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一文帶你深入認識JAVA中的異常

更新時間：2024年06月18日 10:00:24 作者：robin_suli

Java異常處理成為社區(qū)中討論最多的話題之一,下面這篇文章主要給大家介紹了關于JAVA中異常的相關資料,文中通過代碼介紹的非常詳細,對大家學習或者使用java具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

一. 異常概念與體系結構:

1 異常的概念:在 Java 中，將程序執(zhí)行過程中發(fā)生的不正常行為稱為異常，

如：算數異常： ArithmeticException

System.out.println(10 / 0);
// 執(zhí)行結果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

數組越界異常：ArrayIndexOutOfBoundsException

int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr[100]);
// 執(zhí)行結果
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100

空指針異常： NullPointerException

int[] arr = null;
System.out.println(arr.length);
// 執(zhí)行結果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

2.異常的體系結構：異常種類繁多，為了對不同異?；蛘咤e誤進行很好的分類管理， Java 內部維護了一個異常的體系結構如圖：

從圖中可以看出：

(1).Throwable ：是異常體系的頂層類，其派生出兩個重要的子類, Error 和 Exception

(2). Error：指的是Java虛擬機無法解決的嚴重問題，比如：JVM的內部錯誤、資源耗盡等，典型代表： StackOverflowError和OutOfMemoryError，一旦發(fā)生回力乏術。

(3).Exception ：異常產生后程序員可以通過代碼進行處理，使程序繼續(xù)執(zhí)行。比如：感冒、發(fā)燒。我們平時所說的異常就是Exception。

OutOfMemoryError為內存泄漏：程序中存在未釋放的內存資源，導致內存占用不斷增加，最終導致內存不足等等

StackOverflowError為：無限遞歸下去導致，超出棧的容量等等

3. 異常的分類:分為編譯時異常, 運行時異常。

(1). 編譯時異常: 在程序編譯期間發(fā)生的異常，稱為編譯時異常，也稱為受檢查異常

如圖：這個重寫，克隆方法的拷貝，沒有對其捕獲或聲明

下圖則是聲明：就編譯通過

2. 運行時異常：

（1）在程序執(zhí)行期間發(fā)生的異常，稱為運行時異常，也稱為非受檢查異常

（2）RunTimeException以及其子類對應的異常，都稱為運行時異常。

比如NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。

注意：編譯時出現的語法性錯誤，不能稱之為異常。例如將 System.out.println 拼寫錯了, 寫成了

這里也用克隆舉例子，這里沒有實現克隆接口，卻編譯通過了?。?！

但是運行會有異常：這就是非受查異常

二. 異常的處理：

在Java中，異常處理主要的 5 個關鍵字： throw 、 try 、 catch 、 final 、 throws 。用好他們就，可以很好的處理異常了。

1. 異常的拋出：在Java中，可以借助throw關鍵字，拋出一個指定的異常對象，將錯誤信息告知給調用者

注意：

（1）. throw必須寫在方法體內部

（2）. 拋出的對象必須是Exception 或者 Exception 的子類對象

（3）. 如果拋出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子類，則可以不用處理，直接交給JVM來處理

（4）. 如果拋出的是編譯時異常，用戶必須處理，否則無法通過編譯

（5）. 異常一旦拋出，其后的代碼就不會執(zhí)行。

如圖：這里還用了，try處理catch捕捉

public static void main(String[] args)throws ArrayIndexOutOfBoundsException {
        int[] array = new int[2];

        //捕捉異常
        try {
            //放可能發(fā)生的異常
            System.out.println(array[3]);
            System.out.println("這里不會再執(zhí)行了");

        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            //捕捉異常
            System.out.println("處理了ArrayIndexOutOfBoundsException異常");
            //捕捉，打印異常
            e.printStackTrace();

        }
    }

2.異常的捕獲：異常的捕獲，也就是異常的具體處理方式，主要有兩種：異常聲明throws 以及 try-catch捕獲處理。

拋出異常：

public static void OpenConfig(String filename) throws FileNotFoundException {

        if (filename.equals("config.ini")) {
            throw new FileNotFoundException("配置文件名字不對");
        }
    }

3.try-catch 捕獲并處理：throws對異常并沒有真正處理，而是將異常報告給拋出異常方法的調用者，由調用者處理。如果真正要對異常進行處理，就需要try-catch。）

此時聲明一下，然后捕獲：（直接聲明不捕獲也可以）

class Exception {
    File file;

    /*
    FileNotFoundException : 編譯時異常，表明文件不存在
    此處不處理，也沒有能力處理，應該將錯誤信息報告給調用者，讓調用者檢查文件名字是否給錯誤了
    */
    public static void OpenConfig(String filename) throws FileNotFoundException {

        if (filename.equals("config.ini")) {
            throw new FileNotFoundException("配置文件名字不對");
        }
    }

    //捕獲
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //將可能出現異常的代碼放在這里
            OpenConfig("test");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            // 如果try中的代碼拋出異常了，此處catch捕獲時異常類型與try中拋出的異常類型一致時，或者是try中拋出異常的基就會時，就會被捕獲到
            e.printStackTrace();
        }finally {
            // 此處代碼一定會被執(zhí)行到,一般用來關閉文件，釋放資源
        }

    }
}

注意：1.try塊內拋出異常位置之后的代碼將不會被執(zhí)行。

2. 如果拋出異常類型與catch時異常類型不匹配，即異常不會被成功捕獲，也就不會被處理，繼續(xù)往外拋，直到 JVM收到后中斷程序。（一般寫法是，用父類異常在最后面兜底）

4.finally：

在寫程序時，有些特定的代碼，不論程序是否發(fā)生異常，都需要執(zhí)行，比如程序中打開的資源：網絡連接、數據庫連接、IO 流等，在程序正?；蛘弋惓Ｍ顺鰰r，必須要對資源進進行回收。另外，因為異常會引發(fā)程序的跳轉，可能導致有些語句執(zhí)行不到， finally 就是用來解決這個問題的。

還有 finally 中的代碼一定會執(zhí)行的，一般在 finally 中進行一些資源清理的掃尾工作

語法格式：
try{
// 可能會發(fā)生異常的代碼
}catch(異常類型 e){
// 對捕獲到的異常進行處理
}finally{
// 此處的語句無論是否發(fā)生異常，都會被執(zhí)行到
}
// 如果沒有拋出異常，或者異常被捕獲處理了，這里的代碼也會執(zhí)行

（補充）異常的處理流程：如果本方法中沒有合適的處理異常的方式, 就會沿著調用棧向上傳遞（方法1--》方法2--》方法3---》main方法----》jvm）

三. 自定義異常類：

Java 中雖然已經內置了豐富的異常類, 但是并不能完全表示實際開發(fā)中所遇到的一些異常，此時就需要維護符合我們實際情況的異常結構.就需要自定義異常

例如, 我們實現一個用戶登陸功能：

根據業(yè)務此時我們在處理用戶名密碼錯誤的時候可能就需要拋出兩種異常

注意：

1.自定義異常類，然后繼承自Exception 或者 RunTimeException

2. 實現一個帶有String類型參數的構造方法，參數含義：出現異常的原因

業(yè)務代碼：

class login {
    private String userName;
    private String passWord;

    public  void loginFo(String userName, String passWord)throws UserException,PassWardException{
        if (!this.userName.equals(userName)) {
            throw new UserException("拋出自定義，的用戶名錯誤異常");

        }

        if (!this.passWord.equals(passWord)) {
            
            throw new PassWardException("拋出密碼自定義，的用密碼錯誤異常");

        }

        System.out.println("登錄成功！");
    }


    public String getUserName() {
        return userName;
    }

    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }

    public String getPassWord() {
        return passWord;
    }

    public void setPassWord(String passWord) {
        this.passWord = passWord;
    }
}

public class TestException {
    public static void main(String[] args) throws UserException {
        login login = new login();
        login.setPassWord("321");
        login.setUserName("haha");
        login.loginFo("haha", "323");

        /*try {
            login.loginFo("haha", "323");

        }catch (UserException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (PassWardException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {

        }*/
    }
}