理机制

• 抛出异常
• 捕获异常
• 异常处理五个关键字：try、catch、finally、throw、throws
  •  try块是异常处理的核心部分，它包含可能会抛出异常的代码。如果try块中的代码抛出了异常，程序的执行流程会立即跳转到与之匹配的catch块，或者在没有匹配的catch块时直接跳转到finally块（如果有的话），最终可能会导致程序终止。
  • catch块用于捕获和处理try块中抛出的异常。每个catch块都指定了一个异常类型，只有当try块中抛出的异常与catch块中声明的异常类型匹配时，该catch块才会被执行。如果try块中没有抛出异常，则所有catch块都会被跳过。
  • finally块是可选的，它紧跟在所有catch块之后。无论是否捕获到异常，finally块中的代码都会被执行。finally块通常用于执行清理操作，例如关闭文件流、释放资源或恢复状态。

下面的代码演示了try-catch-finally的使用方法

package exception;public class Test {public static void main(String[] args) {int a=1,b=0;try{            //try监控区域System.out.println(a/b);}catch (ArithmeticException e){     // catch(想要捕获的异常类型！)System.out.println("b不能为0");}finally {      // 无论正确与否，都会运行  finally 处理善后工作，可以不要finally，后面会有IO，可以关闭资源!System.out.println("finally");}}
}

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finally

下面的代码演示了如何捕获多个异常：从小到大！ 

• Error和Exception都是Throwable的子类，而Throwable是所有异常的根类。

package exception;public class Test {public static void main(String[] args) {int a = 1;int b = 0;//假设要捕获多个异常：从小到大！try { //try监控区域System.out.println(a/b);}catch (Error e){ //catch(想要捕获的异常类型！)捕获异常System.out.println("Error");}catch (Exception e){System.out.println("Exception");}catch (Throwable t){System.out.println("Throwable");} finally { //finally处理善后工作System.out.println("finally");}}
}

生成异常处理的快捷键：ctrl+alt+t

package exception;public class Test2 {public static void main(String[] args) {int a = 1;int b = 0;//ctrl + alt + Ttry {System.out.println(a/b);} catch (Exception e) {e.printStackTrace(); //打印错误的栈信息} finally {}}
}

java.lang.ArithmeticException: / by zeroat exception.Test2.main(Test2.java:10)

主动抛出异常

这段代码演示了Java中异常的抛出（throw）和声明抛出（throws）的用法。代码的核心是test方法，它在某些条件下会主动抛出一个ArithmeticException，而main方法则负责捕获并处理这个异常。

• throws ArithmeticException：这是方法声明的一部分，表示test方法可能会抛出ArithmeticException。调用test方法时，必须处理这个异常（通过捕获或继续向上抛出）。

• throw new ArithmeticException()：这是在方法内部主动抛出异常的语法。当b == 0时，代码会创建一个ArithmeticException对象并抛出。此时，test方法的后续代码将不再执行。

package exception;public class Test2 {public static void main(String[] args) {try {new Test2().test(1,0);} catch (ArithmeticException e) {e.printStackTrace();}}//假设这方法中，处理不了这个异常。方法上抛出异常public void test(int a,int b) throws ArithmeticException{if (b==0){ //throw throwsthrow new ArithmeticException(); //主动的抛出异常,一般在方法中使用}System.out.println(a/b);}
}

java.lang.ArithmeticExceptionat exception.Test2.test(Test2.java:15)at exception.Test2.main(Test2.java:6)

自定义异常及经验小结

自定义异常

• 使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。除此之外，用户还可以自定义异常。用户自定义异常类，只需继承Exception类即可。
• 在程序中使用自定义异常类，大体可分为以下几个步骤:

1. 创建自定义异常类。
2. 在方法中通过throw关键字抛出异常对象。
3. 如果在当前抛出异常的方法中处理异常，可以使用try-catch语句捕获并处理;否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常，继续进行下一步操作。
4. 在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。

这段代码定义了一个自定义异常类MyException，它继承自Exception类。

• MyException是一个自定义异常类，它继承自Exception类。

• 这是一个带参数的构造方法，用于初始化detail成员变量，当创建MyException对象时，可以通过构造方法传递一个整数值a，并将其存储到detail中。

• toString方法是Object类的一个方法，用于返回对象的字符串表示。在这里，toString方法被重写，以便提供更有意义的异常信息。当打印MyException对象或调用toString方法时，它会返回一个格式化的字符串，包含异常的详细信息（detail的值）。

package exception.demo02;//自定义的异常类
public class MyException extends Exception{//传递数字>10；private int detail;public MyException(int a) {this.detail = a;}//toString：异常的打印信息@Overridepublic String toString() {return "MyException{" +"detail=" + detail +'}';}
}

package exception.demo02;public class Test {//可能会存在异常的方法static void test(int a) throws MyException {System.out.println("传递的参数为："+a);if (a>10){throw new MyException(a); //抛出}System.out.println("OK");}public static void main(String[] args) {try {test(11);} catch (MyException e) {System.out.println("MyException=>"+e);}}
}

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实际应用中的经验总结

• 处理运行时异常时，采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理
• 在多重catch块后面，可以加一个catch (Exception)来处理可能会被遗漏的异常
• 对于不确定的代码，也可以加上 try-catch，处理潜在的异常
• 尽量去处理异常，切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出
• 具体如何处理异常，要根据不同的业务需求和异常类型去决定
• 尽量添加finally语句块去释放占用的资源

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