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。 那么在程序中,异常是什么样子的呢? 让我们一起来看看吧。
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.
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。
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。必须修改源代码,程序才能继续执行。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。
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)下面让我们来分析异常是怎么产生的,以及该如何处理异常
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:
Java异常处理的五个关键字:try、catch、finally、throw、throws
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); example: throw new xxxException("异常产生的原因");注意:
throw关键字必须写在方法的内部
throw关键字后边new的对象必须是Exception或者是Exception的子类对象
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
throw关键字后边创建的是RuntimeException或者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)。
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throw,要么try...catch。
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; } }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。
那么对于调用者来说,该怎么处理呢?一种是进行捕获处理,另一种就是继续将问题声明出去,使用throws声明处理。
还记得我们之前的博客中介绍过一个Objects类吗,曾经提到过它由一些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),那么在它的源码中,对对象为null的值进行了抛出异常操作。
public static <T> T requireNonNull(T obj):查看指定引用对象不是null。查看源码发现这里对为null的进行了抛出异常操作:
public static <T> T requireNonNull(T obj) { if (obj == null) throw new NullPointerException(); return obj; }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).
作用:
当方法内部抛出异常对象的时候,那么我们就必须处理这个异常可以使用throws关键字处理异常对象,会把异常对象声明抛出给方法的调用者处理(自己不处理,给别人处理),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Exceptions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 throw throw 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 throw throw new FileNotFoundException("文件不存在"); } if (!path.equals("b.txt")) { throw new IOException(); } } }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:
try{ 编写可能会出现异常的代码 }catch(定义一个异常变量,用来接收try中抛出的异常对象){ 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 e) { } 注:catch可以有多个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逻辑处理。
注意:
try中可能会抛出多个异常对象,那么就可以使用多个catch来处理这些异常对象如果try中产生了异常,那么就会执行catch中的异常处理逻辑,执行完毕catch中的处理逻辑,继续执行try…catch之后的代码。如果try中没有产生异常,那么就不会执行catch中异常的处理逻辑,执行完try中的代码,继续执行try…catch之后的代码。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 throw throw 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():返回此throwable的简单描述
public String toString():获取异常的类型和异常的详细描述信息(不用)。
public void printStackTrace(): JVM打印异常对象,默认此方法,打印的异常信息最全面。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。
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finally就是解决这个问题的,在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
什么时候的代码必须最终执行?
当我们在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等),我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。
finally的语法:
try…catch…finally:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。
注意:
finally不能单独使用,必须和try一起使用。finally一般用于资源释放(资源回收),无论程序是否出现异常,最后都要资源释放(IO)比如在我们之后学习的IO流中,当打开了一个关联文件的资源,最后程序不管结果如何,都需要把这个资源关闭掉。
finally代码参考如下:
public class TryCatchDemo4 { public static void main(String[] args) { try { read("a.txt"); } catch (FileNotFoundException e) { //抓取到的是编译期异常 抛出去的是运行期 throw new RuntimeException(e); } finally { System.out.println("不管程序怎样,这里都将会被执行。"); } 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 throw throw new FileNotFoundException("文件不存在"); } } }当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。
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A 编写可能会出现异常的代码B ... }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。否则父类(老子)异常处理了,哪还有子类(小儿)异常什么事了,你说对不对。
运行时异常被抛出可以不处理,即不捕获也不声明抛出。默认给虚拟机处理 ,终止程序,什么时候不抛出运行时异常了再来继续执行程序。
如果finally有return语句,永远返回finally中的结果,避免该情况.
如果父类抛出了多个异常,子类重写父类方法时,抛出和父类相同的异常或者是父类异常的子类或者不抛出异常。
父类方法没有抛出异常,子类重写父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常,只能捕获处理,不能声明抛出。
后面的两句可以简单理解为:父类异常是什么样的,子类异常就什么样的就好了。
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SUN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,考试成绩负数问题等等。
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? 当然可以了,不然你干嘛要介绍呀(>^<)
简单来讲就是Java提供的异常类,不够我们使用,需要自己定义一些异常类。
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.
比如我们要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。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。格式:
public class xxxException extends Exception / RuntimeException { 添加一个空参数的构造方法 添加一个带异常信息的构造方法 }注意:
自定义异常类一般都是以Exception结尾,说明该类是一个异常类
自定义异常类,必须的继承Exception或者RuntimeException
继承Exception:那么自定义的异常类就是一个编译期异常,如果方法内部抛出了编译期异常,就必须处理这个异常,要么throws,要么try…catch
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)
需求要求: 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。用户名不存在,则提示: 恭喜您,注册成功!
首先定义一个登陆异常类RegisterException:
// 业务逻辑异常 public class RegisterException extends Exception / RuntimeException { /** * 空参构造 */ public RegisterException() { super(); } /** * * @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。
分析:
使用数组保存已经注册的用户名(数据库)
使用Scanner获取用户输入的注册的用户名(前端,页面)
定义一个方法,对用户输入的注册的用户名进行比较判断
遍历存储已经注册过用户名的数组,获取每一个用户名
使用获取到的用户名和用户输入的用户名比较
true:用户名已经存在,抛出RegisterException异常,告知用户”亲,该用户名已经被注册“;
false:继续遍历
如果循环结束了,还没有找到重复的用户名,提示用户“恭喜您,注册成功”。
实现代码:
import java.util.Scanner; public class RegisterExceptionDemo { /* 准备一组数据,供用户名校验,实际中通过数据库来完成 */ static String[] userNames = {"迪丽热巴", "欧阳娜娜", "古力娜扎", "唐嫣"}; public static void main(String[] args) /*throws RegisterException*/ { System.out.println("请输入您要注册的用户名:"); String userName = new Scanner(System.in).next(); checkUserName(userName); } public static void checkUserName(String username) /* 方式1: throws RegisterException*/ { for (String name: userNames) { if (name.equals(username)) { // 方式2: try { // throw new RegisterException("亲" + "\"" + name + "\"" + "已经被注册了哦 >_<"); // } catch (RegisterException e) { // e.printStackTrace(); // } throw new RegisterException("亲" + "\"" + name + "\"" + "已经被注册了哦 >_<"); } } System.out.println("恭喜您,注册成功!"); } }