JAVA进阶总结之异常
第一章 异常
1.1 异常概念
- 异常: 程序在运行过程中发生由于外部问题（如硬件错误、输入错误）等导致的程序异常事件。(在Java等面向对象的编程语言中）异常本身是一个对象，产生异常就是产生了一个异常对象。Java处理异常的方式是中端处理。
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。
1.2 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，平常说的异常指java.lang.Exception。
Throwable体系
- Error: 严重错误Error，无法通过处理的错误，只能实现避免，好比绝症。
- 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)。
1.3 异常分类
异常(Exception)的分类:
- 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，不会报错。
1.4 异常的产生过程解析
- 分析异常怎么产生的，如何处理异常:
/*异常产生的过程*/
public class exception1 {
public static void main(String[] args) {
//创建int数组并赋值
int[] arr={1,2,3};
int e=getElement(arr,3);
System.out.println(e);
}
//定义一个方法，获取指定索引处的元素
public static int getElement(int[] arr,int index){
int ele=arr[index];
return ele;
}
}
/*程序执行的结果*/
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 3 out of bounds for length 3
at exception.exception1.getElement(exception1.java:12)
at exception.exception1.main(exception1.java:7)
- 图解分析异常:
1.5 异常的使用及执行流程
异常的处理方案
- try…catch、try…catch…finally、try…finally
try{
可能会发生的异常
}catch(异常类型 异常名(变量)){
针对异常进行处理的代码
}catch(异常类型 异常名(变量)){
针对异常进行处理的代码
}…
[finally{
释放资源代码；
}]
注意: - catch 不能独立于 try 存在。
- catch里面不能没有内容
- 在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。
- try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。
- try里面越少越好。
- try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。
- finally里面的代码最终一定会执行（除了JVM退出）
- 如果程序可能存在多个异常，需要多个catch进行捕获。
- 异常如果是同级关系，catch谁前谁后没有关系
- 如果异常之间存在上下级关系，上级需要放在后面
异常的执行流程
第二章 异常的处理
Java异常处理的五个关键字: try,catch,finally,throw,throws.
- try: 用于监听。将要被监听的代码(可能抛出异常的代码)放在try语句块之内，当try语句块内发生异常时，异常就被抛出。
- catch: 用于捕获异常。catch用来捕获try语句块中发生的异常。
- final: finally语句块总是会被执行。它主要用于回收在try块里打开的物力资源(如数据库连接、网络连接和磁盘文件)。只有finally块，执行完成之后，才会回来执行try或者catch块中的return或者throw语句，如果finally中使用了return或者throw等终止方法的语句，则就不会跳回执行，直接停止。
- throw: 用于抛出异常。
- throws: 用在方法签名中，用于声明该方法可能抛出的异常。主方法上也可以使用throws抛出。如果在主方法上使用了throws抛出，就表示在主方法里面可以不用强制性进行异常处理，如果出现了异常，就交给JVM进行默认处理，则此时会导致程序中断执行。
2.1 抛出异常throw
throw关键字:
- 作用: 可以使用throw关键字在指定的方法中抛出指定的异常。
- 使用格式 throw new xxxException(“异常产生的原因”)。
- 注意:
1.throw关键字必须写在方法的内部。
2.throw关键字后边new的对象必须是Exception或者Exception的子类对象。
3.throw关键字抛出指定的异常对象，我们就必须处理这个异常对象，
（1）throw关键字后边创建的是RunTimeException或者是RunTimeException的子类对象，我们可以不处理，默认交给JVM处理(打印异常对象，中断程序)
（2）throw关键字后边创建的是编译异常(写代码的时候报错)，我们就必须处理这个异常，要么throws，要么try…catch。
2.2 Objects非空判断
- Object类: 由静态的实用方法组成，这些方法是null-save(空指针安全的)或null-tolerant(容忍空指针的)。
- public static T requireNonNull(T obj): 查看指定引用对象不是null。
public static <T> T requireNonNull(T obj){
if(obj==null){
throw new NullPointerException("空指针异常 ");
}
return obj;
}
2.3 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。
- 关键字throws: 运用与方法声明之上，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)，最终交给JVM处理–>中断处理。
- 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…{
throw new AAAException(“产生原因”)；
throw new BBBException(“产生原因”)；
}
注意:
- throws关键字必须写在方法声明处
- throws关键字后边声明的异常必须是Exception或者是Exception的子类
- 方法内部如果抛出了多个异常对象，那么throws后边必须也声明多个异常，如果抛出的多个异常对象有子父类关系，那么直接声明父类异常即可。
- 调用了一个声明抛出异常的方法，我们就必须处理声明的异常，要么继续使用throws声明抛出，交给方法的调用者处理，最终交给JVM，要么try…catch自己处理异常。
- 声明异常代码演示:
public class Throws {
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这个文件就认为该文件不存在是一个错误也就是一个异常
throw new FileNotFoundException("文件不存在");
}
}
}
2.4 捕获异常try…catch
- 如果异常出现的时候，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: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:
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
}
- Throwable类中定义的查看方法:
- 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。
2.5 finally代码块
- finally:有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。另外，因为异常会引发程序跳转，导致有些语句执行不到，而final解决的就是这个问题，在finally代码块中存放的代码都是一定会执行的。
- finally的语法: try…catch…finally:自身需要处理异常，最终还得关闭资源。finally不能单独使用。
- finally代码块格式:
//注意:1.finally不能单独使用，必须和try一起使用.
2.finally一般用于资源回收，无论程序是否出现异常，最后都要资源释放。
try{
可能产生异常的代码
}catch(定义一个异常的变量，用来接收try中抛出异常的对象){
异常的处理逻辑，异常对象之后，怎么处理异常对象，一般在工作中，会把异常的信息记录到一个日志中
}
...
catch(异常类名，变量名){
}finally{
无论是否出现异常都会执行
}
2.6 异常注意事项
多异常的捕获处理
- 多个异常使用捕获又该如何处理:
1. 多个异常分别处理。
2. 多个异常一次捕获，多次处理(一个try多次catch).
3. 多个异常一次捕获一次处理。
finally有return语句:如果finally有return语句，永远返回finally中的结果，避免该情况。
- 注意
1. 运行时异常抛出可以不处理，既不捕获也不声明抛出。
2. 如果父类抛出了多个异常，子类覆盖父类方法时，只能跑出相同的异常或者是他的子集。
3. 父类方法没有抛出异常，子类覆盖父类方法也不可抛出异常，只能捕获处理。
4. 在try…catch之后可以追加finally代码块，其中的代码一定会利用，通常用于资源回收。
第三章 自定义异常
3.1 概述
- 为什么需要自定义异常:自定义异常是为了设置异常链的起点。一般情况下，我们都是允许每个程序员看到所有的异常信息，这个时候大多数都是把下一层的异常直接重掷到上一层。然而在多层次的结构中，我们有时候需要隐藏底层异常（这种异常的信息很多，很枯燥） ，而给消费者提供一个更为直观的异常，这个时候我们需要自定义异常。有的异常类jdk已经给我们提供，比如常用的IllegalArgumentException。如果你想在此再作包装，你可以创建自己的异常类。如此，消费者将以此异常作为异常链的起点。
- 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: RegisterException,一个注册异常类。
- 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。
3.2 自定义异常的练习
要求：我们模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。
首先定义一个登陆异常类RegisterException：
// 业务逻辑异常
public class RegisterException extends Exception {
/**
* 空参构造
*/
public RegisterException() {
}
/**
*
* @param message 表示异常提示
*/
public RegisterException(String message) {
super(message);
}
}
模拟登陆操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否存在方法用于判断。
public class Demo {
// 模拟数据库中已存在账号
private static String[] names = {"bill","hill","jill"};
public static void main(String[] args) {
//调用方法
try{
// 可能出现异常的代码
checkUsername("nill");
System.out.println("注册成功");//如果没有异常就是注册成功，有异常就不会执行这一句
}catch(RegisterException e){
//处理异常
e.printStackTrace();
}
}
//判断当前注册账号是否存在
//因为是编译期异常，又想调用者去处理 所以声明该异常
public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException{
for (String name : names) {
if(name.equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常
throw new RegisterException("亲"+name+"已经被注册了！");
}
}
return true;
}
}
- 注意:
1. 自定义异常类一般是exception结尾，说明该类是一个异常类。
2. 自定义异常类，必须继承Exception或者RuntimeException
3. 继承Exception，那么自定义的异常类就是一个编译器异常，如果方法内部抛出了编译器异常，就必须处理这个异常，要么throws，要么try…catch.
4. 继承RuntimeException，那么自定义的异常类就是一个运行期异常，无需处理，交给虚拟机处理(中断处理)。
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*作者:Aimee.洁
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