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Java基础-异常

news 2026/3/31 15:28:34

异常

什么是异常

在实际工作中，遇到的情况不可能是非常完美的。比如：你写一个模块，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，数据库可能是空的等。我们的程序再跑着，内存或硬盘可能满了。

软件程序在运行过程中，非常可能遇到刚刚提到的这些异常问题，这些问题称为：异常 Exception

异常指程序运行中出现的不期而至的各种情况，如：文件找不到、网络连接失败、非法参数等

异常发生在程序运行期间，它影响了正常的程序执行流程

简单分类

要理解Java异常处理是如何工作的，需要掌握以下三种异常：

检查性异常：最具有代表性的检查性异常：用户错误或问题引发的异常，这是程序员无法预见的‘

例如：要打开一个不存在的文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单的忽略
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

异常体系结构

Java把异常当作对象来处理，并定义了一个基类 Java.lang.Throwable 作为所有异常的超类

在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常类分为俩大类，错误Error和异常Exception

异常结构如图所示

在这里插入图片描述

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（Linkage Error）。

这些错误时不可查的，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 Runtime Exception（运行时异常）

ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界）
NullPointerException（空指针异常）
ArithmeticException（算数异常）
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

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

public class Test {public static void main(String[] args) {try {new Test().test(1,0);} catch (ArithmeticException e) {e.printStackTrace();} finally {System.out.println("异常处理！");}}// 快捷键：Ctrl + Alt + T运行结果：java.lang.ArithmeticExceptionat com.exception.Demo01.Test.test(Test.java:17)at com.exception.Demo01.Test.main(Test.java:6)异常处理！// 假设这个方法中，处理不了这个异常。在方法上抛出异常 throwspublic void test(int a,int b)throws ArithmeticException{if (b==0){  // throw   throws 这俩个关键字是不同的throw new ArithmeticException();  // 主动抛出异常，一般在方法中使用 throw}}
}

// System.out.println(a/b);  // ArithmeticExceptiontry {  // try 监控区域System.out.println(a/b);}catch (ArithmeticException Ar){  // catch(想要捕获的异常类型)  捕获异常System.out.println("程序出现异常ArithmeticException！");}finally {  // finally 处理善后工作System.out.println("finally");}// 假设需要捕获多个异常，就需要多个catch 从上到下-->从小到大try {  // try 监控区域System.out.println(a/b);}catch (Error Er){  // catch(想要捕获的异常类型)  捕获异常System.out.println("Error");}catch (Exception Ex){System.out.println("Exception");} catch (Throwable Th){System.out.println("Throwable");} finally {  // finally 处理善后工作  只要存在就会执行System.out.println("finally");}  // finally 可以省略不要，但是假设IO流，资源等需要关闭，此时就需要finally

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，只需要继承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：

创建自定义异常类
在方法中通过throw关键字抛出异常对象
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；否则在方法中的声明处通过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
在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常

// 自定义异常类
public class MyException extends Exception{// 自定义的异常类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 +'}';}
}// 测试类
public class Test {// 可能存在异常的方法static void test(int a ) throws MyException {System.out.println("传递的参数值为："+a);if (a>10){throw new MyException(a);  // 抛出}System.out.println("OK了,没毛病");}public static void main(String[] args) {try {test(15);}catch (MyException e ){// 可以增加一些处理异常的代码System.out.println("MyException => "+e);}}// 运行结果：/*传递的参数值为：15MyException => MyException{detail=15}传递的参数值为：9OK了,没毛病*/
}

异常