【Java】❤️认识异常、异常的基本使用、认识异常（异常详解）❤️

前言

本篇文章你会学习到什么是异常，异常的基本语法使用，和自定义异常，干货多多！！！

---

一、 异常的背景

初识异常

我们曾经的代码中已经接触了一些 “异常” 了. 例如

除以 0

public static void main(String[] args) {
     
        System.out.println(10 / 0);
    }

算术异常：

数组下标越界

数组越界

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

访问 null 对象

空指针异常

public class Test {
     
    public int num = 10;
    public static void main(String[] args) {
     
        Test t = null;
        System.out.println(t.num);
   }
}
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

---

异常分为2种：

• 运行时异常（非受查异常）
  • 算数异常 数组越界异常 空指针异常 都是程序运行的过程当中发生的异常
• 编译时异常（受查异常）
  • 比如使用clone方法 在编译前就划红线了就是编译时异常
    

---

异常体系：

我们来看一下空指针异常（其实是一个类继承了运行时异常）

对应上面的图,

在看一下运行时异常：继承了Exception（也可以看上面的图）

看一下Exception 继承了Throwable：

通过这个图我们得到一个结论：每一个异常都是一个类，异常之间的关系 参考图上继承

我们看看Error

这个就叫做错误

异常和错误的区别：

错误：必须由程序员处理逻辑错误
异常：处理异常就OK了接下来继续看

---

防御式编程:

错误在代码中是客观存在的. 因此我们要让程序出现问题的时候及时通知程序猿. 我们有两种主要的方式
LBYL: Look Before You Leap. 在操作之前就做充分的检查.

EAFP: It’s Easier to Ask Forgiveness than Permission. “事后获取原谅比事前获取许可更容易”. 也就是先操作, 遇到问题再处理.

注意!!! 上面这两个概念千万不要背!
其实很好理解, 举个栗子~~
比如老湿年轻的时候, 和你们师娘刚开始谈对象. 我们都知道, 谈对象需要有一些亲密的动作, 比如 “拉小手” 这 种. emmmmm 问题来了, 老湿去拉师娘的小手有两种方式:

a) 老湿说, 妹子, 我拉你小手可以嘛? 获取妹子的同意后, 再拉手(这就是 LBYL).

b) 老湿趁妹子不备, 直接拉住. 大不了妹子生气了给老湿一巴掌, 老湿再道歉就是(这就是 EAFP).

异常的核心思想就是 EAFP.

---

异常的好处

例如, 我们用伪代码演示一下开始一局王者荣耀的过程.
LBYL 风格的代码(不使用异常)

boolean ret = false;
ret = 登陆游戏();
if (!ret) {
     
 处理登陆游戏错误;
    return; }
ret = 开始匹配();
if (!ret) {
     
 处理匹配错误;
    return; }
ret = 游戏确认();
if (!ret) {
     
 处理游戏确认错误;
    return; }
ret = 选择英雄();
if (!ret) {
     
    处理选择英雄错误;
    return; }
ret = 载入游戏画面();
if (!ret) {
     
 处理载入游戏错误;
    return; }

---

EAFP 风格的代码(使用异常)

try {
     
    登陆游戏();
    开始匹配();
    游戏确认();
    选择英雄();
    载入游戏画面();
   ...
} catch (登陆游戏异常) {
     
    处理登陆游戏异常;
} catch (开始匹配异常) {
     
 处理开始匹配异常;
} catch (游戏确认异常) {
     
 处理游戏确认异常;
} catch (选择英雄异常) {
     
 处理选择英雄异常;
} catch (载入游戏画面异常) {
     
 处理载入游戏画面异常; }

对比两种不同风格的代码, 我们可以发现, 使用第一种方式, 正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱. 而第二种方式正常流程和错误流程是分离开的, 更容易理解代码

---

二、异常的基本用法

基本语法

• try 代码块中放的是可能出现异常的代码.
• catch 代码块中放的是出现异常后的处理行为.
• finally 代码块中的代码用于处理善后工作, 会在最后执行.
• 其中 catch 和 finally 都可以根据情况选择加或者不加.

---

代码：

public static void main(String[] args) {
     
        int[] arr = {
     1, 2, 3};
        System.out.println("before");
        System.out.println(arr[100]);
        System.out.println("after");
    }

解释：

我们发现一旦出现异常, 程序就终止了. after 没有正确输出

为什么？

当没有处理异常的时候一旦程序发生了异常之后，这个异常会交给jvm，如果给jvm处理异常，那么程序一定会终止。

---

我们来自己处理异常：catch一定要捕获相应的异常(没有捕获到就交给了JVM了)

结果：

但是下面的也不会执行了

相比上面的我们处理了异常，让程序可以继续运行下去了

---

那上面是没有异常消息的提示了，我们还想要些提示怎么搞呢？？

使用：e.printStackTrace(); after还是正常出来

这个红字可以进行参考。

---

代码示例 catch 可以有多个：

一段代码可能会抛出多种不同的异常, 不同的异常有不同的处理方式. 因此可以搭配多个 catch 代码块.
如果多个异常的处理方式是完全相同, 也可以写成这样

---

代码示例 也可以用一个 catch 捕获所有异常(不推荐)

int[] arr = {
     1, 2, 3};
try {
     
    System.out.println("before");
    arr = null;
    System.out.println(arr[100]);
    System.out.println("after");
} catch (Exception e) {
     
    e.printStackTrace();
}
System.out.println("after try catch");

为什么不推荐了，因为exception 范围太大了，不好排查

---

代码示例 finally 的执行不需要条件

int[] arr = {
     1, 2, 3};
try {
     
    System.out.println("before");
    arr = null;
    System.out.println(arr[100]);
    System.out.println("after");
} catch (Exception e) {
     
    e.printStackTrace();
} finally {
     
    System.out.println("finally code");
}

finally 无论有没有异常都会最后执行

---

代码示例 使用 try 负责回收资源

Scanner.close()可以释放资源可以写到finally里面，也可以直接写到try里面

try (Scanner sc = new Scanner(System.in)) {
     
    int num = sc.nextInt();
    System.out.println("num = " + num);
} catch (Exception e) {
     
    e.printStackTrace();
}

---

代码示例 如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理, 程序就会异常终止(和我们最开始未使用 try catch 时是一样的).

public static void main(String[] args) {
     
    try {
     
        func();
   } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
     
        e.printStackTrace();
   }
    System.out.println("after try catch");
}
public static void func() {
     
    int[] arr = {
     1, 2, 3};
    System.out.println(arr[100]);
}
// 直接结果
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100
 at demo02.Test.func(Test.java:18)
 at demo02.Test.main(Test.java:9)
after try catch

可以看见上面代码是func可以有异常，但是在main方法里面处理了的

---

异常处理流程

• 程序先执行 try 中的代码

• 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.

• 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码

• 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.

• 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).

• 如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.

• 一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止.

关于异常的处理方式

异常的种类有很多, 我们要根据不同的业务场景来决定.

对于比较严重的问题(例如和算钱相关的场景), 应该让程序直接崩溃, 防止造成更严重的后果

对于不太严重的问题(大多数场景), 可以记录错误日志, 并通过监控报警程序及时通知程序猿

对于可能会恢复的问题(和网络相关的场景), 可以尝试进行重试.

在我们当前的代码中采取的是经过简化的第二种方式. 我们记录的错误日志是出现异常的方法调用信息, 能很快

速的让我们找到出现异常的位置. 以后在实际工作中我们会采取更完备的方式来记录异常信息

---

抛出异常

除了 Java 内置的类会抛出一些异常之外, 程序猿也可以手动抛出某个异常. 使用 throw 关键字完成这个操作

public static void main(String[] args) {
      
 System.out.println(divide(10, 0)); 
} 
public static int divide(int x, int y) {
      
 if (y == 0) {
      
 throw new ArithmeticException("抛出除 0 异常"); 
 } 
 return x / y; 
} 
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: 抛出除 0 异常
 at demo02.Test.divide(Test.java:14) 
 at demo02.Test.main(Test.java:9)

在这个代码中, 我们可以根据实际情况来抛出需要的异常. 在构造异常对象同时可以指定一些描述性信息.

异常说明
我们在处理异常的时候, 通常希望知道这段代码中究竟会出现哪些可能的异常.

我们可以使用 throws 关键字, 把可能抛出的异常显式的标注在方法定义的位置. 从而提醒调用者要注意捕获这些异常.

public static int divide(int x, int y) throws ArithmeticException {
      
 if (y == 0) {
      
 throw new ArithmeticException("抛出除 0 异常"); 
 } 
 return x / y; 
}

---

三、 自定义异常类

Java 中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是我们实际场景中可能还有一些情况需要我们对异常类进行扩展, 创建符合我们实际情况的异常.

我们先看一下其他的异常大概是个怎么样的一个体系：

空指针异常是继承了个运行时异常，不过他里面的方法写的不是很多，也就是两个帮父类的构造方法，所以按照它这样的我们也可以写一个自己的异常。

---

创建一个异常类：

使用：

结果:

以上就是我们的一个自定义异常

---

那么我们可不可以继承Exception呢？

这里发现报错了，为什么？我们在来看一下异常体系结构

这个时候编译器不知道是编译时异常还是运行时异常，所以默认选择权限小的编译时异常，这个时候我们要抛出异常

上面的没有报错了下面的开始了？为什么？因为我们抛出编译时异常，我们要try catch一下：

所以这个就是一个自定义异常。

在举一个例子：

例如, 我们实现一个用户登陆功能：（如果用户名错误处理用户名的错误，密码错误处理密码错误）

此时我们在处理用户名密码错误的时候可能就需要抛出两种异常. 我们可以基于已有的异常类进行扩展(继承), 创建和我们业务相关的异常类

自己写的类

我们可以在login里面这样写：

主方法：

这样就是使用我们自己的异常。

注意事项：

• 自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException
• 继承自 Exception 的异常默认是受查异常
• 继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常.

---

以上就是异常的全部内容了，如果有什么不对的地方欢迎评论指正谢谢！！