什么是异常? Java 代码在运行时期发生的问题就是异常。
在java中,把异常信息封装成了一个类。当出现问题时,就会创建异常类对象并抛出异常相关信息(如异常出现的位置 、原因等)。
注意: 不管何处出现异常,只要未 try…catch 处理该异常,出现异常处之后的代码都将不会执行,
如果该异常是手动抛出并未 try…catch 处理,在此之后写代码编译会通不过提示"Unreachable code"执行不到的代码。
关于在方法中抛出非 Runtime异常并未 try…catch 处理编译器会强制要求方法声明时将问题(异常)标识出来给调用者处理。
同上对于 Runtime异常不会强制方法声明时将问题(异常)标识出来给调用者处理,也不会要求try…catch,
因为出现Runtime异常都是程序有误,需要程序人员修改源代码。相反如果处理运行时异常,只会适得其反。
——>运行时异常只能修改代码来避免。
大部分异常在底层都是throw手动抛出的,只不过只有出现符合抛出该异常的问题(条件)时才会创建异常对象并抛出。。。
异常的继承体系
在 Java 中使用 Exception 类来描述异常.
public class Exception
extends Throwable
Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式,
它指出了合理的应用程序想要捕获的条件.
//Exception 是 Throwable 的子类
Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式,它用来表示java程序中可能会产生的异常,并要求对产生的异常进行合理的异常处理。
继续观察,我们可以发现Exception有继承关系,它的父类是Throwable。Throwable是Java 语言中所有错误或异常的超类,即祖宗类。
java.lang
类 Exception
java.lang.Object 父
|- java.lang.Throwable 子
|- java.lang.Exception 子的子
直接已知子类:
ClassNotFoundException,IOException,
RuntimeException, SQLException,
部分子类
java.lang
类 Throwable
java.lang.Object
|-java.lang.Throwable
直接已知子类:
Error, Exception
RuntimeException
子类,RuntimeException
及其它子类只能在 Java 程序运行过程中出现。public class RuntimeException
extends Exception
RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。
public class Error
extends Throwable
Error 是 Throwable 的子类,用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。
Throwable : 它是所有错误与异常的超类(祖宗类)
|- Error 错误
|-Exception 编译期异常,进行编译 Java 程序时 出现的问题
|-RuntimeException 运行时异常,Java程序运行过程中出现的问题
异常与错误的区别
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[3]);
// 该句运行时发生了数组索引越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException,
//由于没有处理异常,导致程序无法继续执行,程序结束。
System.out.println("over"); // 由于上面代码发生了异常,此句代码不会执行
}
错误:指程序在运行期间发生了某种错误(XxxError),Error错误通常没有具体的处理方式,程序将会结束运行。Error错误的发生往往都是系统级别的问题,都是jvm所在系统发生的,并反馈给jvm的。我们无法针对处理,只能修正代码。
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[1024*1024*100];
//该句运行时发生了内存溢出错误OutOfMemoryError,
//开辟了过大的数组空间,导致JVM在分配数组空间时超出了JVM内存空间,
//直接发生错误。
}
异常的产生过程解析
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。
class ArrayTools{
//对给定的数组通过给定的下标获取元素。
public static int getElement(int[] arr,int index) {
int element = arr[index];
return element;
}
}
class ExceptionDemo2 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {34,12,67};
int num = ArrayTools.getElement(arr,4)
System.out.println("num="+num);
System.out.println("over");
}
}
抛出异常 throw
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?
1,创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写)。
2,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);
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");
下面是异常类ArrayIndexOutOfBoundsException与NullPointerException的构造方法
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。
编写工具类,提供获取数组指定索引处的元素值
class ArrayTools{
//通过给定的数组,返回给定的索引对应的元素值。
public static int getElement(int[] arr,int index) {
/*
若程序出了异常,JVM它会打包异常对象并抛出。但是它所提供的信息不够给力。想要更清晰,需要自己抛出异常信息。
下面判断条件如果满足,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。
*/
if(arr==null){
throw new NullPointerException("arr指向的数组不存在");
}
if(index<0 || index>=arr.length){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("错误的角标,"+index+"索引在数组中不存在");
}
int element = arr[index];
return element;
}
}
class ExceptionDemo3 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {34,12,67}; //创建数组
int num = ArrayTools.getElement(null,2);// 调用方法,获取数组中指定索引处元素
//int num = ArrayTools.getElement(arr,5);// 调用方法,获取数组中指定索引处元素
System.out.println("num="+num);//打印获取到的元素值
}
}
声明异常 throws
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… { }
声明异常的代码演示:
class Demo{
/*
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 void show(int x)throws Exception {
if(x>0){
throw new Exception();
} else {
System.out.println("show run");
}
}
}
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。
多个异常的情况,例如:
public static int getElement(int[] arr,int index) throws NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException {
if(arr==null){
throw new NullPointerException("arr指向的数组不存在");
}
if(index<0 || index>=arr.length){
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("错误的角标,"+index+"索引在数组中不存在");
}
int element = arr[index];
return element;
}
捕获异常 try… catch…finally
try {
//需要被检测的语句。
}
catch(异常类 变量) { //参数。
//异常的处理语句。
}
finally {
//一定会被执行的语句。
}
class ExceptionDemo{
public static void main(String[] args){ //throws ArrayIndexOutOfBoundsException
try {
int[] arr = new int[3];
System.out.println( arr[5] );// 会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException
当产生异常时,必须有处理方式。要么捕获,要么声明。
}
catch (ArrayIndexOutOfBoundsException 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("异常发生了");
} finally {
arr = null; //把数组指向null,通过垃圾回收器,进行内存垃圾的清除
}
System.out.println("程序运行结果");
}
}
try… catch…finally异常处理的组合方式
void show(){ //不用throws
try{
throw new Exception();//产生异常,直接捕获处理
}catch(Exception e){
//处理方式
}
}
void show(){ //不用throws
try{
throw new Exception();//产生异常,直接捕获处理
}catch(XxxException e){
//处理方式
}catch(YyyException e){
//处理方式
}catch(ZzzException e){
//处理方式
}
}
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。
void show(){//需要throws
try{
throw new Exception();
}finally {
//释放资源
}
}
运行时期异常
class ExceptionDemo{
public static void main(String[] args){
method();
}
public static void method(){
throw new RuntimeException();
}
}
异常在方法中重写细节
例如:
class Fu {
public void method () throws RuntimeException {
}
}
class Zi exte nds Fu {
public void method() throws RuntimeException { } //抛出父类一样的异常
//public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类子异常
}
例如:
class Fu {
public void method () throws NullPointerException, ClassCastException{
}
}
class Zi extends Fu {
public void method()throws NullPointerException, ClassCastException { } public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类异常中的一部分
public void method() throws ClassCastException { } //抛出父类异常中的一部分
}
class Fu {
public void method (){
}
}
class Zi extends Fu {
public void method() throws Exception { }//错误的方式
}
interface Inter {
public abstract void method();
}
class Zi implements Inter {
public void method(){ //无法声明 throws Exception
int[] arr = null;
if (arr == null) {
//只能捕获处理
try{
throw new Exception(“哥们,你定义的数组arr是空的!”);
} catch(Exception e){
System.out.println(“父方法中没有异常抛出,子类中不能抛出Exception异常”);
//我们把异常对象e,采用RuntimeException异常方式抛出
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
异常中常用方法
在Throwable类中为我们提供了很多操作异常对象的方法,常用的如下:
异常的常用方法代码演示:
try {
Person p= null;
if (p==null) {
throw new NullPointerException(“出现空指针异常了,请检查对象是否为null”);
}
} catch (NullPointerException e) {
String message = e.getMesage();
System.out.println(message );
String result = e.toString();
System.out.println(result);
e.printStackTrace();
}
自定义异常
例如NullPointerException异常类源代码:
public class NullPointerException extends RuntimeException {
public NullPointerException() {
super();//调用父类构造方法
}
public NullPointerException(String s) {
super(s);//调用父类具有异常信息的构造方法
}
}
格式:
Class 异常名 extends Exception{ //或继承RuntimeException
public 异常名(){
}
public 异常名(String s){
super(s);
}
}
自定义异常继承 Exception 演示
class MyException extends Exception{
/*
为什么要定义构造函数,因为看到Java中的异常描述类中有提供对异常对象的初始化方法。
*/
public MyException(){
super();
}
public MyException(String message) {
super(message);// 如果自定义异常需要异常信息,可以通过调用父类的带有字符串参数的构造函数即可。
}
}
自定义异常类
class NoAgeException extends Exception{
NoAgeException() {
super();
}
NoAgeException(String message) {
super(message);
}
}
Person类
class Person{
private String name;
private int age;
Person(String name,int age) throws NoAgeException {
//加入逻辑判断。
if(age<0 || age>200) {
throw new NoAgeException(age+",年龄数值非法");
}
this.name = name;
this.age = age;
}
//定义Person对象对应的字符串表现形式。覆盖Object中的toString方法。
public String toString() {
return "Person[name="+name+",age="+age+"]";
}
}
测试类
class ExceptionDemo{
public static void main(String[] args) {
try {
Person p = new Person("xiaoming",20);
System.out.println(p);
}
catch (NoAgeException ex){
System.out.println("年龄异常啦");
}
System.out.println("over");
}
}
总结一下,构造函数到底抛出这个NoAgeException是继承Exception呢?还是继承RuntimeException呢?
继承Exception,必须要throws声明,一声明就告知调用者进行捕获,一旦问题处理了调用者的程序会继续执行。
继承RuntimeExcpetion,不需要throws声明的,这时调用是不需要编写捕获代码的,因为调用根本就不知道有问题。一旦发生NoAgeException,调用者程序会停掉,并有jvm将信息显示到屏幕,让调用者看到问题,修正代码。
总结
Throwable: 它是所有错误与异常的超类(祖宗类)
|- Error 错误,修改java源代码
|- Exception 编译期异常, javac.exe进行编译的时候报错
|- RuntimeException 运行期异常, java出现运行过程中出现的问题
try{
可能出现异常的代码
} catch(异常类名 对象名){
异常处理代码
} finally {
异常操作中一定要执行的代码
}
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2,...{}
public void method() throws Exception{}
try{
需要检测的异常;
} catch(异常对象) {
通常我们只使用一个方法:printStackTrace打印异常信息
}
声明抛出处理,出现异常后不处理,声明抛出给调用者处理。
方法声明上加throws 异常类名
注意:异常的处理,指处理异常的一种可能性,即有了异常处理的代码,不一定会产生异常。如果没有产生异常,则代码正常执行,如果产生了异常,则中断当前执行代码,执行异常处理代码。
异常注意事项
自定义异常
如果Java没有提供你需要的异常,则可以自定义异常类。
定义方法:编译时异常继承Exception,运行时异常继承RuntimeException。