异常处理 ?处理(try-catch) :甩锅(throws)_ java异常(Exception)处理

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本章概要

本章主要和大家一起学习java异常类的处理机制,深入学习java异常类。
掌握异常处理机制,及背后的逻辑。
1.了解异常体系,学习常见的异常类
2.知道如何处理异常,掌握try-catch 或者 throws的使用和区别
3.能够读懂异常代码,知道何处可能会有异常出现

java异常处理入门

二话不说,先看代码!

//异常处理入门
public class Exception1 {
    public static void main(String[] args) {
        int m = 10;
        int n = 0;
        System.out.println(m/n);//分母不能为0 算数异常
        System.out.println("程序继续....");//异常导致程序奔溃并未执行该语句
    }
}

在这里插入图片描述可以看到当一个代码某个语句出现异常,如果我们不做任何处理,java程序就会奔溃,导致程序中断,后面的语句无法执行!

那如果我们是一个团队在写一个项目,我们有成千上万行代码,如果应因为某一行语句出现异常,而导致整个项目奔溃,显然不合理!

我们可以采取解决方案将异常处理

捕捉异常
对异常进行捕获,保证程序可以继续运行。
try-catch语句进行捕捉异常,大致细节我们后面讲到,我们先看下面代码:

//try-catch对异常捕捉
public class Exception1 {
    public static void main(String[] args) {
        int m = 10;
        int n = 0;
        try {
            System.out.println(m/n);//分母不能为0 算数异常
        } catch (Exception e) { //捕捉异常
            System.out.println(e.getMessage());//打印异常信息
        }
        System.out.println("程序继续...."); //处理完异常继续执行该语句
    }
}

在这里插入图片描述
我们可以看到捕捉处理异常后程序可以正常执行!

我们再来学习一下try-catch语句在IDEA下的快捷键吧!
1.首先我们选中将会报异常的语句
2.快捷键Ctrl+Alt+T
3.选中要进行的操作
在这里插入图片描述

异常介绍

异常分类

java异常分为两大类:

  • Error(错误)
    java虚拟机无法解决的重大问题,JVM系统内部错误,资源耗尽等严重情况。如:栈溢出StackOverflowError,内存不足out of memory(OOM)Error是严重错误,会导致程序奔溃!就好比人得了绝症,没得救!
  • Exception
    由编程错误或其他外界因素导致的一般性问题,可以通过针对性的代码来处理。例如:空指针访问,文件是否存在,数据库连接等等。
    Exception又分为两种:
    1.受查(编译)异常:在编译器期间,编译器便能够查出的错误!
    2.非受查(运行)异常RuntimeException :在运行期间才会报错!

异常体系图

在这里插入图片描述只是举例了几种常见的异常!
大家可以下去自行查看
异常体系图十分方便体现了继承和实现的关系!
虚线是实现接口,实线是继承父类!
IEDA查看类的关系图步骤:
1.找到一个类选中
2.鼠标右击
3.选择
在这里插入图片描述4.然后再选择该类,鼠标右击查看,选择你要展现父类或者子类!
在这里插入图片描述
异常体系图的小结
基本概念
java语言中,将程序执行中出现的不正常情况称为“异常”(开发中语法错误和逻辑错误不是异常)

运行时异常

常见的运行时异常包括

  1. NullPointerException 空指针异常
  2. ArithmeticException 数学运算异常
  3. ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界异常
  4. ClassCastException 类型转换异常
  5. NumberFormatException 数字格式不正确异常

常见运行时异常举例

  • NullPointerException 空指针异常
//空指针异常
public class NullPointerException_ {
    public static void main(String[] args) {
        String str = null;
        System.out.println(str.length());//NullPointException
    }
}

在这里插入图片描述

-ArithmeticException 数学运算异常

//数学运算异常
public class ArithmeticException_ {
    public static void main(String[] args) {
        int m = 10;
        int n = 0;
            System.out.println(m/n);//分母不能为0 算数异常
    }
}

在这里插入图片描述

  • ArrayIndexOutOfBoundsException数组越界异常
//数组下标越界异常
public class ArrayIndexOutOfBoundsException_ {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];
        System.out.println(arr[4]); //arr下标[0,2]
    }
} 

在这里插入图片描述

  • ClassCastException类型转换异常
//类型转换异常
public class ClassCastException_ {
    public static void main(String[] args) {
        String string = "java";
        Object ob = string; //上转型对象
        Integer integer = (Integer)ob; //类型转换异常
    }
}

在这里插入图片描述

-NumberFormatException 数字格式不正确异常

//数字格式不正确异常
public class NumberFormatException_ {
    public static void main(String[] args) {
        int a = Integer.parseInt("1aba");//将字符串转换成整型
                                         //数字格式不正确异常
    }
}

在这里插入图片描述

编译异常

编译异常就是在编译期间就要处理的异常,也叫受查异常,就是说编译器在编译期间会进行检查,不处理该异常,就无法通过编译。
编译异常必须处理!
常见编译异常:
1.SQLException //操作数据库时,查询表可能发生异常
2.IOException //操作文件时,发生的异常
3.FileNotFoundException //当操作一个不存在文件时,发生的异常
4.EOFException//操作文件,文件到末尾,发生的异常
5.IllegalArgumentException//参数异常
编译异常举例
因为bug郭还没有学习到数据库和文件操作。我们就举一个案例来了解一下编译异常!

//操作文件,发生的编译异常
public class IOException_ {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("D:\\a.txt");
        file.createNewFile();//异常
    }
}

在这里插入图片描述可以看到编译异常,如果我们不进行处理,代码就无法编译通过!

//try-catch处理异常
public static void main(String[] args) {
        File file = new File("D:\\a.txt");
        //try-catch处理异常  快捷键:Ctrl+Alt+T
        try {
            file.createNewFile();//异常
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
        }
    }

在这里插入图片描述

异常课堂练习

我们了解了异常,哪来看看下面代码是否会发生异常吧!

//题目一
 public static void main(String[] args) {
        String[] strings = new String[]{"java","bug","2022"};
        System.out.println(strings[3]);
    }

结果:
ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常
在这里插入图片描述

//题目二
public static void main(String[] args) {
        String string = "java";
        Object ob = string; 
        Integer integer = (Integer)ob; 
    }

ClassCastException类型转换异常
在这里插入图片描述

//题目三
class Cat{
    public String name;
    Cat(String name){
        this.name = name;
    }
}
public class test_1 {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat= new Cat("豆花");
        cat = null;
        System.out.println(cat.name);
    }
}

在这里插入图片描述

-NullPointerException空指针异常

//题目四
public class Test_1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[]{1,3,3,4,5,6};
        array = null;
        for (int x:
             array) {
            System.out.print(x+" ");
        }
    }
}

在这里插入图片描述

异常处理

基本介绍

异常处理就是,当异常发生时,对异常处理的方式!

异常处理方式

  • try-catch-finally程序员在代码中捕获发生的异常,自行处理
  • throws将发生的异常交给调用者(方法)来处理,最顶级的处理者就是JVM

try-catch-finally处理方式介绍

//`try-catch-finally异常处理机制介绍
class Exception_1{
    public static void exception_(){
        //异常处理在方法中
        try {//可能出现异常的代码用try包裹
            String str = "try-catch-finally";
            System.out.println("异常语句前面的代码会执行");
            str = null; int len = str.length();//出现异常代码
            //上方语句出现异常后,后面的语句将不会执行,直接到catch
            System.out.println("异常的代码后面的代码不执行");

        } catch (Exception e) {
            //如果异常是catch里中的异常类型或者子类
            //将会捕捉到异常对象e,我们可以通过异常对象得到异常信息...
            System.out.println("catch捕捉到了异常!");
        } finally {
           //不管代码是否被捕捉到异常,finally语句都会被执行
            // finally代码块中的语句一定会执行
        }
        System.out.println("程序继续...");
    }
}

在这里插入图片描述

  • throws处理方式介绍
//throws机制处理异常方式
public class Test_3 {
    //抛出异常通常定义在 方法头部()后面 throws + 异常类型
    public static void main(String[] args) throws NumberFormatException{
        f1(); 
    }
    public static void f1()throws NumberFormatException{
        f2();//两种选择,处理或者抛出
    }
    public static void f2()throws NumberFormatException{
        f3();//两种选择,处理或者抛出
    }
    public static void f3()throws NumberFormatException{
        f4();//两种选择,处理或者抛出
    }
    public static void f4()throws NumberFormatException{
        throw new NumberFormatException();
        //出现异常,f4可选择try-catch-finally捕捉异常
        // 或者throws抛出给调用者
    }
}

JVM处理后,打印异常信息,退出程序
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

throws处理异常方式就是将异常抛出给调用者(方法),每个接收到异常的调用者(方法)都有两种处理异常的方式:1.向上抛给他的调用者 2.try-catch-finally捕获异常如果一直向上抛给调用者,如果最后的调用者main方法也继续抛出,那么最终会由JVM处理该异常,并输出异常信息,最后程序中断,退出程序。
还有我们的java程序如果我们程序员不处理异常,默认throws所以也就解释了为啥出现异常,程序便会中断,因为默认是throws机制处理异常,然后抛给JVM处理异常,打印异常信息,直接退出程序。

try-catch异常处理

我们刚刚介绍了try-catch处理异常的机制,我们现在来深入学习一下try-catch异常处理的一些细节!!
在这里插入图片描述可以看到java提供trycatch块来处理异常,try代码块中包含可能出错的代码,catch捕捉try块中出现的异常,如果捕捉到该异常,就在catch代码块中进行异常处理,打印异常等等,而try-cath-finally组合处理异常,finally代码块中不管是否捕捉到异常都将最后执行,并且一定会被执行!!也可以没有finally代码块,try-catch组合处理异常!
注意事项
我们通过下面的代码案例来学习一些try-catch异常处理的细节吧!

//案例一
public class TryCatchDetail {
public static void main(String[] args) {
//ctrl + atl + t 快捷键 try-catch-finally语句!
//1. 如果异常发生了,则异常发生后面的代码不会执行,直接进入到 catch 块
//2. 如果异常没有发生,则顺序执行 try 的代码块,不会进入到 catch
//3. 如果希望不管是否发生异常,都执行某段代码(比如关闭连接,释放资源等)则使用如下代码- finally
try {
String str = "bug郭";
int a = Integer.parseInt(str);
System.out.println("数字:" + a);
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("异常信息=" + e.getMessage());
} finally {
System.out.println("finally 代码块被执行...");
}
System.out.println("程序继续...");
}
}

在这里插入图片描述

//案例二
class Person {
    private String name = "jack";
    public String getName() {
        return name;
    }
}
public class TryCatchDetail02 {
    public static void main(String[] args) {
//1.如果 try 代码块有可能有多个异常
//2.可以使用多个 catch 分别捕获不同的异常,相应处理
//3.要求子类异常写在前面,父类异常写在后面
        try {
            Person person = new Person();
            //person = null;
            System.out.println(person.getName());//NullPointerException
            int n1 = 10;
            int n2 = 0;
            int res = n1 / n2;//ArithmeticException
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("空指针异常=" + e.getMessage());
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("算术异常=" + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        } finally {
        }
    }
}

在这里插入图片描述

//案例三
public class TryCatchDetail03 {
public static void main(String[] args) {
/*
可以进行 try-finally 配合使用, 这种用法相当于没有捕获异常,
因此程序会直接崩掉/退出。应用场景,就是执行一段代码,不管是否发生异常,
都必须执行某个业务逻辑
*/
try{
int n1 = 10;
int n2 = 0;
System.out.println(n1 / n2);
}finally {
System.out.println("执行了 finally..");
}
System.out.println("程序继续执行..");
}
}

在这里插入图片描述总结:

  • try-catch-finally异常处理可以有多种组合,try-catch(捕捉异常,不善后,程序继续运行,),try-finally(不捕捉异常,finally代码块一定会执行)

  • 可以有多个catch语句,并且需要遵循异常子类在前原则,否者在前捕获到了异常,后面子类就会无法通过编译报错!

  • 如果有fianlly代码块,那里面的语句一定为执行,不管是否捕捉了异常!!!

try-catch异常处理小测试

既然已经学到这里了,那我们来巩固测试一下!读代码写结果吧!

//测试一
public class Test_2 {
    public static int method(){
        try {
            String[] names = new String[3];//String[]数组
            if(names[1].equals("bug郭")){
                System.out.println(names[1]);
            }else {
                names[3] = "java";
            }
            return 1;
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            return 2;
        } catch (NullPointerException e) {
            return 3;
        } finally {
           return 4;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(method());//执行结果?
    }
}
//测试一题解
public class Test_2 {
    public static int method(){
        try {
            String[] names = new String[3];//String[]数组
            if(names[1].equals("bug郭")){//null空指针异常names数组里的元素为null 
                System.out.println(names[1]);
            }else {
                names[3] = "java";
            }
            return 1;
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            return 2;
        } catch (NullPointerException e) {
            return 3;//捕捉到异常 先将3保存
        } finally {
           return 4; //一定要执行 所以最后return 4!!!
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(method());//执行结果:4
    }
}

在这里插入图片描述

//测试二
public class Test_3 {
    public static int method(){
        int i =1;
        try {
            i++;
            String[] names = new String[3];//String[]数组
            if(names[1].equals("bug郭")){//空指针
                System.out.println(names[1]);
            }else {
                names[3] = "java";
            }
            return 1;
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            return 2;
        } catch (NullPointerException e) {
            return ++i;
        } finally {
            return ++i;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(method());//执行结果?
    }
}
//测试二题解
public class Test_3 {
    public static int method(){
        int i =1;
        try {
            i++; //i=2!
            String[] names = new String[3];//String[]数组
            if(names[1].equals("bug郭")){//空指针异常直接执行catch语句!
                System.out.println(names[1]);
            }else {
                names[3] = "java";
            }
            return 1;
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            return 2;
        } catch (NullPointerException e) {
            return ++i; //i = 3 并且保存了将要返回值为3 
        } finally {
            return ++i; //i = 4 一定要执行,将 i = 4返回!
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(method());//执行结果:4!!!
    }
}

在这里插入图片描述

//测试三
public class Test_4 {
    public static int method(){
        int i =1;
        try {
            i++;
            String[] names = new String[3];
            if(names[1].equals("bug郭")){
                System.out.println(names[1]);
            }else {
                names[3] = "java";
            }
            return 1;
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            return 2;
        } catch (NullPointerException e) {
            return ++i;
        } finally {
            ++i;
            System.out.println("i="+i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(method());//执行结果?
    }
}
//测试三题解
public class Test_4 {
    public static int method(){
        int i =1;
        try {
            i++;//i=2
            String[] names = new String[3];
            if(names[1].equals("bug郭")){//空指针异常
                System.out.println(names[1]);
            }else {
                names[3] = "java";
            }
            return 1;
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            return 2;
        } catch (NullPointerException e) {
            return ++i; //i = 3 并且用临时变量保存了该返回值3!
        } finally {
            ++i; // i = 4
            System.out.println("i="+i); //打印 i= 4
        }
    } //最终函数返回:3
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(method());//执行结果:i= 4  3
    }
}

在这里插入图片描述

throws异常处理

基本介绍
throws异常处理是java处理异常的另一种方式,也是JVM的默认处理机制!
刚刚我们也已经介绍过了!
简单说就是:如果一个方法中的某处代码出现了异常,那么该方法就要进行异常异常处理!try-catch或者throws(如果不对异常进行处理那么默认也是throws)而throws处理机制就是将异常(向上一级抛)抛给方法的调用者,如果调用者都不进行异常处理,那么最终会有JVM处理,程序中断!

//throws异常处理细节!
public class ThrowsDetail {
    public static void main(String[] args) {
        f2();
    }
    public static void f2() /*throws ArithmeticException*/ {
//1.对于编译异常,程序中必须处理,比如 try-catch 或者 throws
//2.对于运行时异常,程序中如果没有处理,默认就是 throws 的方式处理
        int n1 = 10;
        int n2 = 0;
        double res = n1 / n2;
    }
    public static void f1() throws FileNotFoundException {
//这里大家思考问题 调用 f3() 报错
//解答
//1. 因为 f3() 方法抛出的是一个编译异常
//2. 即这时,就要 f1() 必须处理这个编译异常
//3. 在 f1() 中,要么 try-catch-finally ,或者继续 throws 这个编译异常
        f3(); // 抛出异常
    }
    public static void f3() throws FileNotFoundException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d://aa.txt");
    }
    public static void f4() {
//解答:
//1. 在 f4()中调用方法 f5() 是 OK
//2. 原因是 f5() 抛出的是运行异常
//3. 而 java 中,并不要求程序员显示处理,因为有默认处理机制
        f5();
    }
    public static void f5() throws ArithmeticException {
    }
}
class Father { //父类
    public void method() throws RuntimeException {
    }
}
class Son extends Father {//子类
    //3. 子类重写父类的方法时,对抛出异常的规定:子类重写的方法,
// 所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致,要么为父类抛出的异常类型的子类型
//4. 在 throws 过程中,如果有方法 try-catch , 就相当于处理异常,就可以不必 throws
    @Override
    public void method() throws ArithmeticException {
    }
}

自定义异常

基本概念
当程序中出现某些“错误”,但该错误信息并没有在Throwable子类中描述处理,这个时候我们可以自己设计异常类,用于描述该错误信息。
自定义异常步骤
1.定义类:自定义异常类名(设计者自己编写)继承ExceptionRuntimeException
2.如果继承Exception,属于编译异常
3.如果继承RuntimeException,属于运行异常(一般来说,继承RuntimeException
实例
客户需求:当我们接收Person对象年龄时,要求范围在18-120之间,否者抛出一个自定义异常,并给出提示!

//解决方案
public class CustomException {
public static void main(String[] args) /*throws AgeException*/ {
int age = 180;
//要求范围在 18 – 120 之间,否则抛出一个自定义异常
if(!(age >= 18 && age <= 120)) {
//这里我们可以通过构造器,设置信息
throw new AgeException("年龄需要在 18~120 之间");
}
System.out.println("你的年龄范围正确.");
}
}
//自定义一个异常
//解读
//1. 一般情况下,我们自定义异常是继承 RuntimeException
//2. 即把自定义异常做成 运行时异常,好处时,我们可以使用默认的处理机制
//3. 即比较方便
class AgeException extends RuntimeException {
public AgeException(String message) {//构造器
super(message);
}
}

throwthrows的区别

意义位置后面跟的内容
throws异常处理的一种方式方法声明处异常类型
throw手动生成异常对象关键字方法体中异常对象

java异常章节学习到这里!如果对大家有所帮助,还望多多支持!如有错误多多指正!内容来自bug郭在B站学习韩顺平的java课程自己整理的笔记!
互关互访互相支持,一起进步!、~