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JavaSE学习进阶day07_02 异常

news 2025/7/6 23:16:09

第三章异常

3.1 异常概念

异常，就是不正常的意思。在生活中:医生说,你的身体某个部位有异常,该部位和正常相比有点不同,该部位的功能将受影响.在程序中的意思就是：

异常：指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。

在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。

异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行.

3.2 异常体系

异常机制其实是帮助我们找到程序中的问题，异常的根类是java.lang.Throwable，其下有两个子类：java.lang.Error与java.lang.Exception，平常所说的异常指java.lang.Exception。

还有:

小结：

Throwable体系：

Error:严重错误Error，无法通过处理的错误，只能事先避免，好比绝症。它是系统级别的问题。

Exception:表示异常，异常产生后程序员可以通过代码的方式纠正，使程序继续运行，是必须要处理的。好比感冒、阑尾炎。

Throwable中的常用方法：

public void printStackTrace():打印异常的详细信息。

包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。

public String getMessage():获取发生异常的原因。

提示给用户的时候,就提示错误原因。

public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。

出现异常,不要紧张,把异常的简单类名,拷贝到API中去查。

3.3 异常分类

我们平常说的异常就是指Exception，因为这类异常一旦出现，我们就要对代码进行更正，修复程序。

异常(Exception)的分类:根据在编译时期还是运行时期去检查异常?

编译时期异常:checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)

运行时期异常:runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常，除数为0)

两种异常对比：

运行异常：

编译异常：

3.4 异常的产生过程解析

先运行下面的程序，程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生的过程。

工具类

public class ArrayTools {// 对给定的数组通过给定的角标获取元素。public static int getElement(int[] arr, int index) {int element = arr[index];return element;}
}

测试类

public class ExceptionDemo {public static void main(String[] args) {int[] arr = { 34, 12, 67 };intnum = ArrayTools.getElement(arr, 4)System.out.println("num=" + num);System.out.println("over");}
}

上述程序执行过程图解：

第四章异常的处理

默认异常处理：先看例子：

小结：

其它三种处理方式：

Java异常处理的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws

4.1 抛出异常throw

在编写程序时，我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如，在定义方法时，方法需要接受参数。那么，当调用方法使用接受到的参数时，首先需要先对参数数据进行合法的判断，数据若不合法，就应该告诉调用者，传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者。

在java中，提供了一个throw关键字，它用来抛出一个指定的异常对象。那么，抛出一个异常具体如何操作呢？

创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。

需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢？怎么将这个异常对象传递到调用者处呢？通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象**。

throw用在方法内，用来抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结束当前方法的执行。

使用格式：

throw new 异常类名(参数);

例如：

throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");

throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在，已超出范围");

学习完抛出异常的格式后，我们通过下面程序演示下throw的使用。

public class ThrowDemo {public static void main(String[] args) {//创建一个数组 int[] arr = {2,4,52,2};//根据索引找对应的元素 int index = 4;int element = getElement(arr, index);
System.out.println(element);System.out.println("over");}/** 根据 索引找到数组中对应的元素*/public static int getElement(int[] arr,int index){ //判断  索引是否越界if(index<0 || index>arr.length-1){/*判断条件如果满足，当执行完throw抛出异常对象后，方法已经无法继续运算。这时就会结束当前方法的执行，并将异常告知给调用者。这时就需要通过异常来解决。 */throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("哥们，角标越界了```");}int element = arr[index];return element;}
}

运行结果：

注意：如果产生了问题，我们就会throw将问题描述类即异常进行抛出，也就是将问题返回给该方法的调用者。main()方法的调用者是JVM（虚拟机）

那么对于调用者来说，该怎么处理呢？一种是进行捕获处理，另一种就是继续讲问题声明出去，使用throws声明处理。

4.2 声明异常throws

声明异常：将问题标识出来，报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理（稍后讲解该方式），那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。

关键字throws运用于方法声明之上,用于表示当前方法不处理异常,而是提醒该方法的调用者来处理异常(抛出异常).

声明异常格式：

修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{   }

声明异常的代码演示：

public class ThrowsDemo {public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {read("a.txt");}
// 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明public static void read(String path) throws FileNotFoundException {if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throwthrow new FileNotFoundException("文件不存在");}}
}

throws用于进行异常类的声明，若该方法可能有多种异常情况产生，那么在throws后面可以写多个异常类，用逗号隔开。

public class ThrowsDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {read("a.txt");}
public static void read(String path)throws FileNotFoundException, IOException {if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throwthrow new FileNotFoundException("文件不存在");}if (!path.equals("b.txt")) {throw new IOException();}}
}

4.3 捕获异常try…catch

如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:

该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。

在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。

try-catch的方式就是捕获异常。

捕获异常：Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。

捕获异常语法如下：（捕获语句格式类比C语言的switch关键字）

try{编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型  e){处理异常的代码//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}

try：该代码块中编写可能产生异常的代码。

catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。

注意:try和catch都不能单独使用,必须连用。

演示如下：

public class TryCatchDemo {public static void main(String[] args) {try {// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。read("b.txt");} catch (FileNotFoundException e) {// 括号中需要定义什么呢？//try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型System.out.println(e);}System.out.println("over");}/*** 我们 当前的这个方法中 有异常  有编译期异常*/public static void read(String path) throws FileNotFoundException {if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throwthrow new FileNotFoundException("文件不存在");}}
}

如何获取异常信息：

Throwable类中定义了一些查看方法:

public String getMessage()`:获取异常的描述信息,原因(提示给用户的时候,就提示错误原因。

public String toString():获取异常的类型和异常描述信息(不用)。

public void printStackTrace():打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。

包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。

在开发中呢也可以在catch将编译期异常转换成运行期异常处理。

多个异常使用捕获又该如何处理呢？

多个异常分别处理。

多个异常一次捕获，多次处理。

多个异常一次捕获一次处理。

一般我们是使用一次捕获多次处理方式，格式如下：

try{编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型A  e){  当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.处理异常的代码//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}catch(异常类型B  e){  当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.处理异常的代码//记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}

注意:这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理（这是个重点，就是父类异常只能写在子类异常下面）。

4.4 异常注意事项

运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。

当多异常处理时，捕获处理，前边的类不能是后边类的父类（重点！）

第五章自定义异常

5.1 概述

为什么需要自定义异常类:

我们说了Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况,那么在开发中总是有些异常情况是JDK没有定义好的,此时我们根据自己业务的异常情况来定义异常类。,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题。

在上述代码中，发现这些异常都是JDK内部定义好的，但是实际开发中也会出现很多异常,这些异常很可能在JDK中没有定义过,例如年龄负数问题,考试成绩负数问题.那么能不能自己定义异常呢？

什么是自定义异常类:

在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类.

自定义一个业务逻辑异常: LoginException。一个登陆异常类。

异常类如何定义:

自定义一个编译期异常: 自定义类并继承于java.lang.Exception。

自定义一个运行时期的异常类:自定义类并继承于java.lang.RuntimeException。

5.2 自定义异常的练习

首先我们要知道自定义异常的核心不在于它的逻辑，而是在于它的命名！要做到见明知意！而且是那种非常清楚的见明知意。

要求：键盘录入学生信息，年龄在18~40之间

首先定义一个登陆异常类AgeOutofBoundException：

public class AgeOutofBoundException extends RuntimeException{//生成构造方法//空参 带参

public AgeOutofBoundException() {}
public AgeOutofBoundException(String message) {super(message);}
}

public class Test1 {public static void main(String[] args) {Student s = new Student();//1.键盘录入姓名Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入姓名");String name = sc.nextLine();s.setName(name);while (true) {System.out.println("请输入年龄");String ageStr = sc.nextLine();try {int age = Integer.parseInt(ageStr);//表示age一定是纯数字，但是有可能超出范围s.setAge(age);//如果set的时候数据是正确的，那么赋值成功，跳出循环break;} catch (NumberFormatException e) {System.out.println("年龄的格式有误，请输入纯数字");continue;} catch (AgeOutofBoundException e) {e.printStackTrace();System.out.println("年龄超出了范围");continue;}}
System.out.println(s);}
}

public class Student {private String name;private int age;


public Student() {}
public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}
/*** 获取** @return name*/public String getName() {return name;}
/*** 设置** @param name*/public void setName(String name) {this.name = name;}
/*** 获取** @return age*/public int getAge() {return age;}
/*** 设置** @param age*/public void setAge(int age) {if(age >= 18 && age <= 40){this.age = age;}else{//我们就可以手动造一个异常对象，交给调用者//告诉他这里出现了问题throw new AgeOutofBoundException(age + "超出范围");}
}
public String toString() {return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";}
}

第三章 异常