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Java 异常

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如下实例:

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 2/0;
    }
}

这段代码中“除0”的逻辑在C语言中就只是报个警告,但是Java是比较安全的语言,在编译运行的时候会直接抛出异常

那么到底什么是异常?

一、什么是异常?

异常指的是在程序运行过程中发生的异常事件,通常是由外部问题(如硬件错误、输入错误)所导致的。在Java等面向对象的编程语言中异常属于对象.

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的异常体系

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oL91wEfr-1645859727173)(C:\Users\LY\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220110210046681.jpg)]

我们都知道Java中所有类都是继承自Object的,Throwable这个类也是如此,如下Java官方文档

我们可以看到

继承于throwable类的有两个,一个是Error(错误),一个是Exception(异常),throwable是Java中所有错误和异常的父类

而异常又分为受查异常和非受查异常(我们之前碰到过的除0发生的异常就是非受查异常)

非受查异常:Java语言规范将派生于 Error 类或 RuntimeException 类的所有异常称为非受查异常(因为程序的代码Bug导致的问题,空指针异常,数组下标越界异常)

受查异常:所有的其他异常称为 受查异常(程序编译时抛出的异常),必须处理,否则代码编译不能通过(一些可以经过重试或者程序自动修复可以解决的问题)

错误:因为设备或其他硬性环境导致的,程序根本无法修复的问题

如何排查异常

如下代码:

在文章开头写的一个"除0"代码的运行结果:

这里面java.lang.ArithmeticException是异常的种类,by zero是异常的具体信息

常见的异常种类有:

NullPointerException:空指针异常

ArithmeticException:算术异常

ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常

PS:异常的种类有很多,不同的异常具有不同的含义,也有不同的处理方式

有的时候异常信息会有很多行,这些异常信息被称为异常信息栈/异常跟踪栈,那么我们如何在这些异常信息中找到引发异常的第一现场呢?

直接点击最上面第一条异常信息的蓝色部分,光标就会自动跳转到引发异常的地方,从而进行相应的修改

二、 处理异常

Java当中异常的核心思想其实就是让我们先操作,在操作过程中遇到问题再处理

try…catch基本语法

try{
有可能出现异常的语句;
}[catch (异常类型 异常对象) {
捕捉try当中可能出现的异常;
可以写多个catch;
} ... ]
[finally {
异常的出口;
可以不写;
finally中的代码一定会被执行,用来做一些善后工作;
}]

我们还是以"除0"问题为例

public static void main(String[] args) {
    int a = 10/0;
    System.out.println("666");
}

这个程序显然到了int a = 10/0;就会抛出异常,后面的666不会被打印出来

此处发生异常,程序会直接交给JVM处理异常,导致的结果是程序会立即停止,不再向下执行

那么我们如果想要让程序继续往下执行呢?

这个时候就要处理异常

public static void main(String[] args) {
    try {
        int a = 10 / 0;
    } catch (ArithmeticException e) {
        e.printStackTrace();
    }
     System.out.println("666");
}

在try中放入可能会引发异常的语句,在catch后面的圆括号内写入想要捕获异常的种类ArithmeticException,然后就可以对此异常做出处理,e.printStackTrace();打印异常追踪栈,最后再打印666

运行结果:

当程序抛出异常的时候,由catch块进行捕获,程序自己来处理异常,导致的结果就是程序会继续向下执行

注意:如果catch中要捕获的异常种类和实际发生异常的种类不一样的话,就还是交给JVM处理了,程序立即停止

如果我们用Exception来捕获异常呢?

如下代码

public static void main(String[] args) {
    try {
        int a = 10 / 0;
    }catch (Exception e) {
        System.out.println(999);
    }catch (ArithmeticException e) {
        System.out.println(888);
    }     // 直接捕获Exception的话,后面的这些catch就没啥用了,编译器就会报错
    System.out.println("666");
}   

所有异常继承于Exception,那么当出现异常的时候,Exception可以捕获所有的异常,这样只需要写一个捕获Exception的catch就行了,但是不建议这么写,这样得不到具体的异常种类

finally

无论catch有没有捕获到异常,finally块中的代码都会在最后被执行

public static void main(String[] args) {
    try {
        int a = 10 / 0;
        System.out.println("666");
    }catch (ArithmeticException e) {
        System.out.println("888");
    }finally {
        System.out.println("999");
    }
    System.out.println("777");
}

在方法中出现异常

如果本方法中没有合适的处理异常的方式,就会沿着调用栈向上传递

public class ExceptionLearning {
    public static void demo() {
        int a = 10/0;
    }
    public static void main(String[] args) {
        demo();
    }
}

运行结果:

在demo方法中执行时,抛出算术异常,因为demo方法是被main方法调用的,所以demo就会让main方法来处理异常,但是main方法中也没有处理异常,就会交给JVM来处理,程序就会异常终止

若对异常做出处理

public class ExceptionLearning {
    public static void demo() {
        int a = 10/0;
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            demo();
        }catch (ArithmeticException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("继续向下执行");
        }
    }
}

在demo方法中执行时,抛出算术异常,因为demo方法是被main方法调用的,所以demo就会让main方法来处理异常,main方法中对异常做出处理,程序继续向下执行

异常处理流程

手动抛出异常

除了Java编译器来抛出异常以外,我们也可以自己针对一些情况来抛出异常

三、自定义异常

要知道,异常本身就是一个对象,它肯定是对应一个类的,那么我们也可以通过创建类的方式来自定义异常

源码剖析

我们这里以Arithmetic类为例,可以先看看它的源码

从源码中会发现Arithmetic这个类继承自RuntimeException类,并且有两个构造方法,一个有参,一个无参

自定义

我们也可以仿照Arithmetic来自定义,如下代码

class MyException extends RuntimeException{
    public MyException() {
        super();
    }
    public MyException(String str) {
        super(str);
    }
}
public class ExceptionLearning {
    public static void main(String[] args) throws MyException{   //在方法上加上异常说明, 相当于将处理动作交给上级调用者
        int b = 0;
        if (b == 0) {
            throw new MyException("b == 0");
        }
    }
}

运行结果

注意

当我们将MyException继承于RuntimeException的时候,这个异常就默认是非受查异常;继承于Exception的时候,这个异常就默认是受查异常

Java针对受查异常,强制要求: 一个方法如果抛出了受查异常,则必须通过throws声明异常;如果抛出了非受查异常,则必须声明

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