java自定义异常返回_Java 异常的处理方式与自定义异常

一、前言

Java 集合系列已经讲完了,接下来我们来讲异常与多线程。[ ] Java 基础语法;

[ ] 面向对象和封装;

[ ] 常用 API 第一部分;

[ ] 继承与多态;

[ ] 常用 API 第二部分;

[x] 集合;

[ ] 异常与多线程;

[ ] File 类与 IO 流;

[ ] 网络编程;

[ ] JDK 8 新特性。

二、异常

2.1、异常概念

异常指的是程序在执行过程中,出现的非正常的情况,最终会导致 JVM 的非正常停止。在 Java 等面向对象的编程语言中,异常本身是一个类,产生异常就会抛出了一个异常对象(比如说空指针异常)。Java 处理异常的方式是中断处理。

注意:异常指的并不是代码的语法错误。

2.2、异常体系

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。具体如下图所示:

java自定义异常返回_Java 异常的处理方式与自定义异常_第1张图片Error:严重错误,无法通过处理的错误,只能事先避免。

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。(重点)

2.3、异常分类

异常分为:编译时期异常: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,编译时区异常会报红)

b3cc5610ba2738b6d487d6b1e4f8257e.png运行时期异常:在运行时期,检查异常。在编译时期,运行异常不会报错。(如索引越界异常)int[] arr = new int[]{1, 2, 3};

System.out.println(arr[3]);

2.4、异常的产生过程

我们以下面这个程序来作为例子来讲解异常的产生过程。public class ExceptionDemo02 {

public static void main(String[] args) {

int[] arr = {1, 2, 3};

int element = getElement(arr, 3);

System.out.println(element);

}

public static int getElement(int[] arr, int index) {

return arr[index];

}

}

程序执行结果如下所示:

java自定义异常返回_Java 异常的处理方式与自定义异常_第2张图片

异常产生过程:访问数组的索引 3,但是数组没有 3 这个索引,这时候 JVM 就会检测出程序会出现异常,这时候 JVM 会做以下两件事:

1):JVM 会根据异常产生的原因创建一个异常对象,这个异常对象包含了异常产生的内容、原因和位置。

2):在 getElement() 方法中,没有异常的处理逻辑(try...catch),那么 JVM 就会把异常对象抛出给方法的调用者,即 main 方法来处理这个异常。

main 方法接收到了这个异常对象,main 方法也没有异常的处理对象,继续把异常对象抛给 main 方法的调用者 JVM 处理。

JVM 接收到了异常对象,这时候 JVM 会做以下两件事:

1):把异常对象(内容、原因和位置)打印在控制台上。

2):JVM 会中止当前正在执行的 Java 程序(中断处理)。

三、异常的处理

Java 异常处理的五个关键字:try、catch、finally、throw、throws

3.1、throw 关键字抛出异常

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,它可以在指定的方法中抛出一个指定的异常对象。使用 throw 关键字需要注意以下几点: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 Exception 的子类;

throw 关键字抛出指定的异常对象,我们必须要处理这个异常对象,抛出的异常对象有以下两种情况:

1):RuntimeException(运行期异常) 或者其子类,我们可以不处理,默认交给 JVM 来处理(打印异常对象,中断程序)。

2):编译期异常(报错),我们必须处理这个异常,要么 throws,要么 try...catch。throw 关键字代码演示如下所示:public class ThrowDemo01 {

public static void main(String[] args) {

int[] arr = {1, 2, 3};

int element = getElement(arr, 3);

System.out.println(element);

}

public static int getElement(int[] arr, int index) {

if (arr == null) {

throw new NullPointerException("传递的数组为空");

}

if (index < 0 || index > arr.length - 1) {

throw new IndexOutOfBoundsException("传递的索引超出了数组的使用范围");

}

return arr[index];

}

}

3.2、throws 关键字声明异常

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(try...catch),那么必须通过 throws 进行声明,让调用者去处理。throws 是异常处理的第一种方式,简单来说就是交给别人处理。

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)。使用 throws 关键字需要注意以下几点:throws 关键字必须写在方法声明出;

throws 关键字后边声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类;

方法内部如果抛出了多个异常,那么 throws 后边必须也要声明多个异常,如果抛出的异常有子父类关系的话,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,有两种方式:

1):继续使用 throws 关键字声明异常,交给方法的调用者处理,最终交给 JVM 处理。

2):使用 try...catch 自己处理异常。throws 关键字代码演示如下所示:public class ThrowsDemo01 {

// FileNotFoundException 是 IOException 的子类,直接声明父类即可

public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {

readFile("c:\\a.zip");

System.out.println("后续代码");

}

// 模拟 FileNotFoundException

public static void readFile(String filename) throws FileNotFoundException, IOException {

if (!filename.equals("c:\\a.zip")) {

throw new FileNotFoundException("传递的文件路径错误");

}

if (!filename.endsWith(".txt")) {

throw new IOException("文件的后缀名错误");

}

}

}

3.3、try…catch 捕获异常

如果我们用 throws 关键字来处理异常,后续代码是无法执行的,所以我们需要用 try...catch 来自己处理异常,这样后续代码就能正常执行下去。格式如下:try {

// 编写可能会出现异常的代码

} catch(异常类型 e) {

// 处理异常的代码

// 记录日志/打印异常信息/继续抛出异常

}

使用 try…catch 捕获异常需要注意以下几点: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;

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 catch 中的处理逻辑后,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 中的异常处理逻辑,执行完 try 中的代码后,继续执行 try...catch 之后的代码。try…catch 捕获异常代码演示如下所示:public class TryCatchDemo01 {

public static void main(String[] args) {

try {

readFile("d://a.tx");

} catch (IOException e) {

//e.printStackTrace();

System.out.println("catch-传递的文件后缀不是.txt");

}

System.out.println("执行后续代码");

}

// 模拟 IOException

public static void readFile(String filename) throws IOException {

if (!filename.endsWith(".txt")) {

throw new IOException("文件的后缀名错误");

}

}

}

3.4、finally 代码块

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。

当我们在 try 语句块中打开了一些物理资源,我们都得在使用完之后,最终关闭打开的资源。这些关闭资源的代码就可以写在 finally 代码块里面。

使用 finally 需要注意以下几点:finally 不能单独使用,必须和 try 一起使用;

finally 一般用于资源释放,无论程序是否出现异常,最后都需要释放资源;finally 使用代码演示如下所示:public class FinallyDemo01 {

public static void main(String[] args) {

try {

readFile("d://a.tx");

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

// 无论是否出现异常都会执行

System.out.println("资源释放");

}

System.out.println("执行后续代码");

}

public static void readFile(String filename) throws IOException {

if (!filename.endsWith(".txt")) {

throw new IOException("文件的后缀名错误");

}

}

}

3.5、异常注意事项

一、多个异常的处理方式如下所示:多个异常分别处理。public class ExceptionDemo03 {

public static void main(String[] args) {

try {

int[] arr = {1, 2, 3};

System.out.println(arr[3]);

} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {

e.printStackTrace();

}

try {

List list = new ArrayList<>();

list.add(1);

list.add(2);

list.add(3);

System.out.println(list.get(3));

} catch (IndexOutOfBoundsException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("后续代码");

}

}

多个异常一次捕获,多次处理。public class ExceptionDemo03 {

public static void main(String[] args) {

try {

int[] arr = {1, 2, 3};

System.out.println(arr[3]);

// 如果上面的代码出异常了,try里面接下去的代码就不会执行

List list = new ArrayList<>();

list.add(1);

list.add(2);

list.add(3);

System.out.println(list.get(3));

} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IndexOutOfBoundsException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("后续代码");

}

}

使用这种方法需要注意:catch 里面定义的异常,如果有子父类关系,那么子类的异常必须写在上面,否则就会报错,例子中的 ArrayIndexOutOfBoundsException 继承自 IndexOutOfBoundsException,所以它必须写在上面,要不然就会报错。

多个异常一次捕获一次处理。public class ExceptionDemo03 {

public static void main(String[] args) {

try {

int[] arr = {1, 2, 3};

System.out.println(arr[3]);

// 如果上面的代码出异常了,try里面接下去的代码就不会执行

List list = new ArrayList<>();

list.add(1);

list.add(2);

list.add(3);

System.out.println(list.get(3));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("后续代码");

}

}

二、如果 finally 有 return 语句,永远返回 finally 中的结果,避免该情况.public class ExceptionDemo03 {

public static void main(String[] args) {

int a = getA();

System.out.println(a); // a = 100

}

public static int getA() {

int a = 10;

try {

return a;

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

} finally {

a = 100;

return a;

}

}

}

三、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。

四、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。此时子类产生异常,只能捕获处理,不能声明抛出。public class fulei {

public void show01() throws NullPointerException, ClassCastException { }

public void show02() throws IndexOutOfBoundsException { }

public void show03() throws IndexOutOfBoundsException { }

public void show04(){ }

}

class zilei extends fulei {

// 子类重写父类方法时,抛出和父类相同的异常

@Override

public void show01() throws NullPointerException, ClassCastException {

super.show01();

}

// 子类重写父类方法时,抛出父类异常的子类

@Override

public void show02() throws ArrayIndexOutOfBoundsException {

super.show02();

}

// 子类重写父类方法时,不抛出异常

@Override

public void show03() {

super.show03();

}

// 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。此时子类产生异常,只能捕获处理,不能声明抛出。

@Override

public void show04() {

super.show04();

try {

throw new Exception("异常");

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

四、自定义异常

4.1、概述

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。所以我们就需要自己定义异常。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:自定义类并继承于java.lang.RuntimeException。自定义异常代码演示如下所示:public class RegisterException extends Exception {

// 添加一个空参数的构造方法

public RegisterException() {

super();

}

// 带异常信息的构造方法

public RegisterException(String message) {

super(message);

}

}

4.2、使用自定义异常

模拟注册操作,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。具体代码如下所示:public class RegisterExceptionDemo {

public static String[] userNames = {"张三", "李四", "王五"};

public static void main(String[] args) throws RegisterException {

Scanner sc = new Scanner(System.in);

System.out.println("请输入用户名:");

String username = sc.next();

checkUsername(username);

}

public static void checkUsername(String username) throws RegisterException {

for (String name : userNames) {

if (username.equals(name)) {

throw new RegisterException("您已经注册,请不要重复注册");

}

}

System.out.println("注册成功");

}

}

打印结果如下所示:

java自定义异常返回_Java 异常的处理方式与自定义异常_第3张图片

java自定义异常返回_Java 异常的处理方式与自定义异常_第4张图片

五、小结

异常我们已经讲完了,下一节我们来讲多线程。

六、源码

文章中用到的所有源码已上传至 github,有需要的可以去下载。

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