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 异常类

在 Java 中一个异常的产生,主要有如下三种原因:

  • Java 内部错误发生异常,Java 虚拟机产生的异常。

  • 编写的程序代码中的错误所产生的异常,例如空指针异常、数组越界异常等。

  • 通过 throw 语句手动生成的异常,一般用来告知该方法的调用者一些必要信息。
    异常发生的原因有很多,通常包含以下几大类:

  • 用户输入了非法数据。
  • 要打开的文件不存在。
  • 网络通信时连接中断,或者JVM内存溢出。
    这些异常有的是因为用户错误引起,有的是程序错误引起的,还有其它一些是因为物理错误引起的。

Java 通过面向对象的方法来处理异常。在一个方法的运行过程中,如果发生了异常,则这个方法会产生代表该异常的一个对象,并把它交给运行时的系统,运行时系统寻找相应的代码来处理这一异常。

我们把生成异常对象,并把它提交给运行时系统的过程称为拋出(throw)异常。运行时系统在方法的调用栈中查找,直到找到能够处理该类型异常的对象,这一个过程称为捕获(catch)异常。

要理解Java异常处理是如何工作的,你需要掌握以下三种类型的异常:

检查性异常:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常,这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时,一个异常就发生了,这些异常在编译时不能被简单地忽略。
运行时异常: 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反,运行时异常可以在编译时被忽略。
错误: 错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如,当栈溢出时,一个错误就发生了,它们在编译也检查不到的。

Exception 类的层次

所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类。

Exception 类是 Throwable 类的子类。除了Exception类外,Throwable还有一个子类Error 。

Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时,它们在Java程序处理的范畴之外。

Error 用来指示运行时环境发生的错误。

例如,JVM 内存溢出。一般地,程序不会从错误中恢复。

异常类有两个主要的子类:IOException 类和 RuntimeException 类。

throws/throw 关键字:

throws:

用于声明可能发生的异常,例如,如果一个方法里面不想有任何的异常处理(产生一个它不处理的异常),则在没有任何代码进行异常处理的时候,必须对这个方法进行声明有可能产生的所有异常,以便将该异常传递到方法的外部进行处理。使用 throws 声明的方法表示此方法不处理异常(其实就是,不想自己处理,那就交给别人吧,告诉别人我会出现什么异常,报自己的错,让别人处理去吧)。格式是:方法名(参数)throws 异常类1,异常类2,.....

注:一个方法在声明时可以使用 throws关键字声明要产生的若干个异常,并在该方法的方法体中具体给出产生异常的操作,即用相关的异常类创建对象,并使用 throw关键字抛出该异常对象,导致该方法结束执行。

使用 throws 声明抛出异常的思路是:当前方法不知道如何处理这种类型的异常,该异常应该由向上一级的调用者处理;如果 main 方法也不知道如何处理这种类型的异常,也可以使用 throws 声明抛出异常,该异常将交给 JVM 处理。JVM 对异常的处理方法是,打印异常的跟踪栈信息,并中止程序运行,这就是前面程序在遇到异常后自动结束的原因。

throw:

当 throw 语句执行时,它后面的语句将不执行,此时程序转向调用者程序,寻找与之相匹配的 catch 语句,执行相应的异常处理程序。如果没有找到相匹配的 catch 语句,则再转向上一层的调用程序。这样逐层向上,直到最外层的异常处理程序终止程序并打印出调用栈情况。

try catch finally语句

try catch 语句用于捕获并处理异常,finally 语句用于在任何情况下(除特殊情况外)都必须执行的代码,throw 语句用于拋出异常,throws 语句用于声明可能会出现的异常。

try {
    // 可能发生异常的语句
} catch(ExceptionType e) {
    // 处理异常语句
}

在以上语法中,把可能引发异常的语句封装在 try 语句块中,用以捕获可能发生的异常。catch 后的( )里放匹配的异常类,指明 catch 语句可以处理的异常类型,发生异常时产生异常类的实例化对象。

如果 try 语句块中发生异常,那么一个相应的异常对象就会被拋出,然后 catch 语句就会依据所拋出异常对象的类型进行捕获,并处理。处理之后,程序会跳过 try 语句块中剩余的语句,转到 catch 语句块后面的第一条语句开始执行。

如果 try 语句块中没有异常发生,那么 try 块正常结束,后面的 catch 语句块被跳过,程序将从 catch 语句块后的第一条语句开始执行。

注意:try...catch 与 if...else 不一样,try 后面的花括号{ }不可以省略,即使 try 块里只有一行代码,也不可省略这个花括号。与之类似的是,catch 块后的花括号{ }也不可以省略。另外,try 块里声明的变量只是代码块内的局部变量,它只在 try 块内有效,其它地方不能访问该变量。




使用 try-catch-finally 语句时需注意以下几点:

异常处理语法结构中只有 try 块是必需的,也就是说,如果没有 try 块,则不能有后面的 catch 块和 finally 块;
catch 块和 finally 块都是可选的,但 catch 块和 finally 块至少出现其中之一,也可以同时出现;
可以有多个 catch 块,捕获父类异常的 catch 块必须位于捕获子类异常的后面;
不能只有 try 块,既没有 catch 块,也没有 finally 块;
多个 catch 块必须位于 try 块之后,finally 块必须位于所有的 catch 块之后。
finally 与 try 语句块匹配的语法格式,此种情况会导致异常丢失,所以不常见。

一般情况下,无论是否有异常拋出,都会执行 finally 语句块中的语句。

try catch finally 语句块的执行情况可以细分为以下 3 种情况:

  • 如果 try 代码块中没有拋出异常,则执行完 try 代码块之后直接执行 finally 代码块,然后执行 try catch finally 语句块之后的语句。
  • 如果 try 代码块中拋出异常,并被 catch 子句捕捉,那么在拋出异常的地方终止 try 代码块的执行,转而执行相匹配的 catch 代码块,之后执行 finally 代码块。如果 finally 代码块中没有拋出异常,则继续执行 try catch finally 语句块之后的语句;如果 finally 代码块中拋出异常,则把该异常传递给该方法的调用者。
  • 如果 try 代码块中拋出的异常没有被任何 catch 子句捕捉到,那么将直接执行 finally 代码块中的语句,并把该异常传递给该方法的调用者。

除非在 try 块、catch 块中调用了退出虚拟机的方法System.exit(int status),否则不管在 try 块或者 catch 块中执行怎样的代码,出现怎样的情况,异常处理的 finally 块总会执行。

 public class test1 {
      public static String output="";
      public static void foo(int i) {
          try {

          } catch (Exception e) {
              // TODO: handle exception
          }finally {

         }
         try {
             if(i==1) throw new  Exception("i不能为1");
             output+="A";            
         } catch (Exception e) {
             System.out.println(e.getMessage());
             output+="M";
             return;
         }finally {
             output+="C";            
         }
         output+="G";

     }
     public static void main(String[] args) {
         foo(0);
         foo(1);
         System.out.println(output);
     }

 }
结果为:

i不能为1

ACGMC

public class ZIDemo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        try
        {
            //调用带throws声明的方法,必须显式捕获该异常
            //否则,必须在main方法中再次声明抛出
            throwChecked(-3);
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
        //调用抛出Runtime异常的方法既可以显式捕获该异常,
        //也可不理会该异常
        throwRuntime(3);
    }
    public static void throwChecked(int a)throws Exception
    {
        if (a > 0)
        {
            //自行抛出Exception异常
            //该代码必须处于try块里,或处于带throws声明的方法中
            throw new Exception("a的值大于0,不符合要求");
        }
    }
    public static void throwRuntime(int a)
    {
        if (a > 0)
        {
            //自行抛出RuntimeException异常,既可以显式捕获该异常
            //也可完全不理会该异常,把该异常交给该方法调用者处理
            throw new RuntimeException("a的值大于0,不符合要求");
        }
    }
}

声明自定义异常
在 Java 中你可以自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点。

  • 所有异常都必须是 Throwable 的子类。
  • 如果希望写一个检查性异常类,则需要继承 Exception 类。
  • 如果你想写一个运行时异常类,那么需要继承 RuntimeException 类。

可以像下面这样定义自己的异常类:

class MyException extends Exception{ }

只继承Exception 类来创建的异常类是检查性异常类。

一个异常类和其它任何类一样,包含有变量和方法

在编码规范上,一般将自定义异常类的类名命名为 XXXException,其中 XXX 用来代表该异常的作用。