异常的顶级理解

目录

1.异常的概念与体系结构

 1.1异常的体系结构

1.2异常的举例

1.3错误的举例

 2.异常的分类

2.1编译时异常

 2.2运行时异常

3.异常的处理

3.1异常的抛出throw

3.2try-catch捕获并处理

3.3finally

3.4 异常声明throws

4.自定义异常类

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1.异常的概念与体系结构

 1.1异常的体系结构

异常种类繁多，为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理， Java 内部维护了一个异常的体系结构：

  从上图中可以看到：

1. Throwable ： 是异常体系的顶层类，其派生出两个重要的子类 , Error 和 Exception

2. Error ： 指的是 Java 虚拟机无法解决的严重问题，比如： JVM 的内部错误、资源耗尽等 ，典型代表： StackOverflflowError 和 OutOfMemoryError ，一旦发生回力乏术。

3. Exception ： 异常产生后程序员可以通过代码进行处理，使程序继续执行。比如：感冒、发烧。我们平时所说 的异常就是Exception 。

 

1.2异常的举例

在 Java 中，将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常 。

比如：

（1）算术异常

 public static void main(String[] args) {System.out.println(10/0);}

运行结果及分析：

补充：

 

 （2）数组越界异常

public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2, 3,4,5};System.out.println(arr[10]);}

// 执行结果

Exception in thread "main" java . lang . ArrayIndexOutOfBoundsException : 100

（3）空指针异常

public static void main(String[] args) {int[] arr = null;System.out.println(arr.length);}

// 执行结果

Exception in thread "main" java . lang . NullPointerException

1.3错误的举例

StackOverflflowError

public class Text2 {public static void fun(){fun();}public static void main(String[] args) {fun();}
}

执行结果：

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 2.异常的分类

异常可能在编译时发生，也可能在程序运行时发生，根据发生的时机不同，可以将异常分为：

2.1编译时异常

在程序编译期间发生的异常，称为编译时异常，也称为受检查异常 (Checked Exception)

举个经典的例子：

理解： 

正确完整代码：

public class Text3 {public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {Person p1 = new Person(18, "WH");Person p2= (Person) p1.clone();}
}

public class Person {int age;String nume;public Person(int age, String nume) {this.age = age;this.nume = nume;}@Overrideprotected Object clone() throws CloneNotSupportedException {return super.clone();}
}

 2.2运行时异常

在程序执行期间发生的异常，称为运行时异常，也称为非受检查异常 (Unchecked Exception)

RunTimeException 以及其子类对应的异常，都称为运行时异常 。

比如：

NullPointerException 、 ArrayIndexOutOfBoundsException、 ArithmeticException 。

在1.2异常的举例中展示了相关代码

注意：编译时出现的语法性错误，不能称之为异常。

例如将 System.out.println 拼写错了 , 写成了 system.out.println. 此时编译过程中就会出错 , 这是 " 编译期 " 出错。

而运行时指的是程序已经编译通过得到 class 文件了 , 再由 JVM 执行过程中出现的错误 .

 

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3.异常的处理

在Java中，异常处理主要的5个关键字：try、catch、final、throw、throws。

异常的捕获，也就是异常的具体处理方式，主要有两种：异常声明throws 以及 try-catch捕获处理。

3.1异常的抛出throw

在编写程序时，如果程序中出现错误，此时就需要将错误的信息告知给调用者

在Java中，可以借助throw关键字，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者

语法：

throw new XXXException ( " 异常产生的原因 " )

主动抛出指定异常

运行结果：

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: hahaha

【 注意事项 】

（1） throw 必须写在方法体内部

（2）抛出的对象必须是 Exception 或者 Exception 的子类对象

（3） 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类，则可以不用处                 理， 直接交给JVM来处理

（4）如果抛出的是编译时异常，用户必须处理，否则无法通过编译

（5）异常一旦抛出，其后的代码就不会执行

对于（3）（5）举例：

3.2try-catch捕获并处理

语法形式：

如果真正要对异常进行 处理，就需要try-catch 。

【 注意事项 】

（1） try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

public static void main(String[] args) {try{System.out.println(10/0);System.out.println(100);}catch (ArithmeticException e){e.printStackTrace();}}

运行结果：

java.lang.ArithmeticException: / by zero

（2）如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到 JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的

public static void main(String[] args) {try {System.out.println(10/0);} catch (NullPointerException e) {System.out.println(10);}}

运行结果：

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

没有打印10，而是报java.lang.ArithmeticException: / by zero，

因为：异常没有被成功捕获，也就不会被处理继续往外抛，直到 JVM收到后中断程序

（3）try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须用多个catch来捕获----即多种异常，多次捕获

 

（4）如果异常之间具有父子关系，一定是子类异常在前catch，父类异常在后catch，否则语法错误

（5）可以通过一个catch捕获所有的异常，即多个异常，一次捕获(不推荐)

Exception 类是所有异常类的父类. 因此可以用这个类型表示捕捉所有异常

3.3finally

在写程序时， 有些特定的代码，不论程序是否发生异常，都需要执行，比如程序中打开的资源 ：网络连接、数据库 连接、IO 流等， 在程序正常或者异常退出时，必须要对资源进进行回收 。另外，因为 异常会引发程序的跳转，可能 导致有些语句执行不到 ， finally 就是用来解决这个问题的。

小结： finally 中的代码一定会执行的，一般在 finally 中进行一些资源清理的扫尾工作

注意：

finally 执行的时机是在方法返回之前 (try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 fifinally). 但是如果 finally 中也存在 return 语句 , 那么就会执行 fifinally 中的 return, 从而不会执行到 try 中原有的 return.

一般我们不建议在 finally 中写 return ( 被编译器当做一个警告 )

 

3.4 异常声明throws

处在方法声明时参数列表之后，当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，此时就可以借助 throws 将异常抛 给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常，提醒方法的调用者处理异常。

 

语法格式：

修饰符 返回值类型 方法名 ( 参数列表 ) throws 异常类型 1 ，异常类型 2 ...{

}

  注意：

如果方法是main方法调用者仍然可以不处理异常，借助throws将异常抛 给JVM来处理。

【 注意事项 】

1. throws 必须跟在方法的参数列表之后

2. 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类

3. 方法内部如果抛出了多个异常， throws 之后必须跟多个异常类型，之间用逗号隔开，如果抛出多个异常类型 具有父子关系，直接声明父类即可。

4.我们在使用throws时，要明确声明的异常是编译时异常还是运行时异常。

比如：

（1）

（2） 

 

如果是 运行时异常调用者不处理异常也没关系，JVM会处理。

但如果是编译时异常一定要处理异常

处理方式：（1）try-catch捕获并处理

                  （2）借助throws将异常抛 给JVM来处理。

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4.自定义异常类

Java 中虽然已经内置了丰富的异常类 , 但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常，此时就需要维护符合我 们实际情况的异常结构.

如何自定义异常类？

例题：

定义Course类，Course包含private String cno，private String cname，private int credit，Course包括方法：public Course（），public Course。Define CreditException类扩展(继承) 在RunTimeException中，CreditException包含以下方法：public CreditException（）、public CreditException（String Message）。

如果课程的学分低于0.5或高于6，则课程的构建方法将抛出CreditException，消息为“学分应在0.5和6之间！”。

定义公共类TestCourse，创建一个Course对象，并使用try/catch块来处理CreditException。

代码：

import java.util.Scanner;public class LogIn {public static void main(String[] args) {Scanner scanner=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入cno");String cno=scanner.next();System.out.println("请输入课程名字");String cname=scanner.next();System.out.println("请输入学分");double credit=scanner.nextDouble();Course course=new Course(cno,cname,credit);try {if(!(course.getCredit()>=0.5&&course.getCredit()<=6)){throw new CreditException("课程的学分应在0.5到6之间");}else{System.out.println("输入成功学分为："+course.getCredit());}} catch (Exception e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}
}

class Course{private String cno;private String cname;private double credit;public Course(String cno, String cname, double credit) {this.cno = cno;this.cname = cname;this.credit = credit;}public Course() {}public String getCno() {return cno;}public void setCno(String cno) {this.cno = cno;}public String getCname() {return cname;}public void setCname(String cname) {this.cname = cname;}public double getCredit() {return credit;}public void setCredit(double credit) {this.credit = credit;}}

class CreditException extends RuntimeException{public CreditException(String message){super(message);}
}

注意事项

• 自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException
• 继承自 Exception 的异常默认是受查异常
• 继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常

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以上为我个人的小分享，如有问题，欢迎讨论！！！ 

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